1、,U,nR,eg,is,te,re,d,第4章 飞机电网及其他,o 4-1 飞机电网,o 4-2 二次电源和应急电源设备o 4-3 航空器地面电源,U,nR,eg,is,te,re,d,4-1 飞机供电网络,o 两种典型的配电方式：, 中央集中配电方式：,飞机只有一个电源中心目前大多数飞机采,用的配电方式；,分散管理配电方式：,飞机有几个电源中心现代大型飞机采用,U,nR,eg,is,te,re,d,中央集中配电方式的特点,o 飞机只有一个电源中心，每个负载都有专用,的供电导线和控制导线，用跳开关作为保护器件，用继电器或接触器控制负载的工作。o 结构简单可靠，但配电导线重量较大。,U,nR,e
2、g,is,te,re,d,U,nR,eg,is,te,re,d,分散管理配电方式的特点,o 除一个电源中心外，还有若干个分中心，每个电源分中心由电源二次分配组件（SPDA）进行控制；,o 负载的通断用固态电源控制器（SSPC）进行远程控制，一般采用远程控制跳开关（RCCB）作为保护器件。,o 控制设备复杂，但配电导线重量减轻。大型,飞机多采用这种配电方式。,U,nR,eg,is,te,re,d,U,nR,eg,is,te,re,d,飞机直流电网,o 负载用电从汇流条通过跳开关、控制开关或继,电器送到负载。跳开关起保护作用，控制开关 或继电器完成负载的通断控制 。,U,nR,eg,is,te,r
3、e,d,交、直流混合电网,o 交流电源系统：由主发电机、APU发电机、应急发电机（如HMG）和地面交流电源提供给交流电源配电网络；,o 直流电源系统：当交流电源正常供电时，通过变压整流器（TRU）提供直流电源给直流电源分配网络；,o 应急交流电源：当飞机上无交流电源时，由飞,机电瓶提供直流电源，并通过变流器提供应急 交流电源。,U,nR,eg,is,te,re,d,交、直流混合电网示意图,U,nR,eg,is,te,re,d,汇流条按重要等级的分类三个级别, 正常汇流条/发电机汇流条/主汇流条（低）：厨房用电设备、自动驾驶仪、侧面风挡玻璃加,温, 重要汇流条/转换汇流条（中）：,发动机指示仪表
4、、防撞灯、惯导平台等 ；, 应急汇流条/备用汇流条（高）：,广播、电瓶指示仪、发动机火警、灭火设备、,飞行警告计算机,U,nR,eg,is,te,re,d,电源供电方式 单独供电,U,nR,eg,is,te,re,d,发电机并联供电,o 四发飞机的主配电系统：, BTB1BTB4和系统分离断路器（SSB）通常,是闭合的，通过GCB的通断实现并联；, 当发生故障时，相应的BTB断开，可以实现单,独供电或部分发电机并联供电；, 外部电源或APU发电机向飞机供电时，SSB断开，从而将主配电系统分成两部分，就像双发飞机一样单独供电。,U,nR,eg,is,te,re,d,U,nR,eg,is,te,r
5、e,d,重要配电系统,o CAPT XFR BUS：为机长的设备提供电源。,如机长的仪表、导航和通讯设备。,o F/O XFR BUS：为副驾驶的设备供电。两个飞行员的电源通常是独立的，它们分别由ACBUS3和AC BUS2供电。,o 当AC BUS2和AC BUS3故障时，两个驾驶员,才使用AC BUS1作为公共的备用电源。,U,nR,eg,is,te,re,d,直流配电系统,o 主直流配电系统：由直流汇流条DC BUS1,DC BUS4 和主直流电源开关组成,o 主直流汇流条：在直流汇流条隔离继电器,（DCIR）的控制下并联运行。,o 当发生故障时，相应的DCIR断开，可以实现,单独供电或
6、部分并联供电。,U,nR,eg,is,te,re,d,应急配电系统,o 应急配电系统：由AC STBY BUS 和 BAT BUS,组成。,o 正常情况下：交流备用汇流条由AC BUS3供,电，电瓶汇流条由DC BUS3供电。,o 无AC电源时：电瓶汇流条（BAT BUS）自动连接到电瓶上，由电瓶供电，AC STBY BUS自动转换到静变流器。,U,nR,eg,is,te,re,d,4-3 地面电源,o 功用：飞机在地面进行维护、清洁、加油、,装卸货物、发动机启动.,o 地面电源的种类：, 柴油发电机组；, 工频交流电整流为28V直流电；变频器变为400Hz航空交流电；, 地面电瓶车；,U,n
