第章電源系統(tǒng)南通航運課件

1第8章電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院2內(nèi)容直升機電源系統(tǒng)概述航空蓄電池交流電源系統(tǒng)二次電源外部/地面電源直升機配電系統(tǒng)

所有航空器都需要使用電能，其主要用途是：①電能轉(zhuǎn)換成熱能：如電熱防冰類負載；②給電子設(shè)備供電：如計算機、顯示器、傳感器、控制器等；③電能轉(zhuǎn)換成機械能：如電動油泵、電動機、電磁活門等；④照明：如駕駛艙、客艙照明，航行燈、著陸燈等。38-1直升機電源系統(tǒng)概述8.1.1電源的用途南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院48-1直升機電源系統(tǒng)概述8.1.1電源的分類

直升機電源主要有直流電源（早期直升機）和交流電源兩種（現(xiàn)代直升機），根據(jù)適航要求，為了保證飛行安全，所以航空器必須裝備有直流備用電源系統(tǒng)。

直升機電源系統(tǒng)由主電源（發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機提供）、輔助電源（機載電瓶提供）、應(yīng)急電源：機載電瓶供電、機載靜變流機及和地面電源（地面電源車）組成。南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院58-2航空蓄電池8.2.1航空蓄電池的功用和構(gòu)造

主要功能:1）在直流電源系統(tǒng)中，切換大負載時起到穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用;2）用于啟動發(fā)動機;3）在應(yīng)急情況下（主電源失效），向重要的飛行儀表和導(dǎo)航設(shè)備供電，保證直升機安全著陸根據(jù)電解液的不同，航空蓄電池可分為酸性蓄電池和堿性蓄電池兩類。

電瓶的容量是指電瓶從充滿電狀態(tài)以一定電流放電到放電終止電壓所放出的電量。直升機上使用的鉛酸蓄電池一般由12個單體電池組成。通常電瓶的容量用安培小時(Ah)來表示。影響電瓶容量的因素包括：

1）極板活性物質(zhì)的多少2）極板面積的大小3）電解液的多少（密度一定時）4）溫度。南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院68-2航空蓄電池8.2.3鉛酸蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院78-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院88-2航空蓄電池鉛酸蓄電池原理電極反應(yīng)式為：

充電：2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4（電解池）

陽極：PbSO4+2H2O－2e－===PbO2+4H++SO42－

陰極：PbSO4+2e－===Pb+SO42－

放電：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O（原電池）

負極：Pb+SO42－－2e－===PbSO4

正極：PbO2+4H++SO42－+2e－===PbSO4+2H2O

當(dāng)蓄電池正極通過和負極接通以勵電池開始放電，電子從負極板流向正極板。接通電路后，硫酸H2SO4電離成氫離子H+和硫酸根離子SO2-

4。對負極板，活性物質(zhì)Pb電離為Pb2+和電子，Pb2+和硫酸根離子相結(jié)合，生成堿酸鉛（PbSO4）沉積于負極板表面，電子轉(zhuǎn)移至外電路南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

電池放電時，只能放到電池放電終止電壓（1.8V），否則將影響電池的容量和壽命。充電時（指電瓶離位充電），為保證飛行安全，電池必須充足電，但也不能過充。判斷是否充足電可用以下3個方面來衡量：①單體電池電壓達到最大值（2.1V）（開路電壓）②電解液比重不上升并維持不變；③電池開始冒氣泡。并保持穩(wěn)定；用電解液比重來衡量電瓶充放電狀態(tài)是比較可靠的方法。用比重計測量時，應(yīng)考慮溫度的影響。在27℃（80T）時，比重計讀出的數(shù)不需要補償。高于或低于27℃時，讀數(shù)需加上一個修正值，電瓶手冊中均有相應(yīng)的修正表，可對應(yīng)溫度查出修正值98-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院108-2航空蓄電池8.2.4堿性蓄電池

直升機常用的堿性蓄電池為鎳鎘蓄電池，與鉛酸蓄電池相比，它具有儲能大、自放電小、低溫性能好、耐過充電和耐過放電能力強、壽命長、內(nèi)阻小、維護性好等優(yōu)點,目前大多數(shù)直升機上都采用堿性電瓶。蓄電池極板的活性物質(zhì)在充電后，正極板為氫氧化鎳，負極板為金屬鎘;而放電終止時，正極板轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸瘉嗘?，負極板轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸k，電解液多選用氫氧化鉀溶液。在充放電過程中，電解液僅作為電流的載體，濃度并不變，因而只能根據(jù)電壓的變化來判斷充電放電的程度。鎘鎳密封蓄電池在充電過程中，正極析出氧氣，負極析出氫氣。鎘鎳密封蓄電池在制造時只在正極上產(chǎn)生氧氣，由于電化學(xué)作用被負極吸收，因此防止了氣體在蓄電池內(nèi)部集聚，從而保證了蓄電池在密封條件下正常工作。南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

