第三章_飞机低压直流电源系统

第一章概述1 分析直流电源系统的优、缺点及其原因？优点：发电效率高、发电和系统重量轻、航空电子设备的电源装置重量轻、可靠性高、易实现不断供电及寿命周期费用低等。

缺点：1）随着电源容量的增加，低压直流电源系统的重量也增大。

2）飞行高度和速度的不断提高，使低压直流电源系统的工作条件恶化。

3）功率变换设备复杂、效率低。

2 飞机交流电源系统的优、缺点有哪些？优点：（1可以提高额定电压，使供电系统重量轻。

（2能够适应高空、高速的飞行条件。

（3交流电能容易变化。

缺点：（1恒速恒频交流电源系统中的恒速恒频传动装置（CSD）结构复杂、造价高、故障多、维护困难，是交流电源系统中故障率较高的一个部件。

（2交流电源系统中的控制与保护设备复杂，特别是并联运行时的控制保护更为复杂。

（3恒速恒频交流电源系统由于有恒速传动装置，无法用来启动发动机，必须另设启动设备。

3 提高飞机交流电源的电压有什么优点？由此带来的问题有哪些？可以减少输电线路上的电流，从而减轻电网重量；电压太高，绝缘材料的重量也会增加，并增加了熄弧的困难，影响人员安全。

4 航空交流电源的频率为什么定为400Hz？对发电机、电动机等旋转电机，提高频率一方面可以减少铁心体积，另一方面也使旋转电机的转速升高，但转速的升高受机械强度的限制，因此，只能增加电机的磁极对数来限制转速，这又会使电机结构变复杂；同时，频率升高还会使铁心的损耗加大，所以对旋转电机有一个最佳频率值。

5 飞机交流电网采用什么结构？有何特点？1）以机体为中心的三相四线制，2)中点不接地的三相三线制，第二章直流电源系统1.说明蓄电池的组成及参数;组成：极板、电解液、隔板、电池容器及附件组成参数：电动势、内电阻、放电电压、容量。

简述蓄电池容量的定义及其影响因素;蓄电池从充足电状态放电到终了电压时输出的总电量叫容量。

Q=I*T因素：活性物质的数量，极板与电解液的的接触面积，放电条件，维护使用。

2.掌握铅酸蓄电池和镍镉蓄电池的极板材料和放电化学反应方程式;铅酸蓄电池：正极板：二氧化铅—PbO2 ，负极板：铅—Pb 电解液：硫酸+水—H2SO4Pb＋2H2SO4＋PbO2放电→PbSO4＋2H2O＋PbSO4镍镉蓄电池：正极板：氢氧化镍Ni(OH)3 负极板：金属镉Cd 电解液：氢氧化钾KOH水溶液Cd + 2Ni(OH)3→Cd(OH)2 + 2Ni(OH)23.简述铅酸蓄电池和镍镉蓄电池的常见故障及使用注意事项;铅酸蓄电池：（1）自放电现象(2)极板硬化（3）活性物质脱落注意事项：1尽量避免大电流充放电、过充电，放电及剧烈震动；电池经全放电后，应立即进行充电；平时电池应处于充满电的状态，2使用中不能使极板暴露出电解液面，3使用中若不能经常全充全放，应隔一个月左右进行一次全充全放电，4在寒冷地区使用铅酸电池，勿使用完全放电，以免电解液因浓度过低而凝固，5保持清洁干燥，6新电池或经处理后干保存的电池，应存放在5-35摄氏度的通风干燥的室内。

飞机电源系统现代飞机战术技术水平在迅速地发展和提高，为了完成复杂的飞行任务并保证飞行安全，需要装配大量先进机载设备。

在飞机上，航空发动机是机械能源，称为一次能源，向机载设备提供的能源称为二次能源。

二次能源主要有液压能、气压能和电能。

由于电能易于输送、分配、变换和控制，绝大部分机载设备采用电能工作。

随着电气技术水平的提高，国外正在研制“全电飞机”，它将用电能全部取代飞机液压能和气压能。

飞机上用来产生电能的设备组合（电源及其调节、控制和保护设备）称为飞机电源系统，电源系统中有主电源、辅助电源、应急电源和二次电源，飞机上用来传输、分配、转换和控制电能的导线和设备按一定方式组合起来，称为飞机配电系统或飞机电网。

飞机电网主要由传输电能的导线和电缆、防止导线和设备受短路或超载危害的保护装置、配电装置、电源、用电设备的控制和转换装置及电源检查仪表等组成。

电源系统与配电系统总称为飞机供电系统。

依靠电能工作的设备称为用电设备，供电系统与用电设备总称为飞机电力系统。

飞机主电源由发电机及其传动、调节、控制、保护装置等组成，向正常飞行的飞机用电设备供电。

主电源不工作时由辅助电源或地面电源供电。

常用的辅助电源是航空蓄电池或辅助动力装置驱动的发电机。

在飞行中主电源一旦发生故障不能正常供电时，由应急电源供电。

常用的应急电源有航空蓄电池和风动涡轮发电机。

二次能源（以下简称次电源）是将主电源一种型式的电能转变为不同电压、不同电流和不同质量电能的设备，以满足不同用电设备对不同形式电能的要求。

电源和混合电源。

混合电源就是同时采用两种主电源。

各种电源与其调节、控制、保护装置及电网一起组成供电系统。

这些供电系统在飞机发展的不同时期都发挥了它们的作用。

同时在使用中也看出了它们的优缺点。

因此，随着飞机的发展各国都在改进和研制较理想的供电系统。

一、低压直流供电系统（一）低压直流供电系统的优点在飞机发明后的半个世纪里，低压直流供电系统一直充当飞机主电源是因为它有突出的优点：1. 容易实现多台发电机与蓄电池的并联供电，保证不中断供电，供电安全可靠。

