飞机电气系统PPT全套课件

1§1-1飞机供电系统的功用和构成

第一章飞机电气系统概述2飞机电气系统的构成用电设备飞机供电系统3飞机供电系统飞机上电能产生、调节、控制、变换和传输分配系统称为飞机供电系统。

飞机供电系统4飞机供电系统飞机电源系统

飞机输配电系统

产生、调节、控制、变换控制、传输5飞机电源系统主电源辅助电源应急电源二次电源地面电源6主电源7辅助电源8应急电源9二次电源10地面电源11飞机输配电系统又称飞机电网

由电线、配电装置和保护元件等构成

由电源汇流条到用电设备端

12配电方式分类集中式分散式混合式

13集中式配电14分散式配电(独立式)15混合式配电16配电系统的控制方式

常规式遥控式固态式

17常规式配电系统控制电源线和用电设备输电线都集中于座舱内

由飞行员控制电源和用电设备电路的接通或断开

18遥控式配电系统控制配电汇流条设于用电设备附近

飞行员在座舱内通过继电器或接触器接通或断开电路

特点：座舱内只有控制线，没有供电线。19固态式配电系统控制应用微型计算机和分时多路传输总线来控制电源和用电设备的通或断

减轻了飞行人员的负担，降低了飞机电网的重量，提高了电网的可靠性和维修性

特点：既有遥控式的特点，又简化了控制线。20正常和非正常供电

正常供电:在各个飞行阶段均可完成对用电设备的供电任务非正常供电：系统的短时意外失控状态

21主电源容量

飞机上主发电系统的台数与单台发电系统额定容量的乘积

直流电源容量单位为千瓦(kW)交流电源为千伏安(kVA)22§1-2用电设备

23飞机用电设备飞机用电设备的总称

电气照明与灯光信号系统、电气防冰和加温系统、发动机起动和电点火系统、飞机电力传动系统的总和

24飞机用电设备按重要性分三类

飞行关键设备

任务关键设备

一般用电设备

25飞行关键设备

确保飞机安全返航或就近降落(包括维持可操纵飞行)所必需的最低限度的用电设备如：仪表、飞行控制系统、仪表着陆系统和通信电台等

26任务关键设备完成飞行任务所必须的设备

如：座舱增压和空调设备等

27一般用电设备不能正常工作时，并不危及飞行安全的设备如：座舱照明和厨房炊具等

28用电设备对电能的要求用电设备的供电频率特性用电设备的起动特性用电设备的输入电压特性用电设备对供电系统的影响29§1-3未来先进飞机的电源系统（了解）

30飞机主电源低压直流电源变频交流电源恒频交流电源混合电源（低压直流+变频交流）高压直流31飞机上的二次能源液压能气压能电能32全电飞机（AEA）

AllElectricAircraft要求实现所有机载设备和操纵系统的电气化33多电飞机（MEA）

MoreElectricAircraft用电能部分地取代液压能和气压能34本章内容结束35第二章飞机直流供电系统

§2-1航空蓄电池

36蓄电池37蓄电池3839酸性航空蓄电池铅酸蓄电池电解质：硫酸电解液：稀硫酸（硫酸溶液）40碱性航空蓄电池镉镍蓄电池锌银蓄电池

电解质：KOH或NaOH41铅酸蓄电池铅(

Pb)二氧化铅(

PbO2

)42

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43铅酸蓄电池铅酸蓄电池在放电过程中，电解液的浓度降低。在充电过程中，电解液的浓度升高。

→

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441．电动势

E=0.84+d(V)2．内电阻电阻较小，一般为百分之几到千分之几欧姆。3.端电压

充电U=E+IR

放电U=E-IR(二)铅蓄电池的主要电气特性45铅蓄电池放电曲线

极板附近及孔隙中的电解液浓度迅速下降

极板孔隙中的硫酸浓度与极板外的浓度达到一定值

孔隙内硫酸迅速下降

扩散作用

极板硬化46铅蓄电池充电曲线47蓄电池的额定容量是指充足电的蓄电池在15℃时以10小时放电电流放电，放电到终了电压时电池放出的总电量。额定容量单位：安培小时(A·h)

，简称安时48不同放电电流的放电特性

49温度对放电电流的影响50容量与放电电流间的

关系曲线

51铅蓄电池注使用意事项

地面通电不允许使用飞机蓄电池；每次飞行前，应对飞机蓄电池进行电压检查，用双倍额定电流放电时，蓄电池的电压不应低于其额定值；（1、确信飞机上有蓄电池；2、容量在75%以上）

禁止用蓄电池进行长时间大电流放电或过量放电。52镉镍蓄电池

53镉镍蓄电池镉粉(Cd)氢氧化镍Ni(OH)3

54镉镍蓄电池

→

放电

2Ni(OH)3+2KOH

+Cd===2Ni(OH)2+2KOH+Cd(OH)2+电能

正极电解液负极

←充电

正极电解液负极镉镍蓄电池在充放电过程中，电解液中的氢氧化钾并无增减，故电解液的密度和液面高度几乎不变

更正：第12页第1行：“KHO”改为“KOH”。55过热损坏的镍镉蓄电池56几种蓄电池性能比较

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%57§2-2飞机直流发电机

58

飞机直流发电机的功用将机械能转换为直流电能。是中、小型飞机的主电源。59一、直流发电机的主要组成

(DCgenerator)