結(jié)構(gòu)：鎳鎘蓄電池由20個或19個單體電池串聯(lián)組成，每個單體電池輸出電壓為1.22V。鎳鎘蓄電池正極板為活性物質(zhì)三價鎳的氫氧化物（NiOOH），負極板為鎘（Cd）。電解液為氫氧化鉀（KOH）水溶液（30％氫氧化鉀和70％的水），KOH的密度為1.24～1.30g/cm3。每個單體電池上安裝有泄氣閥，泄氣閥開啟壓力范圍為2—10psi（13.8～69kPa）。當(dāng)蓄電池充放電時，尤其是過充時，會產(chǎn)生氣體，當(dāng)氣體壓力大于2psi時，泄氣閥打開，否則會引起電瓶爆裂。當(dāng)氣壓小于2psi時，泄氣閥關(guān)閉，防止空氣中的酸性氣體與電瓶的電解液起反應(yīng)而降低電瓶容量；另一方面，也可以防止電解液在飛行中濺出。118-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院12南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

堿性蓄電池的原理：當(dāng)蓄電池和負載接通以后，電池開始放電，電子從負極板流向正極板。接通電路后，正極板得到從負極板輸入的電子，正極板的活性物質(zhì)NiOOH在水的參與下，生成氫氧化亞鎳Ni（OH）2和氫氧根離子OH-。正極板：2NiOOH+2H2O+2e—2Ni（OH）2+2OH-在電解液中，OH—自正電極攜帶負電荷遷移到負極板，完成電荷傳遞。負極板：Cd+20H—---~Cd（OH）2+2e138-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

充電過程是放電過程的逆過程。借助于外電源作用，使電子從電源正極輸出，經(jīng)電池后回到負極，正極板的Ni（OH）：又還原為NiOOH，負極板的Cd（OH）2也恢復(fù)為Cd和OH-。OH-從負極遷移至正極，即把負電荷運回正極，完成導(dǎo)電作用。充電時有：負極：Cd（OH）2+2eCd+2OH-

正極：2Ni（OH）：+2OH2NiOOH十2H2O+2e

從以上分析可以看出，電解液KOH沒有參與化學(xué)反應(yīng)，僅起到了導(dǎo)電作用。充、放電總的化學(xué)方程式為：148-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

充電狀態(tài)的判別電池放電時，只能放到放電終止電壓1V（單體），否則將影響電池的容量和壽命。充電時（指電瓶離位充電），為保證飛行安全，電池必須充足，但也不能長時間過充。由于堿性電瓶的電解液不參加化學(xué)反應(yīng)，電解液比重基本不變，因此不能像鉛酸電瓶一樣用測量電解液比重的方法來判斷充電狀態(tài)。在實際使用中，可以利用充電電流和時間來確定電瓶是否充足。將放完電的電瓶用恒流充電法充電，充電的安時數(shù)大約為電瓶額定容量的140％。大多數(shù)堿性電瓶要求采用二階段恒流充電法。例如，型號為SAFT40176的堿性電瓶共有單體電池20個，額定容量為36Ah。開始充電時用大電流，一般用C或C/2（C為1h放電速率，C=電瓶額定容量/1h）電流充電，然后用小電流C/10充4h即可。如果時間允許，也可直接用C/10電流充14h。158-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

堿性電瓶容量的確定當(dāng)電瓶容量低于額定容量的85％時，電瓶就不能重新裝上直升機。堿性電瓶的容量只能用放電的方法來確定。方法如下：將充滿電的電瓶放置12h后，用電流C或C/2或C/4放電，放到電瓶電壓為20V（20個單體電池，19個單體電池為19V）或第一個單體電池電壓低于1V時停止放電，放電電流乘上放電時間就是該電瓶的容量。168-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院178-2航空蓄電池8.2.5充電方式按充電方式分：恒壓充電、恒流充電和恒壓恒流充電3種方式。

