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时间:2011-02-10 16:03来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
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三、相数
大多数飞机交流电源都用三相制,少数用单相制。因为三相电机效率高,同容量三相电机的体积重量比单相的小;三相电动机起动方便,起动力矩大;若采用三相四线制,则可有两个工作电压,即线电压和相电压,全金属飞机可以机体为中线;三相系统一相断线不会使整个系统失去供电能力,中线接地电动机一相断线后仍能运行。但三相开关电器比单相的复杂。
由此可见,飞机供电系统基本参数的选择由多种因素决定,不仅与技术水平有关,还受历史沿革的影响,并为各国通用。
第三节 /飞机用电设备特性
飞机用电设备按其重要性可分为三类:飞行关键设备,如仪表、飞行控制系统、仪表着陆通信电台等;任务关键设备,是完成飞行任务所必须的设备;一般用电设备,如座舱照明 •’1-0•
 

等。不同重要性的设备对供电的要求也不同。
飞机用电设备类型很多,从供电的角度看有些特性是值得注意的。
()用电设备的供电频率特性
有的用电设备必须使用直流电,有的必须使用交流电,有的两者均可,在用交流电时有的必须使用恒频交流电,有的可用变频交流电。直流电磁铁、接触器和继电器、直流电动机只能供给直流电。集成电路、微机芯片不仅应供给直流电,而且要求直流电压较稳定。变压器、磁放大器和交流电动机只能供交流电,通常希望供给频率较稳定的交流电。仅藉变频调速的交流电动机才需根据转速不同提供不同的交流电频率,要求恒速的交流电动机则供电频率也必须恒定。白炽灯和电加温设备既可供交流电,也可供直流电,他们对交流电的频率也没有要求,可由变频交流电源供电。
(")用电设备的起动特性
白炽灯点燃前后的灯丝电阻相差数十倍,故刚接通电源时的电流要比正常工作电流大得多,但因灯丝的热惯性很小,故一般不计此接通电源的起动过程。电动机则不同,他的起动电流大,起动时间长,有明显的起动过程。若飞机供电系统发生故障,导致供电短暂中断,从而使电网中工作的电动机停转,则当一旦恢复供电时,这些电机同时起动,将会给电网带来很大冲击。实际上,任何用电设备都有一个从起动到稳态工作的过程,但多数设备这个过程都较短,一般不计。
()用电设备的输入电压特性
不同用电设备的工作电压是不相同的。集成电路、计算机芯片的工作电压为士 %和 %,并有进一步减小的可能;飞机用白炽灯工作电压有多种,一般功率越小工作电压越低;但雷达发射机的功率管则工作电压达数千伏。多数交流电动机的额定电压为  & "’’%,直流电动机的额定电压为 "(%或 "(’%。电源电压变化范围对用电设备的影响很大。供电电压的变化有两种,稳态电压变化和瞬态电压变化,稳态电压不稳定是由于飞机使用过程中工作环境变化、发电机转速或负载大小变化所造成,是一种缓慢的变化。瞬态电压变化是由供电系统突加或突卸负荷,电源或汇流条切换或系统故障引起的短时电压变化,持续时间从几个毫秒至上百毫秒的电瞬变常称电压浪涌,持续时间 ’)* )+左右的电压瞬变称电压尖峰。集成电路、微机芯片、电子元件对电压的稳态和瞬态变化很敏感,电压变化过大会导致其永久性损坏。
(,)用电设备输入伏安特性
白炽灯和电阻加热器的稳态伏安特性,即输入电压与输入电流间函数关系为一直线。
0-
.
若用 -表示输入电压, ./表示输入电流,则 1’。航空蓄电池的内阻相当小,一般在 ’*
.
0.
.
’上下,
.
故有以下近似表达式 0-2’,即输入电压的微小变化就会导致输入电流的很大变化。
0.
.
0-
.
电子设备内部的开关电源,具有稳速控制的电动机,则具有 0. 3’的特性,即负阻抗特性,
.
零阻抗和负阻抗特性对供电系统运行稳定性有很大影响。 •’•
 
()用电设备对供电系统的影响
用电设备运行的数量和功率,用电设备的投入与切除,直接影响到供电系统的工作,对供电电压大小、频率高低、电压波形和供电系统的发热状态、机械应力、电应力等都有影响。用电设备性质的不同,影响的程度电不同。对于线性负载,总的影响较小。但是在三相系统中,三相负载配置的不对称,会导致三相电压的不平衡和使三相电机损耗加大。电动机是一种特殊用电设备,他的起动特性和稳态运行特性差别很大,直接起动时起动电流很大且有低的功率因数,对电网电压、电流和频率都有影响。直流电机的特性和工作状态直接与供电电压有关,设 "为电动机反电动势,则当  "时为电动机工作状态;  %"时为电机空载工作状态,基本上不吸取电源功率; & ’"时为发电机工作状态,电机向电网提供功率,即贮于电机内的机械能向电能转化,故大型电动机在电网突然短路,电网电压降低时,成为发电机工作状态,也向短路点送电流。
电子设备的增多,使交流供电系统的波形发生畸变。因为电子设备内部电源首先将输入 ())*+交流电通过二极管整流电路整流成直流电,经电容滤波后送稳压电路。整流滤波电路是一种典型非线性电路,使交流电源输入电流中出现高次谐波,该高次谐波电流在电源内阻抗上产生高次电压降,从而使电源电压波形畸变,损托加大,并对电网上其他用电设备产生不良影响。通信电台发射机、雷达和电子对抗设备发射机往往还是一种脉冲工作负载,发射期间消耗功率很大,不发射时则较小,从而使供电电源长期处于瞬变状态,使电能质量降低。
研究用电设备对供电系统的影响,目的是从电源、配电和用电三个方面共同努力,减小或消除这种不良影响,提高供电品质,以改善用电设备性能。
供电系统分成正常、非正常和应急工作三种状态。在供电系统正常时,一般用电设备应具有设计要求的全部技术性能,除非有专门的规定,在供电特性的一定范围内设备的某些性能可以降低,在电源或汇流条转换出现供电中断时,对用电设备的性能不作要求,但恢复供电后,设备性能应全部恢复。在供电系统非正常期间,除非另有规定,一般对设备性能不作要求,但必须保证安全,一旦供电恢复正常,用电设备也应全部恢复其特性。应急供电时,由于应急电源的电气特性低于主电源的特性,应急状态工作的电气设备必须在这种条件下仍具有规定的特性,并保证安全可靠。
 
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