定子转子电刷装置

60直流发电机61直流发电机62直流发电机标称电压为30V（对应的电网电压一般为28V）额定容量为3、6、9、12和18kW6kW及其以上者有直流发电机和直流起动发电机两种

63二、直流发电机工作原理线圈切割磁力线产生交变电动势

利用整流子把交变电动势变为脉动电动势

增加线圈匝数和整流片片数，可得较大、较平稳的直流电动势

E=KEΦn64直流发电机的基本工作原理

65直流发电机的电动势E=KEΦn发电机电动势发电机转速每磁极下磁通结构常数66并励式直流发电机自激发电条件

发电机的磁极要有剩磁励磁电流产生的磁场方向与剩磁场的方向相同励磁电路的电阻不能过大最低转速不得低于某临界值67磁通↑→电动势↑→端电压↑→励磁电流↑→励磁↑

并励式直流发电机自激发电条件

68三、整流式直流发电机直流发电机由于具有电刷和换向器，限制了它的高空性能和可靠性，整流式直流发电机可以有效地克服这些缺点。69整流式直流发电机分类变频交流发电机整流（有刷）无刷直流发电机70变频交流发电机整流（有刷）71无刷直流发电机的种类电磁式无刷直流发电机永磁式无刷直流发电机72电磁式无刷直流发电机73永磁式无刷直流发电机74空载特性和调节特性曲线空载特性曲线75空载特性和调节特性曲线空载特性曲线调节特性曲线76外特性曲线不带调压器带调压器7712kW起动发电机性能参数78§2-3

直流发电机的电压调节79引言U=KEΦn-IR发电机端电压发电机电枢电阻负载电流问：如果不采取措施，在飞行中发电机的端电压能否保持恒定？为什么？80电压调节器功用：在一定条件下自动保持发电机端电压基本恒定。电压调节器简称调压器81电压调节器82外特性曲线不带调压器带调压器83炭片式调压器84炭片式调压器的主要组成炭堆(炭柱)电磁铁固定在电磁铁上的六角弹簧(或板式控制弹簧)85炭片式电压调节器

原理电路86发电机转速增加或负载减小电磁铁线圈磁场增强电磁铁吸力增大碳柱上的压力减小碳柱的电阻值增加发电机励磁电流减小发电机励磁磁场减弱发电机输出电压降低恢复到额定值发电机输出电压升高87注意事项1、炭片调压器只能相对地使发电机电压恒定，而不能绝对地将电压保持在某一数值。2、上述调节过程只有当发电机转速在正常工作范围内和发电机的负载不超过额定值时才能发生。88晶体管电压调节器89晶体管电压调节器90晶体管电压调节器91功率管与发电机励磁绕组的连接图

92晶体管调压器调压原理：晶体管调压器的末级晶体管工作于开关状态，通过改变末级晶体管的导通比来调节发电机励磁电流，从而保持发电机电压基本恒定。93晶体管调压器的优点体积小重量轻

性能稳定稳态误差小动态品质高电压调节范围大94思考：发电机转速降低或负载增大，调压过程是怎样的？95发电机转速降低或负载增大电磁铁线圈磁场减弱电磁铁吸力减小碳柱上的压力增大碳柱的电阻值减小发电机励磁电流增大发电机励磁磁场增强发电机输出电压升高恢复到额定值发电机输出电压降低96§2-4直流电源的控制与保护97控制与保护主电源的控制应急电源的控制地面电源的控制起动发电机的控制

发电机反流保护过电压与过励磁保护发电机反极性保护过载保护短路保护控制保护98反流保护反流：流入发电机的电流99反流的危害

白白地消耗蓄电池或发电机的电能过大的反流还会烧坏蓄电池或发电机100反流切断继电器工作原理101过电压与过励磁故障的保护持续过压：由故障引起，持续时间较长，危害大。瞬时过压：持续时间极短，危害较小。102对过电压保护装置的要求应具有反延时特性103§2-5直流电源的并联供电104并联供电优点可实现不中断供电，可靠性高系统容量大，供电质量高105直流电源投入电网的条件电源极性和电网极性相同电源电压和电网电压相同106负载均衡的概念两台发电机并联，如果两台发电机的输出电流相等，各为负载电流的一半，则称负载分配是均衡的。107负载均衡的条件两个调压器所保持的电压相等，即U1=U2两台发电机的正线电阻相等，即R+1=R+2108炭片调压器的均衡电路109本章内容结束110第三章

飞机交流供电系统§3-1飞机交流供电系统概述111大中型民航客机采用交流电源系统的主要因素电源容量增加，需要提高电源电压以减轻系统重量工作环境限制随着飞机飞行高度的增加，直流电机炭刷和整流子的磨损变得越来越严重用电量增加，电机发热增加，需要效率更高的冷却方式电压和功率变换的要求112交流电源系统具有如下优点交流发电机没有换向器，特别是无刷交流发电机没有电刷和滑环，同时采用喷油冷却，工作可靠性大大提高；电源电压高，使得交流发电机的电网和设备重量减轻；交流电能易于变换，即易于变压和整流113飞机交流电源系统的主要形式114变速变频交流电源系统115变频交流电优点变频交流发电系统简单体积重量小电能转换效率高116恒速恒频交流电源系统117恒速恒频交流电源系统恒频交流电对飞机上的各类负载都适用，而且由于电源频率恒定，用电设备和配电系统的重量比变频系统轻，配电也比较简单；恒频交流发电机可单台运行，也可以并联运行，而且电气性能好，供电质量高118变速恒频交流电源系统交-直-交交-交119变速恒频交流电源系统电气性能好。VSCF电源输出频率恒定，精度高，无频率瞬变现象。系统损耗小而效率高使用维护性好可靠性高、使用寿命长120电网连接形式以机体为中线的三相四线制（现代飞机普遍采用）不接中线的三相三线制以单相为主而兼有三相的供电系统121以机体为中线的三相四线制122优点：①电网轻；