7、R,eg,is,te,re,d,地面直流电源的控制,o 直流电源插座有3个插钉：,两个大插钉：为直流电源的“”、“”端；,o 细而短的插钉的作用：,为控制插钉，也是直流电源的“”, 控制外电源接触器的通断。,U,nR,eg,is,te,re,d,地面直流电源的控制（续）, 由于控制插钉比较短，插上电源时，只有插紧后，外电源接触器才能吸合。, 拔出时，保证先断开,外电源接触器，防止拔出时产生火花。,U,nR,eg,is,te,re,d,地面交流电源的控制,o 交流电源插座有6个插钉：其中4个大插钉分别为三相四线制电源的ABC三相和零线D。两个小插钉E、F起控制作用。,o E、F插钉的作用： 短而
8、细，只有当插紧后，E、F才能和外部电源插头形成通路。, 在外部电源插头中，E、F是短接的。拔出时，先断开E、F插钉，保证主插钉拔出时先断开外部电源，以免产生火花。,U,nR,eg,is,te,re,d,交流地面电源插座插钉示意图,U,nR,eg,is,te,re,d,交流地面电源控制原理,o 外电源接触器（EPC）吸合条件：, E、F已插好并形成通路； EPCU或BPCU,发出信号。两者缺一不可。,o 地面电源插座指示灯：2个 “AC CONNECT”灯外电源插好后，灯亮,U,nR,eg,is,te,re,d,交流地面电源控制原理（续）, “NOT IN USE”灯,该灯亮时，允许拔下插头；该
9、灯灭时，说明飞机正在使用地面电源，如要拔下插头，必须先到驾驶舱断开地面电源开关。,U,nR,eg,is,te,re,d,4-2 二次电源和应急电源,o 二次电源：,是将飞机主电源转换为另一种规格或形式的电源，如变压整流器（ACDC）、静变流器（DCAC）。,o 应急电源：,除电瓶外，还有冲压空气涡轮发电机（RAT）和液压马达驱动发电机（HMG）、应急照明电源等。,U,nR,eg,is,te,re,d,一、变压整流器的组成,o 组成：主变压器、整流元件、滤波器、,冷却风扇等。,o 主变压器：将115/200V、400Hz的三相交流电,变换为适合整流电路的交流电压。,o 整流元件：是将主变压器输出
10、的交流电变换为,直流电。整流元件一般采用硅整流二极管。,U,nR,eg,is,te,re,d,变压整流器组成（续）,o 滤波器：包括输入滤波器和输出滤波器。输入滤波器减小变压整流器对电网电压波,形的影响，滤除高频干扰（EMI）；,输出滤波器滤除整流后的脉动成分，使直,流输出更加平滑。,滤波电路类型：LC滤波器,o 冷却风扇：对变压整流器进行通风冷却。,U,nR,eg,is,te,re,d,变压整流器的电路连接方式, 主变压器：Y/Y连接，三相全波整流电路 o 特点：输出电压为含有2400Hz交流分量的脉,动直流，需要较大的滤波器,U,nR,eg,is,te,re,d,变压整流器的电路连接方式（
11、续）, 主变压器： Y/Y连接，六相全波整流电路o 特点：输出电压的脉动频率为4800Hz，脉动电,压幅值减小，有助于减小滤波器的体积和重量。,U,nR,eg,is,te,re,d,典型TRU结构,U,nR,eg,is,te,re,d,二、静止变流器,o 将直流电变为交流电的设备：,旋转变流机组：DC.MotorAC.Gen 静止变流器：DCAC,o 静止变流器的功能：,在直流电为主电源的飞机上提供交流电源，即,用作二次电源；在交流电为主电源的飞机 上将电瓶的直流电变成交流电，提供应急交 流电源； 在变频交流电为主电源的飞机上 提供恒频交流电源。,U,nR,eg,is,te,re,d,推挽式逆