恒壓充電：指在充電過程中，充電電壓恒定不變，同時，充電設(shè)備的輸出電壓應(yīng)高于電瓶電壓。

恒流充電：指在充電過程中，充電電流維持恒定，充電設(shè)備的輸出電壓隨電瓶電壓的變化而改變。

恒壓恒流充電：指電瓶開始充電采用恒流充電，在充電一定時候后自動轉(zhuǎn)換到恒壓方式充電?，F(xiàn)代直升機上的充電器大多采用這種方式。南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

由于電瓶充滿后，存在自放電現(xiàn)象，為維持電瓶容量，在直升機上還采用浮充電方式。浮充電：由于電瓶存在自放電現(xiàn)象，因此為維持電瓶容量不減少，必須對充滿的電瓶進行浮充電。在直升機上進行浮充電時，將電瓶連接到比電瓶電壓略高的直流電源上。浮充電電流的大小與電瓶的環(huán)境溫度、清潔程度和容量有關(guān)。在15℃-33℃范圍內(nèi)，對于一般堿性電瓶來說，1Ah，需要浮充電電流3mA左右（酸性電瓶略高），一個40AH的電瓶需浮充電120mA左右。當(dāng)溫度升高時，浮充電流應(yīng)有所增加。188-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

電瓶除在地面進行定期容量檢測和維護外，為保證電瓶一直處于充滿狀態(tài)，在直升機上都要給電瓶充電。早期的直升機尤其是裝有酸性電瓶的直升機，將電瓶直接連接在直流匯流條上給電瓶充電，即采用恒壓充電方式充電。在現(xiàn)代直升機上都裝有專用電瓶充電器。電瓶充電器有兩種基本形式，一種是充電器只有恒壓充電模式，另一種充電器具有恒流和恒壓充電模式。198.2.6機載電瓶充電器（BatteryCharger）8-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

恒壓式電瓶充電器在整個充電過程中電壓恒定，由于堿性電瓶長期進行恒壓充電時，容易造成電瓶熱擊穿（ThermalRunaway）和“容量失效”（CapacityFading），這是堿性電瓶（主要指鎳鎘電瓶）的固有特性。當(dāng)堿性電瓶長期進行恒壓充電時，有時會出現(xiàn)電瓶電壓不上升反而下降的情況，使充電電流不斷上升，電瓶產(chǎn)生過熱而燒壞，甚至發(fā)生火災(zāi)。因此，這種充電器必須具有良好的電瓶超溫保護功能和限流功能。目前，現(xiàn)代直升機上一般安裝具有恒流和恒壓充電模式都有的電瓶充電器。208-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

電瓶充電器在開始給電瓶充電時，采用恒流充電方式，當(dāng)電瓶電壓達到轉(zhuǎn)折電壓時，充電器自動轉(zhuǎn)換到恒壓模式。恒壓充電模式主要用于給電瓶浮充電（TopChargns）并向熱電瓶匯流條供電。218-2航空蓄電池

開始對電瓶充電時，采用恒流充電，充電電流在1C左右。隨著充電的進行，電瓶電壓升高，當(dāng)電壓升高到一個轉(zhuǎn)折電壓值（1nflectionPoint）自動轉(zhuǎn)換到恒壓充電模式，電壓為27.75V。充電器一方面給電瓶進行浮充電，另一方面給熱電瓶匯流條供電。南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

恒流充電時間決定于電瓶的狀態(tài)（如電瓶的電已完全放完，或僅放了一部分）和電瓶溫度。當(dāng)電瓶電壓達到轉(zhuǎn)折電壓值時，為保證電瓶充足，還需要一段時間的過充電（Over-charge），在地面時過充電一般采用C/10的小電流，過充時間約為基本充電時間的10％左右。有些充電器的過充時間是一定的，過充時間為8個脈沖。有些充電器在過充時采用恒壓方式充電。有些充電器還具有變壓整流（TR）工作模式，可代替TRU向直流負載供電。充電器在恒壓充電時與TR模式的主要區(qū)別是：工作在TR模式時，輸出電流大。228-2航空蓄電池南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