②可提供两种电压；

③控制、保护设备较简单。缺点：单相用电设备的电压波形失真较大

以机体为中线的三相四线制123不接中线的三相三线制供电系统124优点：

①电网轻②电压波形失真小。缺点：①只能提供一种电压；

②某一相断路时，会发生“串联”故障。不接中线的三相三线制供电系统125以单相为主而兼有三相的供电系统优点：节省导线缺点：较多

126交流供电质量的指标电压频率127飞机交流供电系统的指标空载到额定负载 115±1.0V100%到125%额定负载 115±1.5V125%到150%额定负载 115±2.0V非正常稳态电压极限 115+15/-10V对称负载时三相电压不平衡<0.6V,相移<0.6 不对称负载时三相电压不平衡<3V、相移1.5°波峰系数 1.41±0.08单次谐波分量 <0.03直流电压分量 <100mV电压调制 <1.5V频率 400±4Hz128主要技术性能

额定电压：交流电网：115/200V

发电机：

120/208V

额定容量：交流发电机三相总视在功率单位：千伏安（KVA）

功率因数：额定负载时的功率因数一般为：cosψ=0.75（感性）频率：一般为400HZ

转速：恒速恒频常见转速为6000、8000、12000、24000转/分（r/min）

129§3-2飞机无刷交流

发电机130交流发电机131飞机无刷交流发电机同步发电机

转子转速n与定子绕组中电流所产生的旋转磁场的转速n1相等，且转向相同，这样的发电机称为同步发电机。即：n=n1=60f1/p

132

有刷交流发电机存在电刷和滑环，可靠性低，使用条件受到了很大限制，自50年代发明的旋转整流器式无刷交流发电机对交流电源系统的供电性能有很大提升。

133旋转整流器式无刷交流发电机的结构形式两级式三级式134三级式无刷交流

发电机旋转整流器135三级式无刷交流发电机136三级式无刷交流发电机B747、757、767、MD-82、A320等飞机均采用三级式无刷交流发电机。137二级式无刷交流发电机138二级式无刷交流发电机139两级式无刷交流发电机B707、737等飞机采用两级式无刷交流发电机。140§3-3恒速恒频交流电源141一、概述恒速恒频简称CSCF

(ConstantSpeedConstantFrequency)核心装置：恒速传动装置

CSD(ConstantSpeedDrive)142功用和分类

功用：用来保持交流发电机转速基本恒定

分类：液压式、机械式、液压机械式、电磁式、电磁机械式

143恒装的安装位置144恒速传动装置的四个发展阶段145恒速传动装置发展146二、液压机械式恒速传动装置的主要组成传动系统滑油系统调速系统保护系统147液压机械式恒速传动装置148液压机械式恒速传动装置149液压机械式恒速传动装置转速合成150传动系统组成液压泵-液压马达差动齿轮151滑油系统作用对齿轮系统起润滑作用对齿轮系统起散热作用作为液压泵与液压马达组件传递功率的介质152调速系统组成离心调速器伺服油缸153保护系统作用在恒速传动装置出现故障时，可以将发电机与恒速传动装置脱开，以保护整套机构不被损坏。154三、液压机械式恒速传动装置的简要工作原理155制动点转速定义：为保持发电机转速在额定值所需要的恒装输入轴转速156恒速传动装置的工作状态零差动工作状态正差动工作状态负差动工作状态157液压机械式恒装三种工作状态2.正差动工作状态；恒装输入轴转速低于制动点转速时的工作状态

要点：液压马达起加速作用3.负差动工作状态：恒装输入轴转速高于制动点转速时的工作状态

要点：液压马达起减速作用1.零差动工作状态；恒装输入轴转速等于制动点转速时的工作状态

要点：液压马达不转动158恒速传动装置的工作状态159四、液压机械式恒速传动装置的故障及保护160恒装监控装置161手动脱开机构162五、组合传动发电机163§3-4变速恒频交流电源164变速恒频电源系统简称VSCF

(VariableSpeedConstantFrequency)电子变换器115/200V400Hz三相交流电165VSCF电源的构成方框166VSCF电源变换器有两种类型交交型交直交型167VSCF优点（与CSCF比较）电能质量高，无频率瞬变现象；能量转换效率高，比CSCF高了近10%；旋转部件少，可靠性高；电源系统结构灵活，除发电机必须安装在发电机附件机匣内，其它部件安装位置可以按需放置；能够实现无刷起动发电；生产和使用维护方便，有利于减少飞机全寿命期费用168变速恒频交流电源系统169MD90飞机变速恒频发电系统变频交流发电机电子变换器组件(CEU)变换器输出变压器组件(COTU)60/75kVA12000~24000rpm800/1600Hz170MD90飞机变速恒频发电系统171§3-5交流发电机电压调节172电压调节器应具备的功能

