航空电源类型

2015年03月11日

①低压直流电源系统

    主电源由直流并激发电机、电压调节器、反流切断器和过电压保护器等构成。额定电压为28.5伏,额定功率有3、6、9、12和18千瓦等数种。由变流机或静止变流器把低压直流电变换为交流电作为二次电源。

②恒速恒频交流电源系统

    主电源是由恒速传动装置和交流发电机构成的400赫、115/200伏三相交流电源系统。额定容量有20、30、40、 60、 90、120和150千伏·安等几种。它用变压整流器作二次电源,应急电源由飞机蓄电池或应急交流发电机构成。有的飞机上还有辅助动力装置作为辅助电源。40年代开始使用恒速恒频电源系统,后广泛应用由组合传动发电装置构成的恒速恒频交流电源系统。这种电源系统容量大、重量轻、工作可靠,适合于性能高、用电量大的飞机,如轰炸机、中远程运输机和歼击机等。飞机交流电的频率是400赫,比一般市电频率高得多。电源频率高可减小用电设备中的变压器、扼流圈和滤波电容等电磁和电气元件的体积;电动机转速高、重量轻,能满足陀螺仪等高速电动机的要求。频率与发电机的转速有关,受电机结构、强度、损耗和寿命等因素的限制。飞机上多用三相交流电,因为三相系统的电机利用率高、体积小,异步电动机的工作也可靠。

③变速恒频交流电源系统

    由航空发动机直接传动的无刷交流发动机和频率变换器构成主电源的 400赫三相交流电源系统。二次电源、应急电源和辅助电源与恒速恒频交流电源系统的相同,恒速恒频电源系统中的恒速传动装置属精度机械,使用维护困难,制造成本较高,自从50年代末功率半导体器件出现以后,人们开始研究用电子变频器来代替。变频器有两种:一种是交-直-交型;另一种是交-交型。交-直-交型先将发电机的变频交流电经整流电路变为直流电,再用逆变器变为400赫交流电,故这种电源系统又称为具有直流环节的变速恒频电源系统。 交-交变频器直接将发电机产生的多相变频交流电切换成400赫三相交流电。1972年第一套20千伏·安变速恒频交流电源装机使用,主要用在先进的歼击机上。这种电源系统电能质量高,运动部件少,使用维护方便,可以构成无刷起动/发电双功能系统。

④混合电源系统

    由低压直流电源和变频交流(有时为恒频交流)电源构成主电源。应急电源用蓄电池,二次电源用变流机或静止变流器。某些运输机和直升机上加温和防冰等设备用电量很大,它们的工作与电源频率无关,可以使用变频交流电。变频交流电源系统由航空发动机传动的变频交流发电机和调压保护器构成,比较简单。由低压直流电源系统供电给飞机上主要用电设备,且常用起动/发电机。有的飞机上用恒频交流电的设备较多,则使用由恒频交流电源系统和低压直流电源系统构成的混合电源系统。

⑤高压直流电源系统

    随着功率电子器件、大规模集成电路和稀土永磁材料的发展,70年代开始研制额定电压为 270伏的高压直流电源系统。这种电源系统兼有低压直流电源系统和交流电源系统的优点:效率高,重量轻,并联和配电简便,易实现不中断供电,抗干扰能力强,不需要恒速传动装置,因而简单、经济、维护方便,但电路开关器件、电能变换装置、功率转换装置及无刷直流电动机比较复杂。
来源:天津斌德鑫力电子科技有限公司