由于酸性電瓶和堿性電瓶的電解液在化學(xué)性能上是相反的，因此，酸堿電瓶的維護車間應(yīng)該間隔開，并保持良好的通風(fēng)。由于電瓶的電解液具有腐蝕性，不要讓手或皮膚直接接觸電解液。如不慎濺出了電解液，應(yīng)立即中和。堿性電瓶電解液應(yīng)用醋或硼酸進行中和，酸性電瓶電解液用蘇打中和，然后用清水清洗。電瓶溫度不能過高。充電時排氣孔一定要暢通。由于在充電過程中或過充時，會釋放出氫氣和氧氣，形成易爆的混合氣體，因此不能有明火存在，應(yīng)采用防爆電氣設(shè)備并保持良好的通風(fēng)。238-2航空蓄電池8.2.7電瓶的維護南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院248-3直流電源系統(tǒng)8.3.1直流發(fā)電機1．直流發(fā)電機直流發(fā)電機是把機械能轉(zhuǎn)化為直流電能的機器。主要由定子、轉(zhuǎn)子、整流子（換向器）、電刷組件等部分構(gòu)成。

定子

--產(chǎn)生磁場由主磁極、換向極、機座和電刷裝置等組成轉(zhuǎn)子

--產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、軸和風(fēng)扇等組成南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院25268-3直流電源系統(tǒng)直流發(fā)電機的種類很多，按常用的分類法分為：

(1)他勵發(fā)電機

這類發(fā)電機的勵磁電流由其他直流電源供給，如圖(a)所示，永磁直流發(fā)電機也屬于這一類．

(2)自勵發(fā)電機

發(fā)電機需要的勵磁電流由電機本身供給，它又分為：

a)并勵發(fā)電機，如圖(b)所示，它的勵磁繞組與電機的電樞兩端并聯(lián)，由電機自身發(fā)出的端電壓供給勵磁電流．

b)串勵發(fā)電機，如圖（c)所示，它的勵磁繞組與電樞串聯(lián)．發(fā)電機的負載電流同時也是它本身的勵磁電流．

c)復(fù)勵發(fā)電機

如圖(d)、(e)所示，它同時有并勵的和串勵的兩種勵磁繞組。278-3直流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院2．交流一直流發(fā)電機

為了克服直流發(fā)電機換向困難（尤其是在高空）、換向時產(chǎn)生火花及換向器和電刷的維護工作量大的缺點，可以采用交流一直流發(fā)電機?；驹恚翰捎媒涣靼l(fā)電機，交流發(fā)電機發(fā)出的交流電經(jīng)二極管整流后變成直流電，再輸送到直升機電網(wǎng)供負載使用。交流一直流發(fā)電機由轉(zhuǎn)子、定子和整流器組成。28(a)(b)(c)8-3直流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

與直流發(fā)電機相反，交流一直流發(fā)電機的勵磁線圈裝在轉(zhuǎn)子上，勵磁電流通過電刷和滑環(huán)加到勵磁線圈上，因此磁場是轉(zhuǎn)動的。由于輸入的是直流電，所以沒有換向問題。三相星形連接的電樞線圈裝在定子上，三相交流電通過6只整流二極管全波整流成直流電后輸出298-3直流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院308-3直流電源系統(tǒng)8.3.2調(diào)壓器工作可靠

直升機直流電源的額定電壓為28伏，但當(dāng)負載變化或發(fā)電機轉(zhuǎn)速改變時，電壓將偏離額定值，因此必須有調(diào)壓器自動調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流，以保持輸出電壓的恒定。常用的調(diào)壓器有振動式調(diào)壓器、晶體管調(diào)壓器和碳片調(diào)壓器。1．振動式調(diào)壓器2．晶體管調(diào)壓器為克服振動式調(diào)壓器機械觸點開合引起的問題，可以采用無觸點開關(guān)，即用大功率晶體管代替機械觸點。

3．炭片調(diào)壓器晶體管調(diào)壓器和振動式調(diào)壓器都采用通斷勵磁電流來調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓，這會引起發(fā)電機電壓在小范圍內(nèi)波動，從而影響動態(tài)穩(wěn)定性。為使發(fā)電機輸出電壓的波動減小，在勵磁電路中串聯(lián)一個可變電阻，通過改變可變電阻值來改變勵磁電流，炭片調(diào)壓器就是采用了上述原理

318-3直流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

發(fā)電機正常供電時，其輸出電壓高于直升機電瓶電壓，給電瓶充電；當(dāng)某些原因造成發(fā)電機電壓低于電瓶電壓時，電瓶電流就會倒流人發(fā)電機，使發(fā)電機變成電動機，這種現(xiàn)象稱為反流。反流會導(dǎo)致電瓶電能在很短的時間內(nèi)耗盡，失去應(yīng)急電源的功能，給飛行安全帶來隱患，這是絕對不允許的。因此，直流電源系統(tǒng)都裝有反流割斷器，當(dāng)出現(xiàn)反流時，及時切斷發(fā)電機輸出與電瓶的聯(lián)系328.3.3反流割斷器（反流保護器）8-3直流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院338.3.4直流電源的并聯(lián)供電