调节发电机励磁电流，使发电机调节点电压保持在规定范围内；电网短路时实现发电机的强励，使发电机能输出足够大的短路电流，保证电路保护器快速跳闸；实现发电机最大输出电流的限制

173交流发电机电压调节器的种类炭片式磁放大器式晶体管式

集成电路式174晶体管调压器的优点工作可靠性能稳定稳态误差小动态品质高电压调节范围大体积小重量轻

175功率管与发电机励磁绕组的连接图

176励磁电流的开关控制177励磁电流的开关控制178励磁线圈平均电压179晶体管的导通比(占空比)定义：功率管在一个周期里的相对导通时间（导通时间与周期的比值）

180励磁线圈平均电压和平均电流励磁线圈平均电压励磁线圈平均电流181调压原理：在功率管的控制下，励磁电流的平均值和功率管的导通比成正比。改变功率管的导通比，即可改变励磁电流，从而调节发电机电压。182脉冲电压调节励磁电流方法

脉冲调频式

脉冲调宽式

保持脉冲宽度不变，仅调节脉冲的频率

脉冲频率保持不变，仅调节脉冲的宽度183晶体管的导通比(占空比)184晶体管调压器脉冲调节形式

185晶体管调压器原理方块图

检测发电机电压与基准电压的偏差

186晶体管调压器原理方块图

将电压偏差信号转变为相应宽度的脉冲

187晶体管调压器原理方块图

将调制电路的输出波形整形放大为前后沿较陡的矩形波188晶体管调压器原理方块图

功率放大后控制励磁电流189

当发电机输出电压相对于基准电压变化时，调压器改变功率晶体管的导通比就可以调节励磁机的励磁电流，以补偿发电机电压的变化量，从而保持发电机电压基本恒定。190§3-6

交流发电机的并联运行191交流发电机不并联运行的优点恒速传动装置之间不需要设置功率自动均衡装置，降低了系统的复杂性；电气系统中某一部分的扰动仅影响到与该台发电机有关的那一部分系统；由于不需要考虑发电机负载均衡的问题，可以充分利用单台发电机的全部容量调节、控制与保护设备简单，有利于提高系统的可靠性

192交流发电机并联运行的优点电压负载在供电的各发电机之间均匀分配多发电机系统中，一台发电机发生故障不会导致主系统停止供电；在某些使用条件下，安装容量在给定的时间-电压干扰特性下，能满足更大的起动电流和尖峰负载的要求，同时能更有效地利用发电机的安装容量；并联系统可以使反延时的过流保护装置动作更迅速

193交流发电机并联运行的条件发电机的电压波形应与电网电压波形一致，为正弦波；发电机的相序应与电网电压的相序一致；发电机的频率应与电网频率相近（频差越大同步时间会越长）；发电机电压应与电网电压相近；发电机电压与电网电压间的相位差应小，以减小投入时的冲击

194交流负载的自动均衡

195交流负载的自动均衡

保证并联运行的各发电机间负载相等

即：各台发电机输出的有功功率和无功功率相等

196无功负载均衡

(reactiveloadsharing)保持并联交流电源系统中各发电机的无功负载电流彼此平衡

197无功负载均衡1、正确取出信号；2、正确调整励磁；

3、正确动作。基本方法：调节发电机的励磁电流基本要求：198无功电流均衡装置原理199有功负载均衡

(realloadsharing)

保持并联交流电源系统中各发电机的有功负载电流彼此平衡

200有功负载均衡1、正确取出信号；2、正确调节转速/频率；

3、正确动作。基本方法：调节恒速传动装置的输出转速/电源频率基本要求：201有功电流均衡装置原理202§3-7

飞机交流电源的控制关系

203控制与保护装置

主要控制对象

发电机励磁控制继电器(GCR)

GCR：GeneratorControlRelay发电机断路器(GB)(又称为发电机接触器GC或发电机控制断路器GCB)

GB：GeneratorBreaker

GC：

GeneratorContactor

GCB：

GeneratorControlBreaker汇流条连接断路器(又称并联断电器)(BTB)

BTB：BusTieBreaker外电源接触器(EPC)

EPC：ExternalPowerContactor204一、概述1.发电机励磁控制继电器(GCR)：

GeneratorControlRelay

控制发电机励磁电路的接通与断开，即决定发电机是否能够励磁发电；2.发电机断路器(GB)(又称为发电机接触器GC或发电机控制断路器GCB)：GeneratorBreaker/GeneratorControlBreaker

控制发电机能否投入电网并向各自的发电机汇流条供电，即决定发电机是否输出；2053.汇流条连接断路器(又称并联断电器)(BTB)：

BusTieBreaker它可将各发电机汇流条与同步汇流条或连接汇流条接通与断开，即决定发电机是否并联供电或发电机汇流条之间是否交互供电；4.外电源接触器(EPC)：

ExternalPowerContactor飞机停在地面，接上外电源时，它决定外电源是否向机上电网供电。206控制保护装置的作用:人工或自动地接通、断开或转换上述开关装置。控制:主要是根据供电方式的需要及一定的逻辑关系，控制上述那些发电机和电网的开关元件，以完成发电机和电网主要汇流条的接通、断开或转换工作。保护:一般是在发电机或电网局部出现故障时，有选择性地自动断开某些开关装置，使故障部分与正常供电系统隔离，防止故障扩大，保证系统正常供电。207飞机电源系统的控制保护器继电器型磁放大器型晶体管型

