飞机直流电源系统主干.pptx

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1、1蓄电池蓄电池第1页/共76页2蓄电池蓄电池第2页/共76页3第3页/共76页4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）第4页/共76页5碱性航空蓄电池镉镍蓄电池锌银蓄电池 电解质：KOH或NaOH第5页/共76页6铅酸蓄电池铅铅(Pb)二氧化铅二氧化铅(PbO2)第6页/共76页7 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 负极第7页/共76页8铅酸蓄电池铅酸蓄电池铅酸蓄电池在放电过程中，铅酸蓄电池在放电过程中，电电解液的浓度降低。解液的浓度降低。在充电过程在充电

2、过程中，中，电解液的浓度升高。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 负极第8页/共76页91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(二二)铅蓄电池的主要电气特性铅蓄电池的主要电气特性第9页/共76页10铅蓄电池放电曲线 极板附近及极板附近及孔隙中的电孔隙中的电解液浓度迅解液浓度迅速下降速下降 极板孔隙中的极板孔隙中的硫酸浓度与极硫酸浓度与极板外的浓度达板外的浓度达到一定值到一定值 孔隙内硫酸孔隙内硫酸迅

3、速下降迅速下降 扩散扩散作用作用 极板极板硬化硬化第10页/共76页11铅蓄电池充电曲线第11页/共76页12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：额定容量单位：安培小时安培小时(Ah)，简称，简称安时安时第12页/共76页13不同放电电流的放电特性 第13页/共76页14温度对放电 电流的影响第14页/共76页15容量与放电电流间的关系曲线 第15页/共76页16铅蓄电池使用注意事项 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 1、确

4、信飞机上有蓄电池；2 2、容量在75%75%以上）禁止用蓄电池进行长时间大电流放电或过量放电。第16页/共76页17镉镍蓄电池镉镍蓄电池 第17页/共76页18镉镍蓄电池镉镍蓄电池镉粉镉粉(Cd)氢氧化镍氢氧化镍Ni(OH)3 第18页/共76页19镉镍蓄电池镉镍蓄电池 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镉镍蓄电池在充放电过程中，电解液中的氢氧化钾中，电解液中的氢氧化钾并无增减，故并无增减，故电解液的密电解液的密度和液面高度几乎不变度和液面高度几乎不变 第19页/共76页

5、20过热损坏的镍镉蓄电池第20页/共76页21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(Wh/kg)容量输出效率(%)荷电湿搁置性能铅酸电池2.12.22.01.7酸性105080901个 月，容 量 降30%镍镉电池1.351.21.1碱性154075856个月，容量降25%40%锌银电池1.61.81.41.3碱性60160956个月，容量降15%25%第21页/共76页222-2飞机直流发电飞机直流发电机机 第22页/共76页23 飞机直流发电机的功用将将机械能机械能转换为转换为直流电能直流电能。是中、小型飞机的主电源。是中、

6、小型飞机的主电源。第23页/共76页24一、直流发电机的主要组成(DC generator)DC generator)定子转子电刷装置 第24页/共76页25直流发电机第25页/共76页26直流发电机第26页/共76页27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18kW 6kW及其以上者有直流发电机和直流起动发电机两种 第27页/共76页28二、直流发电机工作原理二、直流发电机工作原理线圈切割磁力线产生线圈切割磁力线产生交变电动势交变电动势 利用整流子把交变电动势变为利用整流子把交变电动势变为脉动电动势脉动电动势 增加线圈匝数和整流片片数，可得较大、

7、较平稳的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直流电动势 E=KEn 第28页/共76页29直流发电机的基本工作原理直流发电机的基本工作原理 第29页/共76页直流发电机用右手定则判用右手定则判感应电动势感应电动势Ea的方向的方向U+NSEEIa电枢绕组电枢绕组电阻电阻Ra感应电动势感应电动势输出电压输出电压第30页/共76页31直流发电机的电动势E=KEn发电机发电机电动势电动势发电机发电机转速转速每磁极每磁极下磁通下磁通结构结构常数常数第31页/共76页32并励式直流发电机自激发电条件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