直流電源并聯(lián)供電的條件比較簡單，主要有以下兩個方面：

1）發(fā)電機電壓極性相同

2）發(fā)電機輸出電壓相等。優(yōu)點:1）供電質(zhì)量高，2）供電可靠性高。8-3直流電源系統(tǒng)348-4交流電源系統(tǒng)1發(fā)電機沒有換向問題，減少了噪音，電磁干擾和維護工作量2電壓變換容易，適用于不同電壓等級的用電設(shè)備3交流電經(jīng)變壓整流器很容易變成低壓直流電，且轉(zhuǎn)換效率高4發(fā)電機輸出功率大5輸出電壓高，使配電線重量下降。8.4.1交流電源系統(tǒng)的優(yōu)點缺點：并聯(lián)供電困難，不能像直流電那樣用電瓶儲存起來358-4交流電源系統(tǒng)8.4.3交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理

在直升機交流電源中，普遍采用同步發(fā)電機。同步發(fā)電機類型可以根據(jù)其勵磁方式來劃分。按勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中是否帶有電刷，可分為有刷交流發(fā)電機和無刷交流發(fā)電機兩大類。每—類中又包含自勵和他勵兩種方式。由于有刷交流發(fā)電機存在輸出功率小、可靠性差、維護工作量大的缺點，目前直升機上大多采用無刷交流發(fā)電機。對直升機交流發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的基本要求是：起激可靠，短路時具有瞬時強激磁能力，從而保證保護裝置可靠動作。

無刷交流發(fā)電機根據(jù)勵磁方式不同，可分為自勵和他勵兩種方式，又稱為二級式和三級式無刷交流發(fā)電機。

1.二級式無刷交流發(fā)電機（自勵）

二級式無刷交流發(fā)電機主要由交流勵磁機、主交流發(fā)電機和旋轉(zhuǎn)整流器組成。368-4交流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院2．三級式無刷交流發(fā)電機（他勵）三級式無刷交流發(fā)電機增加了永磁式副勵磁機，使激磁更加可靠，其余部分與二級式基本相同

378-4交流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院3．調(diào)壓器現(xiàn)代直升機的交流電源系統(tǒng)都采用晶體管調(diào)壓器。晶體管調(diào)壓器有兩種，一種是直放式調(diào)壓器（調(diào)壓器功率管工作在放大狀態(tài)），另一種是脈沖調(diào)寬式（PWM）調(diào)壓器（調(diào)壓器功率管工作在開關(guān)狀態(tài)）。由于直放式調(diào)壓器存在功率管功率消耗大的缺點，因此，現(xiàn)代直升機上采用的調(diào)壓器都是PWM式晶體管調(diào)壓器。檢測電路的功用是將發(fā)電機的輸出電壓進行降壓和整流，并將整流后的脈動成分進行部分濾波而形成三角波，輸人到調(diào)制電路。調(diào)制電路的功用是將檢測電路送來的三角波與基準(zhǔn)電壓進行比較，產(chǎn)生PWM波。發(fā)電機輸出電壓隨PWM波的脈沖寬度改變而改變。整形放大電路的功用是將調(diào)制電路輸出的PWM波進行整形和放大，以便推動功率放大功率放大電路的功用是推動發(fā)電機勵磁線圈工作，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。反饋電路的功用是增加調(diào)壓器的調(diào)壓穩(wěn)定性，減少超調(diào)量和調(diào)節(jié)振蕩次數(shù)。388-4交流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院l.過壓保護（OV）2．欠壓保護（UV）3．欠頻保護（UF）4．過頻保護（OF）5．差動保護（DP）6．過載（過流）保護（OC）7．開相保護（OpenPhase）8．欠速保護（UnderSpeed）9．逆相序保護（NPS）398.4.4交流電源的故障保護8-4交流電源系統(tǒng)南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院408-5二次電源

二次電源是將直升機主電源轉(zhuǎn)換為另一種規(guī)格或形式的電源，如用變壓整流器將115V/200V、400Hz的恒頻交流電或變頻交流電轉(zhuǎn)換為28V直流電。8.5.1變壓整流器

在以交流電為主電源的系統(tǒng)中，變壓整流器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，為直升機的直流負載提供電源，如控制與保護設(shè)備、繼電器和接觸器的工作線圈、無線電通信、雷達、自動駕駛儀及直流電動機等。

1.變壓整流器的組成變壓整流器主要包括主變壓器、整流元件、濾波器、冷卻風(fēng)扇等.

