飞机供电系统
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1、民用飞机供电系统的历史回顾与发展 于敦主编于敦主编.民用飞机供电系统发展研究；民用飞机供电系统发展研究；严东超严东超.飞机供电系统飞机供电系统.国防工业出版社；国防工业出版社；程国华程国华.大型民用飞机电源系统的现状与发展大型民用飞机电源系统的现状与发展;刘建英刘建英.飞机电源系统飞机电源系统.兵器工业出版社；兵器工业出版社；B737-600/700/800/900 AMM24n前续课程：电工学、航空电机学前续课程：电工学、航空电机学n总学时：总学时：18学时学时n授课教师授课教师:朱继军朱继军 参考资料参考资料 课程内容及学时分配（建议）课程内容及学时分配（建议）n第一章第一章 概述（概述（
2、7 7学时）学时）n第二章第二章 不同民用飞机供电系统不同民用飞机供电系统简介简介 （3 3学时）学时）n第三章飞机供电系统举例（第三章飞机供电系统举例（4 4学时）学时）复习答疑：复习答疑： 2 2学时学时考试：考试： 2 2学时学时第一章第一章 概述概述(本章内容本章内容) ) 1.1 1.1 飞机供电系统的功用飞机供电系统的功用 1.2 1.2 飞机供电系统的组成飞机供电系统的组成 1.3 1.3 飞机供电系统的主要类型及发展历程飞机供电系统的主要类型及发展历程 1.4 1.4 各供电系统技术特点各供电系统技术特点 1.5 飞机供电系统的发展方向飞机供电系统的发展方向1.6 1.6 先进
3、飞机供电系统状况先进飞机供电系统状况1.7 1.7 关于我国飞机供电系统技术水平关于我国飞机供电系统技术水平1.81.8对发展我国飞机供电系统的一些看法对发展我国飞机供电系统的一些看法1.11.1飞机供电系统的功用飞机供电系统的功用所占比例：所占比例：（1）加热和防冰负载：）加热和防冰负载：40%（2）电子设备：）电子设备：20%（3）电动机构：）电动机构：30%（4）照明设备：）照明设备：8%1.2飞机飞机供电供电系统的组成系统的组成飞机供电系统主要由飞机电源系统、控制及保护装置、供电网飞机供电系统主要由飞机电源系统、控制及保护装置、供电网络等组成。络等组成。1飞机电源系统飞机电源系统为保证
4、飞机在各种情况下正常供电，飞机电源系统由为保证飞机在各种情况下正常供电，飞机电源系统由主电源、主电源、辅助电源、应急电源、二次电源和地面电源组成。辅助电源、应急电源、二次电源和地面电源组成。 主电源：主电源：n由由主发动机主发动机直接或间接传动的发电系统；直接或间接传动的发电系统；n是机上全部用电设备的能量来源。是机上全部用电设备的能量来源。 辅助电源：辅助电源：n工作条件：飞机在地面、且主电源不工作时；或空中作为主工作条件：飞机在地面、且主电源不工作时；或空中作为主电源的备份电源电源的备份电源n类型：航空蓄电池、类型：航空蓄电池、APU.Gn作用：航前作用：航前/后准备、起动主发动机等后准备
5、、起动主发动机等1.2飞机飞机供电供电系统的组成系统的组成 应急电源：应急电源：n 工作条件：飞行中主电源和辅助电源全部失效工作条件：飞行中主电源和辅助电源全部失效n供电对象：关键负载（供电对象：关键负载（Essential Load）n类型：航空蓄电池（类型：航空蓄电池（BAT）、静变流器（）、静变流器（INV） 冲压空气涡轮发电机（冲压空气涡轮发电机（RAT）、液压马）、液压马 达驱动发电机（达驱动发电机（HMG）。）。1.2飞机飞机供电供电系统的组成系统的组成 外接地面电源（外接地面电源（EP）：）：n工作场合：飞机在地面工作场合：飞机在地面n类型：电源车（柴油发电机组）、中频电源、类型