208二、单独供电的控制关系

2091.地面外电源供电

2102.APU发电机供电

2113.主发电机供电

2124.故障状态(正常)

213单独供电的控制特点对每一汇流条而言，任一时刻只能有一种电源供电，后者供电时前者自动断开

不是连续供电，其供电可靠性较差（与并联供电相比）

控制保护比较简单

214三、关联供电的控制关系

215关联供电的控制关系-并联

216故障状态

1217故障状态

2218单独供电与并联供电的混合状态

219并联供电的控制特点

通过同步汇流条实现并联供电

连续供电，供电可靠性高

控制保护复杂

220（复习）控制与保护装置

主要控制对象

发电机励磁控制继电器(GCR)

GCR：GeneratorControlRelay发电机断路器(GB)(又称为发电机接触器GC或发电机控制断路器GCB)

GB：GeneratorBreaker

GC：GeneratorContactor

GCB：GeneratorControlBreaker汇流条连接断路器(又称并联断电器)(BTB)

BTB：BusTieBreaker外电源接触器(EPC)

EPC：ExternalPowerContactor221四、主要控制的逻辑关系222（一）GCR的控制逻辑

223（二）GB的控制逻辑

224（三）BTB的控制逻辑

225EPC的控制逻辑

226§3-8飞机交流发电机的故障及其保护227CSCF电源故障保护发电机相断路故障发电机电压故障发电机频率故障发电机欠速故障旋转整流器短路故障副励磁机短路故障馈电线短路故障228发电机相断路故障定义：发电机的某一相负载电流远小于其它两相电流保护指标：当检测到负载最小相电流还不足其它两相中负载较轻相电流的15%时，应在4秒内断开GCR延时方式：固定延时方式229发电机电压故障过压故障欠压故障电压不稳定故障230电压故障原因发电机励磁电路不正常，如旋转整流器短路或开路、励磁机电枢绕组短路等由调压器故障导致当发电机输出电压幅值波动时，很可能是由于调压器或CSD中的调速器的工作不稳定造成的

231过压故障危害容易损坏灯光照明与电子设备过压愈高，造成损坏所需时间愈短

232过压保护指标及要求电源系统中大功率感性负载断开，或短路故障切除时，系统电压也会出现大幅度波动，这是允许的，保护装置不应该动作当发电机最高相电压超过129.5V时，断开GCR，发电机不能发电保护电路采用反延时方式

233欠压保护指标及要求当发电机三相电压平均值为103～106V时，要求在8～10秒内将发电机的GCR断开保护电路采用固定延时欠压故障的保护装置功能往往被欠速和欠频故障保护装置的保护功能所覆盖

234电压不稳定保护指标及要求当发电机输出电压的幅值波动，且波动幅值超过了额定电压的7%，频率的波动值超过了9Hz时，要求断开GCR采用反延时方式235发电机频率故障定义：发电机输出电压的频率超过规定值一定时间原因：多是由恒速传动装置(包括调速器)以及飞机发动机的不正常工作引起的

236发电机频率故障分类过频欠频237过频保护指标及要求

当发电机的输出频率为425～430Hz时，要求在1秒内断开发电机的GCR采用固定延时方式238欠频保护指标及要求当发电机的输出频率为370～375Hz时，要求在1秒内断开发电机的GCR。当发电机的输出频率为345～355Hz时，要求在0.14秒内断开发电机的GCR。同时，封锁欠压保护电路。欠频保护电路采用固定延时

239发电机欠速故障欠速故障一般由组合电源中的CSD或发动机故障引起发动机起动和停转过程中，发电机转速出现偏低则是正常现象。当IDG的输入转速低于额定转速的55%时，应0.1秒内迅速断开GCB保护电路采用固定延时

240旋转整流器短路故障一旦发现旋转整流器中的任一二极管短路，则应在5.5～7s内将GCR断开保护电路采用固定延时方式241副励磁机短路故障当永磁发电机任一绕组发生短路时，应在2s内将发电机的GCR断开保护电路采用固定延时方式

242馈电线短路故障当发电机内部或发电机端到GCB之间的馈电线出现相对相或相对地之间的低阻抗短接现象时，则主电源系统出现了馈电线短路故障更正：第51页倒数第12行：将“长电源”改为“主电源”。243短路故障现象故障相电流大、电压低三相电压严重不均衡还会出现正常相过压的现象244短路故障原因振动断线搭地绝缘磨损损坏偶然性接地等245短路保护当检测到故障短路电流大于20%额定电流值时，应在0.02s内断开发电机的GCR。

246发电机短路故障及差动保护(DP)247发电机短路故障及差动保护(DP)248发电机短路故障及差动保护(DP)249取出其中的一相250发生短路时251发生短路时252发生短路时更正（P53）：将更正为253电流电压转换电路发生短路时254整流滤波电路发生短路时255电压检测电路发生短路时256过电压故障及其保护装置(OV)257过电压的种类瞬时过电压持续过电压258敏感电路鉴压电路反延时电路过压保护电路的主要组成259过压保护电路的主要组成260UA＜UW1→DW1截止→无故障信号输出

发电机电压正常时261发电机出现持续过电压UA＞UW1→DW1被击穿导通→UA对C2充电→经反延时DW2被击穿→输出过电压故障信号至GCR故障放大器→GCR触点跳开→GB触点跳开→发电机灭磁并退出电网262发电机出现瞬时过电压

