介绍民用飞机的电气系统中直流供电系统

第三章飞机直流供电系统

§3.1航空蓄电池化学能电能蓄电池蓄电池铅酸蓄电池电解质：硫酸电解液：稀硫酸（硫酸溶液）酸性航空蓄电池三、碱性航空蓄电池镉镍蓄电池电解质：KOH锌银蓄电池

电解质：NaOH铅酸蓄电池铅(

Pb)二氧化铅(

PbO2

)

铅蓄电池的放电铅蓄电池的充电

→

放电

PbO2+2H2SO4+Pb

==

PbSO4+2H2O+PbSO4+电能

正极电解液负极←充电

正极电解液负极铅酸蓄电池池铅酸蓄电池池在放电过过程中，电解液的浓浓度降低。。在充电过程程中，电解液的浓浓度升高。。→放电PbO2+2H2SO4+Pb==PbSO4+2H2O+PbSO4+电能正极电电解解液负负极极←充电正极电电解解液负负极极1．电动势势E=0.84+d(V)2．内电阻电阻较小，，一般为百百分之几到到千分之几几欧姆。3.端电压充电U=E+IR放电U=E-IR4.终了电压(finalvoltage)蓄电池放电电完毕时允允许达到的的最低电压压(二)铅蓄电电池的主要要电气特性性极板附近及及孔隙中的电电解液浓度迅迅速下降极板孔隙中中的硫酸浓度与与极板外的浓度度达到一定值孔隙内硫酸酸迅速下降扩散作用极板硬化铅蓄电池放放电曲线铅蓄电池充充电曲线是指充足电电的蓄电池池在15℃℃时以10小时放电电电流放电电，放电到到终了电压压时电池放放出的总电电量。额定容量单单位：安培小时(A·h)，简称安时蓄电池的额额定容量放电电流越越大，电压压越低。不同放电电电流的放电电特性温度越低，，电压越低低。温度对放电电电流的影影响放电电流越越大，有效效容量越小小。容量与放电电电流间的的关系曲线线铅蓄电池检检查方法在给蓄电池池加双倍负负荷的条件件下，测量量其放电电电压。放电程度及及其检查方方法电解液密度度的测量电解液密度度的测量先用手握紧紧比重计的的橡皮球，，挤出比重重计内的部部分空气，，再将吸液液管插到网网状胶片上上，然后缓缓慢地松开开橡皮球，，吸人电解解液，当浮浮子式比重重计浮起时时，液面在在比重计上上所对应的的刻度就是是电解液密密度的数值值。必须指出出：不能能以一个个单体电电池的电电解液密密度来代代替整个个蓄电池池电解液液的密度度，应该该逐个测测量，而而且都要要符合技技术条件件规定。。电解液高高度的测测量将内径不不小于4mm的玻璃管管插入蓄蓄电池的的网状胶胶片上，，然后用用食指堵堵住玻璃璃管的上上端口，，再取出出玻璃管管，量出出管中液液柱的高高度H，即为电电解液的的高度。。飞机由高高空下降降着陆后后，蓄电电池电解解液高度度开始比比较低，，有的甚甚至看不不到电解解液电解液高高度的测测量补充水铅蓄电池池的使用用维护规规则及注注意事项项(1)装到飞机机上的蓄蓄电池，，其容量量不得小小于75%，要定期对蓄电电池进行行放电检检查，以以判断其其实有容容量。(2)放电程度度超过25%的蓄电池池，不得得继续使使用，必必须在8h内充电，，以减轻轻极板硬硬化。(3)无论使用用与否，，铅蓄电电池必须须每月充充电一次次，以弥补自放放电造成成的容量量损失，，并可减减轻极板板的硬化。(4)不准过量量放电，，防止极极板严重重硬化。。(5)蓄电池的的电压、、电解液液的密度度和高度度应符合规定。。(6)保持蓄电电池的清清洁。(7)不得将蓄蓄电池置置于烈日日下曝晒晒，以免免沥青软化，电电解液蒸蒸发，自自放电加加剧。大大气温度低于-15℃℃时，飞行行后应将将飞机蓄蓄电池拆拆下送室内内保管，，并采取取防寒措措施。(9)搬运蓄电电池时，，应防止止撞击和和剧烈震震动，以免活性性物质脱脱落。SpecificGravityFreezingPt.1.00032°F1.05026°F1.10018°F1.1505°F1.200-16°F1.250-58°F1.280-92°F1.300-96°F冬天应充充电保存存镉镍蓄电电池镉粉(Cd)氢氧化镍镍Ni(OH)3→放电2Ni(OH)3+2KOH+Cd===2Ni(OH)2+2KOH+Cd(OH)2+电能正极电电解液液负负极极←充电正极电电解液液负负极镉镍蓄电电池在充充放电过过程中，，电解液液中的氢氢氧化钾钾并无增增减，故故电解液的的密度和和液面高高度几乎乎不变。。镉镍蓄电电池过热损坏坏的镍镉镉蓄电池池电池种类电动势(V)平均工作电压(V)终止电压(V)电解液性质比能量(W·h/kg)容量输出效率(%)荷电湿搁置性能铅酸电池2.1～2.22.01.7酸性10～5080～901个月，容量降30%镍镉电池1.351.21.1碱性15～4075～856个月，容量降25%～40%锌银电池1.6～1.81.41.3碱性60～160>956个月，容量降15%～25%几种蓄电电池性能能比较§3.2直流发电电机的电电压调节节U=CeΦn-IR发电机端电压发电机转速每磁极下磁通结构常数发电机电枢电阻阻负载电流问：如果不采采取措施施，在飞飞行中发发电机的的端电压能否保持持恒定？