6、：电源车（柴油发电机组）、中频电源、 电瓶车电瓶车n作用：加油、装卸货物、清洁、作用：加油、装卸货物、清洁、地面检查、地面检查、 起动主发动机等起动主发动机等1.2飞机飞机供电供电系统的组成系统的组成 二次电源：二次电源：n概念：将主电源电能变换为另一种概念：将主电源电能变换为另一种形式或形式或 规格规格的电能的电能n类型：类型：DCAC：旋转变流机、静止变流器：旋转变流机、静止变流器 ACDC：变压整流器；：变压整流器； DCDC：直流升压机、直流变换器：直流升压机、直流变换器1.2飞机飞机供电供电系统的组成系统的组成1.3 1.3 飞机供电系统的主要类型及发展飞机供电系统的主要类型及发展历
7、程历程n飞机电源系统经历了低压直流、交流、高压直流的发展过程,其中交流电源经历了恒速恒频、变速恒频、变速变频。1.3 1.3 飞机供电系统的主要类型及发展飞机供电系统的主要类型及发展历程历程一、低压直流电源系统一、低压直流电源系统n自1914年飞机上第一次使用航空直流发电机以来,飞机直流电源系统经历了九十年的发展过程,其额定电压由6伏、12伏,逐步发展为28伏的低压直流电源系统,一直沿用至今。28伏低压直流电源系统主要由直流发电机、调压器、保护器和滤波器等组成。n二次电源：旋转变流机、静变流器二次电源：旋转变流机、静变流器n应急电源：航空蓄电池应急电源：航空蓄电池n应用：应用： 30座以下的小
8、型支线飞机、通用航座以下的小型支线飞机、通用航 空飞机空飞机二二恒速恒频交流电源系统（恒速恒频交流电源系统（CSCF）n结构示意图：结构示意图： n容量：容量：3030、4040、6060、9090、120120KVAn辅助电源：辅助电源：APU.G；n应急电源：应急电源：BAT、INV、RAT、HMG；n二次电源：二次电源：TRUn特点：恒装的采购费用、维修费用、寿命周特点：恒装的采购费用、维修费用、寿命周期费用高；重量重、效率低、供电质量差；期费用高；重量重、效率低、供电质量差；可靠性和可维修性也较差。恒频。可靠性和可维修性也较差。恒频。三三变速恒频交流电源系统变速恒频交流电源系统（VSC
9、F）n结构示意图：结构示意图：n特点：特点： 无无CSD，可靠性高，寿命周期费用低；但，可靠性高，寿命周期费用低；但技技 术不稳定。术不稳定。 VSCF电源与电源与CSCF电源可互换，不需改变电源可互换，不需改变配电和用电部分，通用性强。配电和用电部分，通用性强。n应用：应用：MD-90四变速变频交流电源系统（四变速变频交流电源系统（VSVF）n结构图：结构图：n特点：不需要特点：不需要CSD，结构简单，重量轻，可，结构简单，重量轻，可 靠性高。靠性高。n适用机型：涡桨飞机：接近于恒频交流电适用机型：涡桨飞机：接近于恒频交流电 涡喷飞机：需另配变频器涡喷飞机：需另配变频器五、五、270伏高压直
10、流电源系统伏高压直流电源系统n270V直流电源系统由发电机和控制器构成,美国的F - 14A战斗机、S - 3A和P -3C反潜机等局部采用了高压直流供电技术,而F - 22战斗机上已采用了65kW 的270V高压直流电源系统, F - 35战斗机则采用了250kW 、270V 高压直流起动发电系统。因此270V直流电源系统也将是今后飞机电源的发展方向之一。1.4 1.4 各供电系统技术特点各供电系统技术特点一、低压直流电源系统的特点一、低压直流电源系统的特点1、随着电源容量的增加，低压直流电源系、随着电源容量的增加，低压直流电源系 统的重量也在增大。统的重量也在增大。n原因：有电刷，电压低，
11、电流大原因：有电刷，电压低，电流大发电机的发电机的体积重量及输电线路重量增大。体积重量及输电线路重量增大。n例如：航空直流发电机：例如：航空直流发电机：18KW，重量为重量为41.5kg，喷油冷却航空交流发电机：，喷油冷却航空交流发电机：60KVA重量为重量为17kg左右。左右。1.4 1.4 各供电系统技术特点各供电系统技术特点一、低压直流电源系统的特点一、低压直流电源系统的特点2、飞行、飞行高度高度和和速度速度的不断提高，使低压直流的不断提高，使低压直流电源系统的电源系统的工作条件工作条件恶化。恶化。 飞行高度增加（飞行高度增加（1万米以上），电刷磨损加万米以上），电刷磨损加 剧，换向条件