263本章内容结束264第四章电能变换设备265飞机电能变换设备一、功用：实现交流和直流、高压和低压电能之间的相互变换。二、用途：二次电源、应急电源、备用电源和专用电源。266电能变换设备分类电能变换设备旋转型静止型旋转变流机直流升压机变压器变压整流器静止变流器267§4-1旋转变流机268旋转变流机将直流电变换为交流电的电动机-发电机组低压直流电源系统中作二次电源，给交流用电设备供电有单相变流机和三相变流机两大类269单相变流机270三相变流机

271旋转变流机旋转变流机体积、重量大，噪音大，重量功率比大，可靠性较差，正在逐步被静止变流器所取代。272§4-2静止变流器

273静止变流器staticinverter简称：INV274静止变流器

(staticinverter)将飞机上的直流电转变为400Hz或其它频率的单相或三相交流电

275静止变流器组成直流变换器将低压直流电转变为高压直流电并实现电气隔离

直交逆变器将高压直流电转变为400Hz正弦交流电，经滤波后输出

276直流变换器的组成输入滤波器输出滤波器变换器控制保护电路277直流变换器各部分的功用输入滤波器：减少变换器工作时对电网的影响输出滤波器：滤除交流分量，平滑输出电压变换器：通过电力电子器件的开关作用，将直流变换成矩形波控制电路：在电源电压变化和负载变化时保持输出电压不变278静止变流器组成直流变换器将低压直流电转变为高压直流电并实现电气隔离直交逆变器将高压直流电转变为400Hz正弦交流电，经滤波后输出

279逆变器逆变器是静止变流器的核心部件功用：将直流电转变为一定频率的交流电

分类：分为单相逆变器和三相逆变器

280单相逆变器分类矩形波逆变器正弦脉宽调制逆变器阶梯波合成逆变器

281矩形波逆变器电路及波形282正弦脉宽调制（SPWM）逆变器

（SinePulseWidthModulation）283阶梯波合成逆变器284§4-3变压整流器(TRU)285飞机变压整流器TransformerRectifierUnit简称：TRU或TR286飞机变压整流器功用将115/200V400Hz或变频交流电转变为28V直流电

287变压整流器(TRU)使用情况：恒速恒频、变速恒频电源的飞机上，也可用于装备变频交流电源的飞机上典型组成：三相降压变压器和二极管整流桥288变压整流器(TRU)存在的缺陷自身没有输出电压调节作用，输出电压受负载和电源电压的影响较大有400Hz变压器，体积重量较大

先进飞机中采用电子式变压整流器

289飞机变压整流器主回路构成输入滤波器降压变压器二极管整流电路输出滤波器290输入滤波器类型：通常为L或π型LC滤波器功用：主要用于减小变压整流器工作时对交流电源的影响

291变压器功用：将115/200V交流电转变为低压交流电

铁芯结构形式：芯式292三相桥式整流电路及电压波形293按Y/YY联接的六相全波整流电路及电压波形

按Y/△Y联接的六相全波整流电路及其输出电压波形294变压整流器的外特性变压整流器的输出电压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。295变压整流器的使用特点一般应接入一个很小的固定负载，从而可避开变化较剧烈的初始部分，保持电压稳定296电子式变压整流器及其特性电子式变压整流器297本章内容结束298第五章电路装置及配电

§5-1导线及其连接装置

299电线电缆用途在设置于飞机各区域的设备之间传输各种形式的电气参数和电能

。300导线低压导线高压导线301电缆电缆通常由一组导线结合而成。302电缆303电子系统电缆304电缆305导线联接方式较永久性的在维修计划规定时间内需要拆卸的306永久性联接方式钎焊压接307压接优点

308需定期拆卸的联接方式接线钉插头插座309典型插头插座310汇流条（BUSBAR）粗的金属条或棒

用于电源系统的输入和输出连接

311汇流条配置图(西门诺尔飞机)312§5-2电路控制装置

313电路控制装置的功用功用：接通、断开或转换电路

314电路控制装置基本的组成部分

活动触点固定触点

315常用电路控制装置开关继电器接触器

316开关----

拨动开关（switch）

317拨动开关---2(联动开关)318拨动开关---3（限动开关）319拨动开关---4（保护开关）320按钮开关(push-button)

321按钮开关322旋转开关

323微动开关

324定时开关

325接近开关特点没有固定触点和活动触点

反应迅速定位精确寿命长

326常用接近开关

涡流式(电感式)电容式霍尔式光电式红外式多普勒式

327涡流式接近开关

328继电器(relay)非人工直接操纵，实现自动和远距离操纵的开关器件

大量使用329航空用继电器种类电磁继电器极化继电器固态继电器混合继电器

330电磁继电器331电磁继电器特点线圈中通的是直流电

触点切换的负载电流一般限制在25A以内

332极化继电器特点能反映输入信号的极性(具有方向性)

具有很高的灵敏度

333极化继电器

能反映输入信号的极性

具有很高的灵敏度

两个磁通：一个是永久磁铁产生的极化磁通，另一个是由电磁铁工作线圈产生的工作磁通

334极化继电器

能反映输入信号的极性

具有很高的灵敏度

两个磁通相互作用：所需动作电流或电压值很小

335极化继电器施加电源前施加电源时施加电源后336极化继电器改变外加电压极性337固态继电器(SSR)

