冲击和加速度也是造成材料或零件损伤或疲劳的原因。要特别注意设备的抗振稳定性。
燃油蒸气、臭氧和蓄电池气体等有害气体,燃油、液压油、滑油等液体,红外、紫外、 和 射线等电磁辐射, "射线、质子和中子流等高能粒子流也对电气设备有较大的影响,要防止由此引起的爆炸和火灾等严重事故。
对电气设备的基本要求包括五个方面,可靠性、维修性、体积重量、成本价格和电气性能。
可靠性即要求设备在一定的环境下起到预定的作用,在规定的时间内不损坏。常用平均无故障工作时间 "%作为定量标准。高的可靠性来自良好的设计,认真的制造,全面的检查,合理的使用,准确的安装和正确及时的维修。
在飞机电气设备和其他设备日益增多,且复杂性日益提高的情况下,改善维修性是提高飞机技术和经济性的关键。采用设备自检测系统自橙和故障诊断及定位技术,是现阶段改善维修性的重要途径。
减小飞机电气设备的体积和重量,是提高飞机机动能力和经济性的重要方面。新材料、新器件和新技术的发展,是减小电气设备和系统体积重量的关键。
航空电气设备中高新技术的应用也显著提高了他的成本,设备的成本和他的使用寿命直接相关。还应该注意到设备装饥后的维修费用,即不仅应考虑制造成本,还必须考虑其全周期费用,即从设备的原材料开始一直到该设备寿命期的总费用。
电气设备的技术性能必须满足飞机总体要求。不能因个别设备性能降低而使系统性能降级,甚至造成飞机的技术性能下降。
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第二章 恒速恒频交流电源系统
第一节 恒速传动装置的基本原理及构成
一、电磁式恒装
最简单的电磁式恒装就是电磁滑差离合器,他与飞机交流发电机装于同一壳体内。电
磁恒装磁极常为凸极式,由直流电励磁。外转子电枢由硅钢片叠成,上有鼠笼,与鼠笼式异
步电动帆的转子结构类似。航空发动机通过软轴带动外转子旋转时,由于电磁耦合作用,
磁极也跟着旋转并带动交流发电机的转子。如果发电机的转矩从 ",降到 "而励磁电流
不变,则电机转速将从, %&增加到, %。为使电机转速不变,必须减小励磁电流,当电流小到
对应的机械特性曲线时,恒装输出转速即恢复到 %&。
如果发电机负载不变,加在恒装上的负载力矩 "也不变,而发动机转速增加,恒装输
出转速从, %&增加到 %&。为使发电机转速不变,必须减小励磁电流,使其机械特性改变,转
速才能回至 %&。
由此可见,在负载改变和发动机转速变化时,如果相应地改变电磁恒装的直流励磁电
流,则可保持他的输出转速不变。
稳定工作状态下,恒装输入转矩和输出转矩相同,故输入功率与输出功率之比等于输
入转速与输出转速之比。如果发动机工作转速范围为 比 ,则在发动机最高工作转速时
恒装消耗的功率等于传到发电机的功率,效率仅 ’( )。因此简单电磁恒装只用于发动机转
速范围变化不大、发电机容量较小的场合。仿照齿轮差动式液压恒装原理,可构成齿轮差
动电磁恒装,以提高效率,但装置结构变得复杂了。
二、齿轮差动式液压恒装
齿轮差动式液压恒速传动装置主要由差动游星齿轮、液压泵、液压马达转速补偿组件(简称泵马达组件)、供油系统、调速系统和保护系统等部分组成。其中基本部件是差动游
星齿轮和泵马达组件,他的方框图如图 ’ * *所示。
差动游星齿轮
恒速传动装置的差动游星齿轮和普通差动游星齿轮相似,差动游星齿轮系由游星架 ,
游星轮 +)、+ ,补偿齿轮 +和输出齿轮 +.组成,如图 ’ * *所示。
-
如补偿齿,轮 +-不转动,游星架 顺时针方向转动,那么与补偿齿轮啮合的游星轮 +)则为反时针方向转动,游星轮 + 顺时针方向转动,使输出齿轮 + 也顺时针方向转动。如游
,.
•///•
星架 不转动,而补偿齿轮 -’反时针方向转动,则游星轮 -(也反时针方向转动,游星轮 -,顺时针方向转动,输出齿轮 -*也顺时针方向转动。如游星架 顺时针方向转动,而补偿齿轮 -’反时针方向转动,则输出齿轮 -,必须顺时针方向旋转,且他的速度比游星架或补偿齿轮单独旋转时高。补偿齿轮不转动时,游星架转一圈,输出齿轮转两圈。游星架不转动时,补偿齿轮转一圈,输出齿轮也转一圈。如输出齿轮的转速用 +*表示,游星架转速用 +表示,补偿
齿轮 -’的转速用 +’表示,则差动游星齿+—恒装输入转速; +,—恒装输出转速; 轮的转速关系为+&—补偿齿轮转速+* .+ +’(" )为了使输出齿轮的转速等于额定转速,即 +* .+/,那
么当游星架转速等于额定转速的一半时,即 + . +/,补
偿齿轮不旋转,即 +’ .",输出转速即为额定转速,这就是
零差动状态。当游星架转速低了,即 + 0 +/,必须使补
偿齿轮逆时针方向转动,才能使输出齿轮转速为额定转速,且 +越低, +’应越高,这就是正差动状态。游星架转
速大了, +1 +/,必须使补偿齿轮顺时针方向转动,才能
使输出齿轮的转速为额定值,这就是负差动状态。
由此,如果差动游星齿轮的游星架与航空发动机的传动轴相接,输出齿轮与飞机交流发电机相接,补偿齿轮由液压马达传动,这就是组合电源中应用的恒速传动装置的一种方案,组合电源装置中应用的喷油冷却交流发电机,目前转速为 """2 3 245+,零差动时的发动机输出转速为 )"""2 3 65+,与目前的飞机发动机恒速传动装置的工作转速在(’""" 7 8""") 2 3 65+附近正合适。发动机传动端转速低于 )"""2 3 65+时为正差动状态,而发动机转速高于 )"""2 3 65+时为负差动状态工作。
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