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交流电气系统概述

来源:www.cnsspc.com 作者:韦克威科技 时间:2022-04-28 09:40:36 点击:59次

1946年恒速传动装置诞生,400 Hz恒频交流电源在飞机上得到应用,并成为飞机电源的主流。恒频交流电源的主电源有两类:恒速恒频交流电源(简称CSCF电源)和变速恒频交流电源(简称VSCF电源)。恒频交流电源的诞生,为飞机恒频电气系统的发展奠定了基础。飞机恒频交流电气系统由恒频电源系统、配电系统和用电设备构成。

CSCF电源的主电源由恒速传动装置、交流发电机和发电机控制器构成,由于发电机的转速是恒定的,故称为恒速恒频交流电源。另一种主电源为变速恒频交流电源,它的发电机由航空发动机直接传动,产生变频交流电,再经变换器转换为400Hz恒频交流电。恒频交流电源用由辅助动力装置APU传动的发电机作为辅助电源。应急交流电源有以下几种:(1)航空蓄电池与静止变流器;(2)液压马达驱动的交流发电机;(3)冲压空气涡轮驱动的交流发电机:(4)由单组元燃料(如肼燃料)构成的燃气涡轮发电机;(5)由涡扇发动机风扇驱动的发电机等。二次电源有变压器和变压整流器。变压器将115 V交流电或230V交流电转换为26 V交流电,供小功率交流用电设备使用。变压整流器将三相交流电转换为28 V直流电,供低压直流用电设备使用。飞机上的地面电源插座将400Hz地面电源引到飞机上,供飞机地面检查、装载和飞机起飞前地面准备时使用。

现有飞机恒频交流电源的频率为400Hz,额定电压为115/200V,三相四线制,中线接机体。某些用电量大的飞机,采用230/400V三相交流电,以减轻馈电线的重量。

恒速恒频交流电源的恒速传动装置将航空发动机变化的转速转为恒定的转速,发电机的转速不因飞机工作状态的改变而改变,从而得到了恒频交流电。恒速恒频交流电源的频率是由恒速传动装置(简称CSD)决定的,但其他电气性能均由发电机决定,如输出电压的波形、电压的稳定度、三相电压的对称性等。为了得到对称的正弦三相交流电,恒速恒频和变频交流电源的发电机均采用交流同步发电机。

变速恒频交流电源则不同,发电机主要用于实现从机械能到电能的转换,输出三相交流电的主要技术指标由功率电子变换器来实现。因此变速恒频交流电源的发电机可以用同步发电机,也可用开关磁阻发电机、双凸极直流发电机。美国A- 10飞机曾测试过60kV. A VSCF永磁起动/发电系统,后因永磁电机灭磁困难而未装机使用。

变速恒频交流电源的优点之一是可实现起动/发电,即发动机未工作时该电源的发电机可工作在电动机状态,以起动航空发动机,发动机正常工作后,转换为发电工作,产生400 Hz三相交流电。恒速恒频交流电源一直无法构成起动/发电系统,因而不得不发展空气涡轮起动机或燃气涡轮起动机,这使得发动机结构复杂化,体积质量加大。

交流电比直流电复杂,为了使飞机交流电源的交流电适合飞机用电设备使用,各个国家都制定了飞机交流电源的技术标准。1987 年美国航空无线电委员会提出的要求如表所列。

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