具有自动完成继电特性的功能和具有输入、输出回路电气隔离功能的电子装置。SolidStateRelay338固态继电器339固态继电器优点灵敏度高，能够与TTL、CMOS等集成电路兼容可以实现小型化无触点，工作可靠性高，使用寿命长

340固态继电器缺点输入和输出隔离困难通态电阻大易受温度和辐射的影响抗瞬变过电压能力差

341混合继电器

以固态器件作为反应机构以电磁继电器作为执行机构

342混合继电器343接触器的功用用于远距离频繁地接通和断开交、直流主电路或大容量控制电路

344接触器与电磁继电器的区别

接触器容量较大

注意：接触器和继电器在其他方面没有本质区别！345346347348349单绕组接触器

350双绕组接触器

351机械闭锁式接触器

352磁保持接触器

353磁保持接触器吸合354磁保持接触器跳开NS355§5-3电路保护装置

356飞机电路保险装置

电网保护器保险丝断路器357一、保险丝易熔保险丝（起过载保护作用）难熔保险丝（起短路保护作用）惯性保险丝（起过载和短路保护作用）358飞机保险丝359（一）易熔保险丝

功用：起过载保护作用。

额定电流一般为：0.15～50A3601、功用：起短路保护作用，常用于大电流线路中。

额定电流一般为：200～900A（二）难熔保险丝361功用：起短路和过载保护作用，常用于允许有短时过载的电路中。额定电流一般为：5～250A（三）惯性保险丝362（三）惯性保险丝过载保护短路保护短路保护部分：黄铜熔片过载保护部分：低熔点焊料363二、断路器工作原理：双金属片发热变形

364断路器的主要组成部分双金属热元件开关装置机械闩锁机构

365断路器工作情况366断路器外形压拉断路器跳开关367368本章内容结束369第六章飞机用电设备370§6-1电动机械371常用电动机械功能作动器燃油调节，货舱门控制，热交换器控制片操纵，起落架控制，襟翼操纵控制阀空调中冷热空气混合和热除冰泵燃油供应，螺旋桨变距，除冰液供应飞行仪表和控制系统陀螺仪驱动，伺服控制372直流电动机

功用：把电能转变为机械能

组成：电枢、励磁绕组、换向器、电刷装置按励磁形式可以分为：串励、并励和复励式373串励电动机励磁绕组和电枢绕组串联起动力矩大，加速性能好速度变化大适合于短时间工作、需要频繁起动的场合

374并励式电动机励磁绕组和电枢绕组并联从空载到满载转速变化不大

适用于不经常起动，且需要转速恒定的场合

375复励电动机同时具有串励绕组和并励绕组避免串励电机或并励电机的不良工作特性376分串励电动机具有两个串励磁绕组，一个绕组用于正转，一个用于反转。容易实现转向的转换。

377交流电动机最常用的交流电动机是异步电动机

三相异步电动机效率高，转矩大，用在传动机构之中378§6-2飞机发动机的电力起动设备379活塞式发动机的

电力起动设备直接起动惯性起动复合起动（联合起动）380直接起动图6-2直接起动的起动机组成方块图381直接起动图6-3直接起动的起动系统382直接起动直接起动方法仅适用于某些小型飞机

383惯性起动图6-4电动惯性起动机的基本结构384复合起动（联合起动）惯性起动与直接起动联合作用

385涡桨发动机的

电力起动设备常采用分级起动运七飞机采用五级起动386使起动机（并励直流电动机）增速的措施①增大起动电源电压，实行电压调速；②减小电动机磁通，即减小电动机的励磁电流，实行磁通调速；③在电枢电路内串联附加电阻而后短接，也可使电动机增速。387WJ5A发动机（Y7-100）电力起动过程388WJ5A发动机（Y7-100）电力起动过程第一级——在电枢电路中串联附加电阻起动

第二级——切除附加电阻起动

第三级——减小电机磁通起动第四级——升高电源电压起动第五级——减小电机磁通起动389涡喷发动机的起动设备

——辅助动力装置（APU）APU采用电力起动涡喷发动机采用气源起动390§6-3灯光照明设备391飞机的灯光照明设备分类机外照明机内照明应急照明392一、机外照明393一、机外照明1、着陆灯(LandingLight)2、滑行灯(TaxiLight)3、航行灯(NavigationLight)4、防撞灯(CollisionLight)/频闪灯(StrobeLight)5、探冰灯(WingInspectingLight)6、识别灯(RecognitionLight)7、标志灯(LogoLight)394395396着陆灯(LandingLight)主要是为飞机在夜间或能见度不良的条件下起飞或着陆时提供照明，以便飞行员观察跑道和目测高度。飞机上着陆灯的功率较大，使用时间一般不超过5分钟。397着陆灯398滑行灯(TaxiLight)供飞机在地面滑行时照明滑行道安装位置：机身头部或起落架构件上399航行灯(NavigationLight)又叫导航灯主要功能：夜航时指示飞机在空中的位置及航向；必要时可用来进行飞机与飞机之间或飞机与地面之间的紧急联络

400航行灯的颜色左翼尖或靠近左翼尖处设红灯右翼间或靠近右翼尖处设绿灯飞机尾部则设白灯即：左红、右绿、尾白

401防撞灯/频闪灯在夜间或能见度较差的白天飞行时，可用防撞灯标示飞机的位置，以防止飞机相撞防撞灯一般为红色(CollisionLight)频闪灯一般为白色(StrobeLight)402防撞灯/频闪灯安装位置：防撞灯安装在机身下部、机身上部（或垂直安定面前缘）；闪光灯安装在翼尖处。种类：电机旋转式、气体脉冲放电式、晶体管开关式403探冰灯又称机翼检查灯它们一般装于大中型飞机上，供机组人员目视检查机翼前缘或发动机进气口等部位的结冰情况，以便采取相应措施。404识别灯