8、励磁电路的电阻不能过大最低转速不得低于某临界值第32页/共76页33磁通磁通电动势电动势端电压端电压励磁电流励磁电流励磁励磁并励式直流发电机自激并励式直流发电机自激发电条件发电条件 第33页/共76页34三、整流式直流发电机三、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。第34页/共76页35整流式直流发电机分类变频交流发电机整流（有刷）无刷直流发电机第35页/共76页36变频交流发电机整流（有刷）第36页/共76页37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第37页/共76页38电磁式无刷直流发电机

9、第38页/共76页39永磁式无刷直流发电机第39页/共76页40空载特性和调节特性曲线空载特性曲线空载特性曲线第40页/共76页41空载特性和调节特性曲线空载特性和调节特性曲线空载特性曲线空载特性曲线调节特性曲线调节特性曲线第41页/共76页42外特性曲线不带调压器不带调压器带调压器带调压器第42页/共76页4312kW起动发电机性能参数第43页/共76页442-3 直流发电机的电直流发电机的电压调节压调节第44页/共76页45引 言U=KEn-I R发电机发电机端电压端电压发电机发电机电枢电阻电枢电阻负载负载电流电流问：问：如果不采取措施，在飞行中发电机的如果不采取措施，在飞行中发电机的端电

10、压端电压能能否保持恒定否保持恒定？为什么？为什么？第45页/共76页46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第46页/共76页47电压调节器第47页/共76页48外特性曲线不带调压器不带调压器带调压器带调压器第48页/共76页49炭片式调压器第49页/共76页50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)第50页/共76页51炭片式电压调节器原理电路第51页/共76页52发电机转速增加或负载减小发电机转速增加或负载减小电磁铁线圈磁场电磁铁线圈磁场增强增强电磁铁吸力电磁铁吸力增大增大碳柱上的压力碳柱上的压力减小减小

11、碳柱的电阻值碳柱的电阻值增加增加发电机励磁电流发电机励磁电流减小减小发电机励磁磁场发电机励磁磁场减弱减弱发电机输出电压发电机输出电压降低降低恢复到额定值恢复到额定值发电机输出电压发电机输出电压升高升高第52页/共76页53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。第53页/共76页54晶体管电压调节器第54页/共76页55晶体管电压调节器第55页/共76页56晶体管电压调节器第56页/共76页57功率管与发电机励磁绕组的连接图 第57页/共76页58晶体管调压器调压原

12、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。第58页/共76页59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第59页/共76页60思考：思考：发电机发电机转速转速降低降低或或负载负载增大增大，调压过程是怎样的？调压过程是怎样的？第60页/共76页61发电机发电机转速降低转速降低或或负载增大负载增大电磁铁线圈磁场电磁铁线圈磁场减弱减弱电磁铁吸力电磁铁吸力减小减小碳柱上的压力碳柱上的压力增大增大碳柱的电阻值碳柱的电阻值减小减小发电机励磁电流发电机励磁电流增大增大发电机励磁磁场发电机励磁磁场增

13、强增强发电机输出电压发电机输出电压升高升高恢复到额定值恢复到额定值发电机输出电压发电机输出电压降低降低第61页/共76页622-4 直流电源的控制与保护直流电源的控制与保护第62页/共76页63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控制保护保护第63页/共76页64反流保护反流：流入发电机的电流第64页/共76页65反流的危害反流的危害 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第65页/共76页66反流切断继电器工作原理第66页/共76页67过电压与过励磁故障的保护持续过压持

14、续过压：由故障引起，持续时：由故障引起，持续时间较长，危害大。间较长，危害大。瞬时过压瞬时过压：持续时间极短，危害持续时间极短，危害较小。较小。第67页/共76页68对过电压保护装置的要求应具有应具有反延时特性反延时特性第68页/共76页692-5 直流电源的并联供电第69页/共76页70并联供电优点可实现不中断供电，可靠性高系统容量大，供电质量高第70页/共76页71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第71页/共76页72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。第72页/共76页73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+2第73页/共76页74炭片调压器的均衡电路第74页/共76页75本章内容结束本章内容结束第75页/共76页感谢您的观看！第76页/共76页