为什么么？直流发电电机的端端电压功用：在一定条条件下自自动保持持发电机端电电压基本本恒定。。电压调节节器简称称调压器电压调节节器电压调节节器42不带调压压器带调压器器外特性曲曲线炭片式调调压器炭堆(炭炭柱)电磁铁炭片式调调压器的的主要组成成固定在电电磁铁上上的六角弹簧簧(或板式控制制弹簧)炭片式电电压调节节器原理理电路发电机转转速增加加或负载载减小电磁铁线线圈磁场场增强电磁铁吸吸力增大碳柱上的的压力减小碳柱的电电阻值增加发电机励励磁电流流减小发电机励励磁磁场场减弱发电机输输出电压压降低恢复到额额定值发电机输输出电压压升高471、炭片调调压器只只能相对对地使发发电机电电压恒定定，而不能绝绝对地将将电压保保持在某某一数值值。2、上述调调节过程程只有当当发电机机转速在在正常工工作范围内内和发电电机的负负载不超超过额定定值时才能发生生。注意事项项48晶体管电电压调节节器晶体管电电压调节节器晶体管电压调调节器功率管与发电电机励磁绕组组的连接图晶体管调压器器调压原理：晶体管调压器器的末级晶体体管工作于开关状态，通过改变末末级晶体管的的导通比来调节发电机机励磁电流，从而保持发电机电压基基本恒定。体积小重量轻性能稳定稳态误差小动态品质高电压调节范围围大晶体管调压器器的优点§3.3直流电源的并并联供电可实现不中断断供电，可靠靠性高系统容量大，，供电质量高高并联供电优点点:直流电源投入入电网的条件件电源极性和电电网极性相同同电源电压和电电网电压相同同负载均衡的概概念两台发电机并并联，如果两两台发电机的的输出电流相等等，各为负载载电流的一半半，则称负载分配是是均衡的。57负载均衡的条件两个调压器所所保持的电压压相等，即U1=U2两台发电机的的正线电阻相相等，即R+1=R+2负载均衡电路路只能减小负负载的不均衡衡程度，不能能完全消除不不均衡。炭片调压器的的均衡电路§3.4直流电源的控控制与保护主电源的控制制应急电源的控控制地面电源的控控制起动发电机的的控制发电机反流保保护过电压与过励励磁保护发电机反极性性保护过载保护短路保护控制保护控制与保护反流保护反流：流入发电机的的电流反流的危害白白地消耗蓄电池或发电电机的电能过大的反流还还会烧坏蓄电池或发电电机反流切断继电电器工作原理理过电压与过励励磁故障的保保护持续过压：由故障引起起，持续时间间较长，危害大。瞬时过压：持续时间极短短，危害较小小。应具有反延时特性对过电压保护护装置的要求求:过压继电器过过压保护电路路图§3.5变压整流器（（TRU）TransformerRectifierUnit简称：TRU或TR飞机变压整流流器飞机变压整流流器功用将115/200V400Hz或变频交流电转变为28V直流电使用情况：恒速恒频、变变速恒频电源的飞机上上，也可用于于装备变频交流电源源的飞机上。典型组成：三三相降压变压器和二极管整流桥。变压整流器(TRU)飞机变压整流流器主回路构构成输入滤波器降压变压器二极管整流电电路输出滤波器类型：通常为L或π型LC滤波器功用：主要用于减减小变压整流流器工作时对交流电源源的影响输入滤波器变压器功用：将115/200V交流电转变为为低压交流电铁芯结构形式式：芯式三相桥式整流流电路及电压压波形按Y/YY联接的六相全全波整流电路路及电压波形形按Y/△Y联接的六相全全波整流电路路及其输出电电压波形变压整流器的的外特性变压整流器的的输出电压不不仅受输入电压大小的影响，，而且随负载电流的增大而下降降。变压整流器的的使用特点一般应接入一个很小小的固定负载载，从而可避开变化较剧剧烈的初始部部分，保持电压稳稳定。变压整流器(TRU)存在的缺陷自身没有输出出电压调节作作用，输出电电压受负载和和电源电压的的影响较大。。有400Hz变压器，体积积重量较大。。先进飞机中采采用电子式变变压整流器高压交流电高压直流电高频交流电低压直流电电子式变压整整流器及其特特性电子子式式变变压压整整流流器器§3.6飞机机直直流流电电网网飞机机电电气气系系统统的的构构成成又称称飞机机电电网网供电电网网：：从飞飞机机电电源源、、电电源源汇汇流流条条到到用用电电设设备备汇汇流流条条间间的的部部分分配电电网网：：从用用电电设设备备汇汇流流条条到到用用电电设设备备间间的的部部分分飞机机输输配配电电系系统统集中中式式分散散式式（（独独立立式式））混合合式式配电电方方式式分分类类集中中式式配配电电分散散式式配配电电(独立立式式)混合合式式配配电电常规规式式遥控控式式固态态式式配电电系系统统的的控制制方方式式电源源线线和和用用电电设设备备输输电电线线都都集集中中于于座座舱舱内内。由飞飞行行员员控控制制电电源源和和用用电电设设备备电电路路的的接接通通或或断断开开。。常规规式式配配电电系系统统控控制制配电电汇汇流流条条设设于于用用电电设