曝光臺(tái) 注意防騙
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廣義地說,飛機(jī)電氣系統(tǒng)是飛機(jī)供電系統(tǒng)和飛機(jī)用電設(shè)備的總稱。狹義的飛機(jī)電氣系統(tǒng)是指飛機(jī)供電系統(tǒng)和除自成專業(yè)(如飛控系統(tǒng)、火控系統(tǒng)、通信導(dǎo)航系統(tǒng)等)外的其他用電設(shè)備,按其功用可分為: 發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)電氣控制; "飛機(jī)操縱系統(tǒng)電氣控制; 飛機(jī)進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板電氣控制; 飛機(jī)加油用油電氣控制; %環(huán)控和安全設(shè)備(如電氣防冰、防火等);&飛機(jī)機(jī)載檢測(cè)與告警; ’飛行參數(shù)記錄與處理系統(tǒng)等。我們所說的飛機(jī)電氣系統(tǒng)一般是指后一種。
二、飛機(jī)供電系統(tǒng)的組成
飛機(jī)供電系統(tǒng)是飛機(jī)上電能產(chǎn)生、變換、輸送與分配部分的總稱,包含從電源到用電設(shè)備輸入端的全部,通常分為電源系統(tǒng)和輸配電系統(tǒng)兩部分。電源系統(tǒng)是電源到電源匯流條問的部分,輸配電系統(tǒng)是從電源匯流條到用電設(shè)備輸入端的部分。
飛機(jī)電源系統(tǒng)由主電源、輔助電源、應(yīng)急電源、二次電源及地面電源供電插座等構(gòu)成。飛機(jī)電源的這種構(gòu)成方式,目的在于: 保證在各種條件下向用電設(shè)備連續(xù)和可靠地供電; "保證主電源正常時(shí)向設(shè)備提供質(zhì)量高的電能,主電源故障時(shí)保證飛機(jī)能應(yīng)急安全著陸;
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使飛機(jī)能不依賴于地面設(shè)備的支持白行起飛和著陸,即具備自足能力,這對(duì)軍用飛機(jī)尤為重要。
飛機(jī)配電系統(tǒng)有常規(guī)式、遙控式與固態(tài)式三種。常規(guī)配電系統(tǒng)的配電線引入座艙內(nèi)的配電中心,小型飛機(jī)采用這種方式。遙控配電的配電匯流條靠近用電設(shè)備,座艙內(nèi)只引入控制線,駕駛員通過接觸器控制用電設(shè)備。現(xiàn)代大中型飛機(jī)采用這種配電方式,以便減輕電網(wǎng)重量。固態(tài)配電系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)通過多路數(shù)據(jù)總線傳輸控制信息和狀態(tài)信號(hào),經(jīng)固態(tài)功率控制器對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行控制。這種配電方式電網(wǎng)重量輕、工作可靠、自動(dòng)化程度高,目前正在發(fā)展中。
現(xiàn)代飛機(jī)主電源有低壓直流電源、恒速恒頻交流電源、變速恒頻交流電源、混合電源和高壓直流電源等五種。飛機(jī)電源的類型實(shí)際上是指該飛機(jī)上所設(shè)主電源的類型。
第二節(jié) 飛機(jī)供電系統(tǒng)的基本參數(shù)
電壓、頻率、相數(shù)和連接方式是飛機(jī)供電系統(tǒng)的基本參數(shù),這些參數(shù)對(duì)電源系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和用電設(shè)備的性能、體積重量及費(fèi)用等有密切的關(guān)系。現(xiàn)代飛機(jī)供電系統(tǒng)的基本參數(shù)為:
低壓直流供電系統(tǒng) 調(diào)節(jié)點(diǎn)電壓 " %&,單線制;
恒頻交流供電系統(tǒng) 調(diào)節(jié)點(diǎn)電壓 ’’% ( "))&,*))+,,三相四線制;
變頻交流供電系統(tǒng) 調(diào)節(jié)點(diǎn)電壓 ’’% ( "))&,-)) . /))+,,三相四線制;
高壓直流供電系統(tǒng) 調(diào)節(jié)點(diǎn)電壓 "0)&,雙線或單線制。
一、電壓
供電系統(tǒng)基本參數(shù)的選擇有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和歷史等原因,在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下所選電壓值是合理的,但隨著情況的改變就可能顯得不合理了。