主變壓器的作用是將115/200V、400Hz的三相交流電變換為適合整流電路的交流電壓。整流元件的作用是將主變壓器輸出的交流電變換為直流電。整流元件一般采用硅整流二極管。輸入濾波器的作用是減小變壓整流器對電網(wǎng)電壓波形的影響，濾除高頻干擾；輸出濾波器的作用是濾除整流后的脈動成分，使直流輸出更加平滑。

冷卻風(fēng)扇對變壓整流器進行通風(fēng)冷卻。418-5二次電源南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院2．變壓器的連接方式根據(jù)主變壓器和整流電路接法的不同，變壓整流器可以分成三相半波整流、三相全波整流、六相半波整流以及六相全波整流等基本類型。主變壓器的原邊繞組可以接成星形（Y）或三角形（△）。主變壓器的副邊繞組可以接成三相整流電路或六相整流電路。由于全波整流效率高，輸出電壓脈動小，直升機上的變壓整流器大多采用全波整流。428-5二次電源南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

直升機上的逆變器通常稱為變流機（器），是將直流電變?yōu)榻涣麟姷脑O(shè)備。有旋轉(zhuǎn)變流機和靜止變流器兩種。旋轉(zhuǎn)變流機由直流電動機帶動交流發(fā)電機發(fā)出交流電，這種變流機噪音大，效率低，維護工作量大，只在早期的直升機上采用。靜止變流器（逆變器）采用電力電子技術(shù)，將直流電逆變?yōu)榻涣麟?。這種變流器沒有運動部件，轉(zhuǎn)換效率高，維護工作量小，在現(xiàn)代直升機上得到了廣泛應(yīng)用。本書僅討論靜止變流器。靜止變流器主要用于：在直流電為主電源的直升機上提供交流電源，即用作二次電源；在交流電為主電源的直升機上將電瓶的直流電變成交流電，提供應(yīng)急交流電源。438.5.2靜止變流器8-5二次電源南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.單相靜止變流器

逆變器主電路主要有兩種形式，一種是推挽式，一種是橋式。為了減小功率管的損耗，必須讓功率管工作在開關(guān)狀態(tài)。

2．三相靜止變流器三相靜止變流器可由三個輸出電壓相位差為120°的單相靜止變流器構(gòu)成，也可由采用6只晶體管的三相橋式電路構(gòu)成，其工作原理與單相靜變流器相同。448-5二次電源南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

應(yīng)急照明是在主電源斷電、直升機處于應(yīng)急狀態(tài)時，為機組人員完成迫降以及直升機迫降后機上人員進行緊急撤離時為直升機提供內(nèi)部和外部照明。因此，應(yīng)急照明電源應(yīng)獨立于機上正常的照明系統(tǒng)，由獨立于主電源的應(yīng)急電源供電。在應(yīng)急情況下，該電源是否正常工作，直接影響到航空器和人員的生命安全。應(yīng)急照明電源通常使用自備小型電池。在一架直升機上，由安裝在不同位置的幾個應(yīng)急照明電源組件供電，即使機體斷成兩段，也能提供應(yīng)急照明。當(dāng)直升機發(fā)生事故時，應(yīng)急電源直接影響到人員的生命安全，因此，必須定期在內(nèi)場進行功能性檢查和校驗。在內(nèi)場校驗時，應(yīng)采取靜電保護措施，并按要求定期進行電池容量測試。如果電池容量達不到要求，應(yīng)更換同型號新電池。458.5.3應(yīng)急照明電源8-5二次電源南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院468-6外部/地面電源

當(dāng)直升機在地面進行維護、清潔、加油、裝卸貨物、發(fā)動機啟動等作業(yè)時，一般由地面電源供電。8.6.1地面電源的功用8.6.2地面電源的種類

地面電源有直流和交流兩種，以直流電為主電源的小型直升機用地面直流電源，大型直升機或以交流電源為主電源的直升機采用地面交流電源。地面電源通常通過兩種方法獲得，一是用地面柴油發(fā)電機，產(chǎn)生與直升機上相同的交直流電源，俗稱電源車；另一種是將地面220/380V、50Hz的工頻交流電通過變壓整流器整流成28V直流，為直