第三章飞机直流电源系统新第三章飞机直流电源系统3.1 概述主电源以直流电形式的飞机电源系统称之谓飞机直流电源系统。

直流主电源有二种类型，一是28V的低压直流电源；二是270V 的高压直流电源。

飞机直流电源系统组成：由主电源、辅助电源、应急电源和二次电源等设备装置构成。

28V低压直流电源特点：具有结构简单、技术与使用维护方法成熟、有起动／发电双重功能等特点，因此在现代中小型飞机上仍得到广泛应用。

低压直流电源系统的调压点额定电压为28.5V，电源汇流条额定电压为27.5V，蓄电池额定电压在24V左右，与所用电池类型有关。

270V的高压直流电源是20世纪70年代发展起来的一种新型电源。

高压直流电源：调压点额定电压为270V。

此电压值和115/200V三相交流电经三相桥式全波整流后的电压值相同，可见高压直流电源对115/200V三相交流电源有一定的继承性，从而使这两种电源有互为相容的特点。

3.2 飞机直流发电机3.2.1 飞机直流发电机的特点飞机低压直流发电机的标称电压为30V。

额定电流有100，200、300、400和600A多种，相应的额定容量为3、6，9、12和18kW。

6kW及其以上者，有直流发电机与直流起动发电机两种类型，国产型号为ZF和QF。

飞机直流发电机传动与安装结构：通过凸缘定位与航空发动机附件机匣连接，这种结构便于装拆，减小需用空间。

非传动端端盖由铝合金铸成，以减轻重量，减小悬臂力矩，它的轴承室压有钢衬套，以免端盖和转轴因材料不同，热膨胀系数不同，使轴承受挤压而降低寿命。

飞机直流发电机的复合轴：电枢铁芯和换向器压装在空心轴上，它承受重力、单向磁拉力，并传递转矩。

空心轴内的软轴由强度高、弹性好的弹簧钢制成，用于传递扭矩和吸收扭转振动能量，可以减小发电机扭转振动引起的疲劳和破坏。

航空发电机的特点：●提高发电机最低工作转速是减轻电机重量的有效方法，现役早期型号飞机上的直流发电机最低工作转速在3800r/min至5500r/min之间。

《飞机电源系统》课程标准一、课程描述本课程是航空机电设备维修专业的职业能力课，是讲授飞机电气设备的基础理论知识。

通过本课程的学习，能对飞机电气设备有全面系统的了解，获得维修技术员的基本训练，初步具备分析判断故障、解决本专业实际维修问题的能力，为今后学习各种飞机电气设备打下坚实的基础。

二、课程目标总体目标：本课程的目标是使学生掌握现代飞机电气元件、电机和电源的功能、结构及特性，了解典型飞机电气控制系统的组成和原理，学会运用电气理论知识分析和解决飞机电气设备维修问题的基本方法。

(一) 基本素质教育目标1．具有航空质量观2．树立良好的安全与文明生产和环境保护意识3．具有热爱航空科学，具有创新意识和创新精神。

4．具有良好的职业道德。

(二)知识教学目标1．掌握现代飞机电气元件、电机和电源的功能、结构及特性2．了解典型飞机电气控制系统的组成和原理3．学会运用电气理论知识分析和解决飞机电气设备维修问题的基本方法(三)职业能力培养目标1．具有良好的学习方法和良好的学习习惯。

2．具有较好的逻辑思维能力。

3．具有良好的动手能力、分析和解决问题的能力以及实验能力。

4．具有独立工作，自律的能力三、与前后课程的联系1．与前续课程的联系(1) 《高等数学》，具备一定的推导和分析公式的基础知识；(2) 《实用英语》，能阅读一般英文资料，可以方便完成对机床的操作；（3）《电工与电子技术》，具有一定电工电子电路基础，对各类电路都能做到识读与分析。

2．与后续课程的联系(1)《飞机电子系统》，提供模拟数字电路设计、调试及应用的能力(2)顶岗实习四、学习内容与学时分配（一）学习内容第一章开关电器及其基本理论【教学内容要点】电接触和气体导电的基本理论；航空继电器；航空接触器；飞机上使用的机械式开关；电路保护电气。

【教学要求】了解电接触和气体导电的基本理论；了解航空继电器、接触器的基本工作原理和特性；了解飞机上使用的机械式开关；掌握电路保护电气。