早期飛機(jī)直流電源借用汽車電源,調(diào)節(jié)點(diǎn)電壓為 ’"&,隨著飛機(jī)用電量增加,調(diào)節(jié)點(diǎn)電壓增加到 "0 *&、"&或 " %&。")世紀(jì) *)年代出現(xiàn)過 ’")&電壓的飛機(jī)供電系統(tǒng),但未推廣使用。隨著恒速傳動(dòng)裝置技術(shù)的突破, ’")&高壓直流讓位于 ’’% ( "))&,*))+,三相交流電,因?yàn)橛媒涣麟姴粫?huì)出現(xiàn)用 ’")&直流電的那些問題,而這種交流電的配電線重量在其他條件相同時(shí)只有低壓直流電的 -)1。用 "-) ( *))&三相交流電,只有在飛機(jī)用電量進(jìn)一步加大到數(shù)百至上千千瓦時(shí)才有意義,因?yàn)楹娇諏?dǎo)線的最小導(dǎo)體截面積不取決于通過電流大小,而是取決于機(jī)械強(qiáng)度,不小于 2 "33’即可。過高的電壓不會(huì)進(jìn)一步減小電網(wǎng)重量,反而對(duì)人員安全不利,且短路導(dǎo)致的危害性加大。 "0)&高壓直流電是 ’’% ( "))&交流電三相橋式整流后的值,兩者兼容。采用高壓直流是由于技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)、飛機(jī)用電量的加大和容錯(cuò)及不問斷供電的需要。
由此可見傳輸功率大小和配電系統(tǒng)的重量是確定供電系統(tǒng)電壓的主要因素,但也應(yīng)考慮電源、配電裝置和用電設(shè)備的重量,人員的安全性,高空工作的可靠性,電網(wǎng)允許電壓降,短路電流大小,功率損耗,絕緣強(qiáng)度和熄弧時(shí)間與歷史的繼承性等因素。
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第十篇 /航空電氣
二、頻率
目前飛機(jī)交流供電系統(tǒng)的額定頻率為 "",某些飛行器,如有的導(dǎo)彈采用 %""、 &""甚至更高的頻率。選擇電源頻率的主要因素是:電氣系統(tǒng)重量,電源與用電設(shè)備的性能,材料與成件(軸承)的技術(shù)水平和歷史繼承性等。
電磁器件,如變壓器、磁放大器和濾波器等的重量和頻率有關(guān),在材料一定時(shí),同容量變壓器的重量隨頻率升高而降低,同容量的 %"變壓器比 ""變壓器重?cái)?shù)倍。非晶和微晶導(dǎo)磁材料的工作頻率比硅鋼片高一個(gè)數(shù)量級(jí),從而可使變壓器等電磁元件體積重量進(jìn)一步降低。
交流電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速和頻率與極對(duì)數(shù)有關(guān),電機(jī)轉(zhuǎn)速受轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度和軸承壽命的限制,滾珠軸承的最高工作轉(zhuǎn)速在 ’""""( ) *+,左右,與潤(rùn)滑和冷卻條件密切相關(guān)。從電機(jī)結(jié)構(gòu)合理性出發(fā)以采用 -至 對(duì)極結(jié)構(gòu)為好。這樣 -對(duì)極轉(zhuǎn)速為 ’-"""( ) *+,的發(fā)電機(jī)頻率為 ""。而電機(jī)體積重量在容量一定時(shí)與轉(zhuǎn)速密切相關(guān),轉(zhuǎn)速高,重量小, ""電動(dòng)機(jī)比 %"的輕。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速受其傳動(dòng)的負(fù)載限制,對(duì)于要求運(yùn)動(dòng)速度慢的機(jī)械,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高則必須有多級(jí)減速齒輪,從而降低了傳動(dòng)效率。但是像燃料泵、冷凍機(jī)壓縮機(jī)等,為了減小重量,希望高速運(yùn)行,如已研制成 %"""( ) *+,的泵和壓縮機(jī)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī),其工作頻率為 ’%"",采用氣浮或磁浮軸承。
導(dǎo)線的重量則隨頻率的增加而增加。傳輸功率和距離一定時(shí),頻率高,阻抗大,使導(dǎo)線壓降和損耗加大,為此必須增加導(dǎo)線銅截面積以減小阻抗,從而導(dǎo)致導(dǎo)線重量加大。
頻率還和一些電器的性能有關(guān)。磁放大器隨電源頻率的提高響應(yīng)加快。觸點(diǎn)電器的工作頻率以 ""至 .""為好,此時(shí)電弧燃燒時(shí)間最短,熄弧后觸點(diǎn)間電壓增長(zhǎng)率比電弧間空氣介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)率慢,故第一次電壓過零后,就不會(huì)再產(chǎn)生電弧。
由于早在 -"世紀(jì) "年代,飛機(jī)上就用 ""交流電,再?gòu)哪壳凹夹g(shù)情況來看用 ""仍較合理,故目前飛機(jī)上都采用 ""交流電。
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飛機(jī)檢測(cè)與維修實(shí)用手冊(cè) 4(100)