飞机电源概述
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飞机的电源技术原理及应用1. 引言在现代航空领域,飞机的电源系统是非常关键的组成部分。
飞机电源技术的发展已经取得了突破性的进展,为飞机提供了可靠、高效的电力供应。
本文将介绍飞机的电源技术的原理及应用。
2. 飞机电源系统组成飞机的电源系统主要由以下几个组成部分构成:•发电机:发电机是飞机电源系统的核心部件,主要负责产生电能。
发电机使用内燃机驱动,通过转子和定子的相对运动产生电能。
发电机通常安装在飞机的发动机上。
•电池:电池是飞机电源系统的备用电源,主要用于在紧急情况下提供电能。
电池通常安装在飞机的机翼或机身内部。
•变流器:变流器是将飞机上产生的交流电转换为直流电的装置。
变流器可以将来自发电机的电能转换为直流电供给飞机上的电子设备使用。
•电容器:电容器可以作为电源系统的储能装置,用于存储剩余电能,并在需要时释放给飞机上的电子设备。
•控制系统:电源系统的控制系统用于监测和控制电源系统的工作状态,确保电力的供应稳定和可靠。
3. 飞机电源系统工作原理飞机电源系统的工作原理如下:1.发电机工作原理:发电机通过内燃机的驱动产生机械能,机械能通过转子和定子的相对运动转化为电能。
发电机输出的是交流电,经过变流器转换为直流电。
2.电池工作原理:电池通过化学反应将化学能转化为电能。
飞机电池通常使用铅酸电池或锂离子电池,这些电池具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
3.变流器工作原理:变流器通过电子元件的开关控制将交流电转换为直流电。
变流器可以将飞机电源系统的输出电能转换为适合各种电子设备使用的直流电。
4.控制系统工作原理:控制系统通过传感器监测电源系统的工作状态,并根据需要进行调节和控制。
控制系统可以实现电源系统的智能化管理,确保电力供应的稳定性和可靠性。
4. 飞机电源系统应用飞机电源系统广泛应用于飞机上的各个领域,包括但不限于以下几个方面:•机载航电设备:飞机的航电设备需要稳定、可靠的电力供应,包括导航系统、通信系统、雷达系统等。
飞机的电源系统名词解释在现代航空业中,飞机的电源系统是飞行的关键要素之一。
它不仅为机上各种设备和系统提供电力,同时也保证了飞机正常运行所需的能源供应。
在本文中,我们将对一些与飞机电源系统相关的重要名词进行解释,以帮助读者更好地了解这个领域的专业术语。
一、直流电(Direct Current,简写为DC)直流电是指电流方向不变的电流形式。
在飞机电源系统中,直流电主要由直流发电机或飞机主电池提供。
直流电在飞机上用来供应低电压设备和系统,如仪表板、通信设备和飞控系统等。
二、交流电(Alternating Current,简写为AC)交流电是电流方向和大小周期性变化的电流形式。
在飞机电源系统中,交流电通常由交流发电机或飞机的辅助动力装置(如APU)提供。
交流电主要用于高功率设备和系统,如电动机、起落架系统和空调系统等。
三、静电发电机(Static Electricity Generator)静电发电机是飞机电源系统中的一种装置,用来转换飞机在飞行过程中产生的空气动力能量为电能。
静电发电机通常由马兰诺夫效应或空气摩擦效应产生静电放电,通过电荷转移来产生电流。
这种发电机经常用于静电放电防护和电源备用。
四、直流发电机(Direct Current Generator)直流发电机是飞机电源系统中的一种主要设备,它通过转子与定子之间的旋转相对运动产生电能。
直流发电机通常由飞机引擎的齿轮箱或附属动力装置带动。
它在飞机上负责主要的电力供应,为直流电设备和系统充电。
五、交流发电机(Alternating Current Generator)交流发电机是飞机电源系统中的另一类重要设备,它可以产生交流电能。
交流发电机通过转子上的定子产生变化的磁场,从而使电路中的导线产生电动势。
交流发电机通常由飞机引擎的主发电机驱动,并将电能传输给飞机的交流电设备和系统。
六、整流器(Rectifier)整流器是一种电子器件,用于将交流电转换为直流电。
飞机电源系统的原理是什么飞机电源系统是飞机上为舱内设备提供电能的系统。
它主要由发电装置、电源管理系统、电池系统和配电系统组成。
飞机的发电装置一般是由燃气涡轮发动机驱动的发电机或者专门的辅助发电机。
发动机的转速通过发电机的转速放大器来提供稳定的电源输出。
一些现代飞机还装备了永磁发电机,它们的特点是结构简单、重量轻、效率高、维护保养成本低。
发电装置的电能输出经过整流装置转换为直流电,然后通过变压器变换为满足不同设备需求的电压。
发电装置输出的直流电经过电源管理系统进行控制和管理。
电源管理系统有多个功能,包括捕获、控制、保护和监测电能的输出。
它能够监测电源的状态和负载需求,根据需要调整发电机的输出电压和频率,以满足各种设备对电能的需求。
此外,电源管理系统还能够提供对电源的保护,包括过载和短路保护,以防止电源故障损坏设备。
电池系统是飞机电源系统的一个重要组成部分,主要用于提供紧急电源。
在飞行过程中,发电机可能会出现故障,导致电能的供给中断。
此时,电池系统就会为关键设备提供必要的电源,以确保飞机的安全。