(RecognitionLight)可以用来判断飞机翼展的宽度，在滑行时可以辅助滑行灯工作405标志灯(LogoLight)用于照亮飞机垂直安定面上航空公司的标志406二、机内照明407机内照明功用飞机在夜间或复杂气象条件下飞行和准备时，为空地勤人员的工作或维护提供照明，并为旅客提供舒适而明亮的环境

408机内照明种类驾驶舱照明客舱照明服务设备舱照明货舱照明409驾驶舱照明普通照明局部照明仪表板和操纵台以及各仪表设备的照明

410活动照明灯

411透射照明（导光板照明）412楔形照明（整体照明）413柱式照明414415三、应急照明416功用：应急情况下照明主客舱、应急出口指示牌、紧急滑梯及其附近区域、大翼上表面的应急撤离区。应急照明灯417应急照明灯418应急照明灯419§6-4测量仪表与告警指示设备420测量仪表电压表电流表频率表421电压表422电流表分流器电流表423频率表424警告和指示灯功用：用来警告空勤人员发生了飞机形态改变或影响飞机系统工作的情况分类：指示(咨询灯)、提醒灯(警戒灯)、警告灯425指示灯（咨询灯）用来指示系统运行正常或处于安全状态，有时也用来指示某个飞机部件的位置。其灯光颜色可以是绿色、蓝色或白色。指示灯（咨询灯）426提醒灯（警戒灯）用来指示系统工作不正常而需引起注意，但不一定是危险的情况。其灯光颜色通常是琥珀色或黄色提醒灯（警戒灯）427警告灯用来向飞行人员发出不安全情况的紧急信号，需立即采取纠正措施。其灯光颜色是红色警告灯428引起注意灯警告灯或提醒灯燃亮时是闪亮的，这种闪亮的信号灯又叫“引起注意灯”。429430EICAS警告颜色标记

A级（warning）：红色

B级（caution）：黄色

C级（advisory）：黄色退一格

S级（status）：白色

M级（maintenance）：白色EngineIndicatingandCrewAlertingSystem431432本章内容结束433第七章电磁干扰及防护434§7-1

电磁干扰的危害435电磁辐射能量对人类活动有三大危害

电磁干扰会破坏或降低电子设备的工作性能电磁干扰能量可能引起易燃易爆物的起火和爆炸电磁干扰能量可对人体组织器官造成伤害，危及人类的身体健康

436对电子仪器设备的危害电磁干扰作用会使电子元器件降级或失效而造成电子仪器设备的性能改变和失效

437电磁能量对军用器械的危害

雷达使火箭发射、调幅广播电台使雷管爆炸、双通电台使电引爆器引燃等都是由于电磁干扰能量所致。438在民用航空运输中的危害1998年2月12日晚，CCTV－1“焦点访谈”节目专门报导了电磁干扰妨碍民航春运事件：该年元月20日，由于大功率寻呼发射机干扰广州机场与飞行在航线上的飞机间的无线电通信联络指挥调度，危及飞行安全，不得不关闭一个繁忙扇面，使90多个航班不能正常运行，大批旅客滞留机场，给繁忙的春运造成损失。439电磁干扰对燃油的危害直接照射电火花点燃（加油时）静电放电440电磁能量对人体的危害电磁波作用到人体和动植物上，可以被反射、吸收和穿透。这种非电离射频生物效应一直被人类关注。因为在一定条件下，电磁辐射可导致中枢神经系统机能障碍和植物神经功能紊乱、眼睛损伤、诱发癌症或免疫缺陷性疾病。441电磁辐射对人体有五大影响电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因。电磁辐射对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害。电磁辐射是造成流产、不育、畸胎等病变的诱发因素。过量的电磁辐射直接影响大脑组织发育、骨髓发育、视力下降。电磁辐射可使男性性功能下降，女性内分泌紊乱，月经失调。442世界各国对人体受电磁波照射极限电平的规定辐射频率推荐的最高电平条件、附注美国ANSI10MHz~100GHz10mW/cm2

1~5mW/cm26min无限制英国30MHz~30GHz10mW/cm210~100mW/cm2连续照射无限制不应受照射西欧30MHz~30GHz0.5mW/cm2无限制苏联(0.1~30)MHz(30MHz~30GHz)300MHz20V/m5A/m10

w/cm2100w/cm21mw/cm2交变电场、交变磁场6h/d2h/d15min/d加拿大10MHz~300GHz1mW/cm224h波兰300MHz10

w/cm2100w/cm21mw/cm28h/d(2~3)h/d(15~20)min/d德国30MHz~300GHz2.5mw/cm2无限制捷克(0.1~30)MHz300MHz10V/m10

w/cm225w/cm28h/d8h/d(连续波)8h/d(脉冲波)中国(0.1~3)MHz(3~30)MHz(30~300)MHz4mW/cm20.4mW/cm240

w/cm28h/d443电磁辐射危害的影响因素强场时比弱场严重高频比低频严重时间长比时间短严重444§7-2

电磁兼容及干扰的传播

445电磁兼容设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自