12、变电路及控制波形,a推挽式,推挽式逆变电路控制波形,U,nR,eg,is,te,re,d,桥式逆变电路及控制波形,桥式逆变电路,桥式控制波形,U,nR,eg,is,te,re,d,三、冲压空气涡轮发电机 （RAT）,o 功能：应急交流电源,o 工作情况：当正常电源失效时，放出RAT，由飞机前进的气流推动RAT转动，从而驱动发电机向飞机提供交流电源。,o 特点：其工作受飞机飞行状态（飞行高度、,飞行速度）的影响；,U,nR,eg,is,te,re,d,RAT示意图,U,nR,eg,is,te,re,d,四、液压驱动发电机（HMG）,o 功能：应急交、直流电源,o 工作情况：飞机在空中时，当两侧主
13、交流汇,流条均失效时，液压马达发电机自动工作。液压马达发电机用来给左、右115伏交流转换汇流条供电，还可以向热电瓶汇流条提供直流电源。,o 特点：无时间限制,U,nR,eg,is,te,re,d,HMG组成,o 液压马达o 发电机,o 液压关断活门o 发电机控制组,件,o 测试电门,U,nR,eg,is,te,re,d,HMG工作原理,o 液压马达上装有一个电动液压伺服活门，该活,门由发电机控制组件控制，以便使输出频率在稳态工作条件下，能维持在4002Hz。当伺服控制系统失效时，由机械超速调节器使发电机输出频率维持在43010Hz。,U,nR,eg,is,te,re,d,六、应急照明电源,o
14、应急灯功用：,在主电源断电、飞机处于应急状态时，为机组人员完成迫降以及飞机迫降后机上人员进行紧急撤离时，为飞机提供内部和外部照明。,o 应急照明电源特点：应急照明电源独立于机上,正常的照明系统，由独立于主电源的应急电源 供电。常使用自备小型充电电池。,U,nR,eg,is,te,re,d,应急照明电源组成,o 应急照明电源组成：,蓄电池组、测试电门、电缆头、控制与充电电,路等；,o 测试电门的功用：,可对由该电源组件供电的所有应急灯进行测试，按压测试电门，应急灯通电，并工作1分钟。,U,nR,eg,is,te,re,d,U,nR,eg,is,te,re,d,应急灯的操作,o 应急灯控制电门：三
15、位置电门，包括“接通”位,（ON）、“预位”位（ARM）和“关断”位 （OFF）。,o “接通”位：无论BUS有无电压，应急灯都点,亮；,o “关断”位：应急灯灭，阻止系统自动工作；o “预位”位：使系统设定为自动工作，只有当汇,流条无电或电压低于12V时，应急灯才亮。,U,nR,eg,is,te,re,d,应急灯的操作（续）,o 飞机在正常飞行时，控制电门应放在“预位”位。,否则， “未预位”灯和“主告诫”灯点亮。,o 乘务员面板上的应急出口灯电门：2个位置“接通” 位：使应急灯点亮（无论P5板上的应急,灯电门在什么位置，如“关断”位）；“正常”位：使应急灯设定为自动工作,U,nR,eg,i
16、s,te,re,d,应急灯的操作（续2）,o 电池充电：,正常情况下，即当P5板上的应急灯电门置于“预位”或“断开”位，且乘务员面板上的应急出口灯电门在“正常”位时（非“接通”位），飞机直流汇流条给应急照明电源的电池充电。,U,nR,eg,is,te,re,d,应急灯的操作（续3）,o 防止应急灯放电：,飞机上无电时，P5板上的应急灯电门必须置于“断开”位，且乘务员面板上的电门必须置于“正常”位，以防止应急灯工作而使电池放电。,U,nR,eg,is,te,re,d,应急照明电源电路组成及原理, 充电电路给电池充电, 输出控制及调压电路将电池7.2V的电压调至,6.16.1V输出；,低压检测及锁
17、定电路防止电池由于深度放电,而发生永久性损坏；,汇流条电压敏感电路检测DC BUS是否正常供,电,U,nR,eg,is,te,re,d,应急照明电源电路组成及原理（续）, 测试控制电路测试应急照明电源是否正常工作，当任一电门（远程电门或本地电门）合上时，应急照明灯亮，6010秒后灭 ；, 逻辑控制电路及软起动电路减轻对灯泡的电,流冲击，延长灯泡寿命；,U,nR,eg,is,te,re,d,应急照明电源电路组成及原理（续2）,o 1秒延时电路的作用：,充电汇流条由变压整流器或主电瓶供电，在供电电源转换时，会产生小于1s的供电中断，这时如果应急照明控制电门置“预位”时，将自动点亮应急照明灯。为防止这种情况发生，在敏感电路中设计了1秒延时电路。,U,nR,eg,is,te,re,d,应急照明电源电路框图,