电池系统通常由多个电池组成,这些电池可以并联或串联连接,以提供所需的电压和容量。
为了将电能分配到各个设备,飞机电源系统还包括配电系统。
配电系统通过配电盘来分配和控制电能的流向。
配电盘上有多个开关和保险丝,用于控制和保护电路。
飞机上的不同设备对电能的需求有所不同,配电系统通过调整开关的位置和状态,将电能分配到不同的设备上。
总的来说,飞机电源系统的原理是通过发电装置产生电能,通过电源管理系统管理和保护电能的输出,通过电池系统提供紧急电源,通过配电系统将电能分配到各个设备上。
这样一套系统能够确保飞机上的各种设备都能获得稳定和可靠的电源供应,以保证飞机的正常运行和乘客的安全。
TRU变压整流器功能:在以交流电为主的电源系统中,变压整流器将交流电转变为直流电,为飞机的直流负载提供电源。
INV静止变流器功能:1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。
2在交流电为主电源的飞机上将电瓶的直流电变为交流电提供应急交流电源3在复频交流电为主电源的飞机上,提供恒频交流电源旋转变流机功能:在低压直流电源系统中将低压直流电变换为交流电或是高压直流电. 电源参数选择因素:电压、频率、相数蓄电池:结构:极板、电解液、隔板、电池容器及附件组成。
航空铅酸蓄电池由12个单体电池串联组成,每个单体电池输出电压为2.1V。
参数:电动势(约为25V)、内电阻0.01~0.001欧、放电电压、容量。
影响容量的因素:1极板面积大小,及活性物质的多少2温度与容量成正比3放电电流与容量成反比4放电方式:连续或断续。
Pb-BAT极板材料:正极板是二氧化铅,负极板是铅pb,电解液是稀硫酸。
放电方程式:Pb+2H2SO4+PbO2→PbSO4+2H2O+PbSO4放电特点:主要指放电过程中蓄电池的电动势(放电时由于孔隙内电解液的密度比外面要小E=0.84+d(电解液密度))、内电阻(放电过程中,电解液密度总是降低的,其电阻势必增大)、端电压(减小)、容量(在低温、大电流和连续放电情况下,到终了电压的时间显著缩短,因些容量也减小;反之容量增大)变化规律。
放电程度检测方法:是指已放出电量占额定容量的百分比。
我们可以通过测量放电电压或电解液的密度的方法,来判断蓄电池的放电程度。
恒压充电:优缺点优点:1在充电设备提供足够充电电流的情况下,充电速度快。
在开始充电的30分钟内就可以将完全放电的电瓶充到90%的容量。
2充电设备简单。
3电解液的水分损失比较小。
缺点:1冲击电流大。
2各单元电池充电不平衡,有些单元过充,有些单元充电不足。
3当充电设备的电压设定过高或过低时,容易造成电瓶过充或充电不足。
常见故障及原因:铅酸电瓶:极板硬化(硫酸铅的再结晶过程)、自放电(极板上和电解液中存在杂质)、活性物质脱落(电解液温度过高;经常以大电流充、放电;猛烈撞击和震动)镍镉电瓶:自放电现象(温度越高越严重)、爬碱故障及内部短路(一系列化学反应;极板上的活性物质有不均匀的硬颗粒;某个单体发生微短路)、记忆效应(由于连续充电而电池中某些活性物质长期得不到放电而引起的)直流发电机:结构:直流发电机由两部分组成,一部分可以绕轴旋转,叫做转子;另一部分静止不动,叫做定子。
飞机的神经网络——电源系统若一架飞机是一个鲜活的生命,那么它拥有坚实的躯干如结构,流通的血液如燃油,跳动着的心脏如发动机,敏锐的感知如传感器,核心的控制及遍布全身的神经网络如电源系统。
随着航空技术的飞速发展,先进的电子电气技术在民用航空运输机上的使用越来越普遍,飞机电源系统也显得越来越重要。
下面来为大家介绍一下飞机上的电源系统。
一、飞机上的电是不一般的电目前民用飞机上的电既有直流又有交流。
常用的是:28V的低压直流电和115V/400HZ的恒频交流电。
直流电往往用于控制,起开关作用。
而交流电则是负责能量传输,控制电传操纵和飞行控制。
飞机电源分种类:主电源、辅助电源、应急电源、二次电源和外接电源。
主电源是由发动机驱动主发电机产生,供给飞机上的全部用电设备。
辅助电源由电瓶或APU驱动的发电机产生。
它一般在地面工作,也可在空中替换失效的主发电机供电。
应急电源由电瓶、静变流器、冲压空气涡轮发电机或液压马达驱动发电机产生。
应急电源容量较小,只能向飞机上最重要的用电设备供电,以保障飞机紧急着陆或返航。
二次电源主要是变压整流器(TRU)。
它并没有单独的发电机产生电能,只是将飞机上的三相交流电转变为直流电。
外接电源应用于地面,通过电瓶车或廊桥电源将电能传输到飞机上。
二、飞机上的用电器飞机上用电器即机载电子电器设备,种类繁多,用途各异。
一般大功率的负载用高压交流电,小功率的负载用低压直流电。
根据保障飞行的重要程度,可将电子电气负载划分为三个等级:(一)飞行关键负载或最重要负载是保障飞机安全的设备,包括发动机运行控制、飞机操纵控制、防火、导航、通讯、起落架收放等。
采用4余度供电,即两套相互独立的主电源,一套备用电源和一套应急电源。
即使在紧急状态下也可向关键负载供电,确保最低飞行安全。
(二)任务关键负载或重要负载是保障正常飞行任务的设备,包括座舱的温控制、除防冰设备等。
采用3余度供电,即两套独立的主电源和一套备用电源。