飛機供電系統(tǒng)

前言

發(fā)生在世紀之交的幾場局部戰(zhàn)爭表明，脫胎于20世紀工業(yè)文明的機械化戰(zhàn)爭正在被迅猛發(fā)展的信息文明催生的信息化戰(zhàn)爭所取代。信息化戰(zhàn)爭的一個顯著特點，就是知識和技術密集，戰(zhàn)爭的成敗越來越取決于各類高技術、高層次人才的質量和數(shù)量，以及人與武器的最佳配合。因此，作為人才培養(yǎng)基礎工作的教材建設，就顯得格外重要和十分緊迫。為了加快推進中國特色軍事變革，貫徹執(zhí)行軍隊人才戰(zhàn)略工程規(guī)劃，培養(yǎng)造就高素質新型航空機務人才，空軍從2003年開始實施了航空機務系統(tǒng)教材體系工程。實施航空機務系統(tǒng)教材體系工程是空軍航空裝備事業(yè)繼往開來的大事，它是空軍裝備建設的一個重要組成部分，是航空裝備保障人才培養(yǎng)的一個重要方面，也是體現(xiàn)空軍航空裝備技術保障水平的一個重要標志。兩年來，空軍航空機務系統(tǒng)近千名專家、教授和廣大干部、教員積極參與教材編修工作，付出了艱辛的勞動，部分教材已經(jīng)印發(fā)使用，效果顯著。實踐證明，實施教材體系工程，對于提高空軍航空機務人才的現(xiàn)代科學文化水平和綜合素質，進而提升航空機務保障力和戰(zhàn)斗力，必將發(fā)揮重要作用和產(chǎn)生深遠影響，是一項具有戰(zhàn)略意義的工程。空軍航空機務系統(tǒng)教材體系工程，以鄧小平理論和“三個代表”的重要思想為指導，以新時期軍事戰(zhàn)備方針為依據(jù)，以培養(yǎng)高素質新型航空機務人才為目標，著眼空軍向攻防兼?zhèn)湫娃D變和航空裝備發(fā)展需要，按照整體對應、系統(tǒng)配套、緊貼實際、適應發(fā)展，突出重點，解決急需的思路構建了一個較為完整的教材體系。教材體系的結構由部隊、院校、訓練機構教育訓練教材三部分組成，分為航空機務軍官教育訓練教材和航空機務士兵教育訓練教材兩個系列十六個類別的教材組成。規(guī)劃教材按照新編、修編、再版等不同方式組織編修。新編和修編的教材，充實了新技術、新裝備的內(nèi)容，吸收了近年來航空維修理論研究的新成果，對高技術戰(zhàn)爭條件下航空機務保障的特點和規(guī)律進行了有益探索，院校的專業(yè)訓練教材與國家人才培養(yǎng)規(guī)格接軌并具有鮮明的軍事特色，部隊訓練教材與總參頒布的《空軍軍事訓練與考核大綱》配套，能夠適應不同層次、不同專業(yè)航空機務人員的教育訓練需要，教材的系統(tǒng)性、先進性、科學性、針對性和實踐性與原有教材相比有了明顯提高。此次大規(guī)模教材編修工作，系統(tǒng)整理總結了空軍航空機務事業(yè)創(chuàng)業(yè)50多年來的寶貴經(jīng)驗，將諸多專家、教授、骨干的學識見解和實踐經(jīng)驗總結繼承下來，優(yōu)化了航空機務保障教材體系，為裝備保障人員提供了一套系統(tǒng)、全面的教科書，滿足了人才培養(yǎng)對教材的急需。全航空機務系統(tǒng)一定要認真學習新教材，使其真正發(fā)揮對航空機務工作的指導作用。

內(nèi)容概要

　　飛機供電系統(tǒng)的構成方式、功能特性、運行原理、分析手段及測試方法。內(nèi)容包括飛機應急、輔助和二次電源，低壓直流電源系統(tǒng)，恒速恒頻交流電源系統(tǒng)，變速恒頻交流電源系統(tǒng)，高壓直流供電系統(tǒng)，配電系統(tǒng)，典型飛機供電系統(tǒng)舉例，供電系統(tǒng)計算機仿真及供電系統(tǒng)狀態(tài)檢測與故障診斷等?！　　讹w機供電系統(tǒng)》為高等院校航空電氣工程類本科教材，也可供從事航空電氣工程科學研究、生產(chǎn)監(jiān)造和使用維護工程技術人員參考。

書籍目錄

第1章 概論1.1 飛機供電系統(tǒng)與發(fā)展概況1.1.1 低壓直流電源1.1.2 恒速恒頻交流電源1.1.3 變速恒頻交流電源1.1.4 混合電源1.1.5 多電和全電飛機1.2 飛機供電系統(tǒng)基本參數(shù)1.2.1 直流供電系統(tǒng)基本參數(shù)1.2.2 交流供電系統(tǒng)基本參數(shù)1.3 飛機供電系統(tǒng)正常與應急工作1.4 飛機供電系統(tǒng)工作條件及基本要求1.4.1 飛機供電系統(tǒng)的工作條件1.4.2 飛機供電系統(tǒng)的基本要求小結思考題與習題第2章 應急、輔助和二次電源2.1 航空蓄電池2.1.1 鉛蓄電池2.1.2 鋅銀蓄電池2.1.3 鎘鎳蓄電池2.1.4 航空蓄電池的控制2.2 航空靜止變流器2.2.1 靜止變流器的功用和基本工作原理2.2.2 控制電路2.2.3 驅動電路2.2.4 濾波電路2.2.5 靜止變流器的實際電路2.3 變壓整流器2.3.1 航空變壓整流器的結構及電路2.3.2 變壓整流器功率的計算2.3.3 變壓整流器的外特性2.3.4 航空變壓整流器的使用2.4 直流變換器2.4.1 降壓型直流變換器2.4.2 升壓型直流變換器2.4.3 升壓／降壓型直流變換器2.4.4 雙向直流變換器小結思考題與習題第3章 飛機低壓直流電源系統(tǒng)3.1 低壓直流電源系統(tǒng)的主要技術指標3.2 直流發(fā)電機特性3.2.1 發(fā)電機外特性3.2.2 發(fā)電機調(diào)節(jié)特性3.3 直流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)3.3.1 晶體管式電壓調(diào)節(jié)器3.3.2 炭片式電壓調(diào)節(jié)器3.4 直流發(fā)電機的并聯(lián)運行3.4.1 發(fā)電機與蓄電池并聯(lián)運行3.4.2 兩臺發(fā)電機的并聯(lián)運行3.4.3 多臺發(fā)電機的并聯(lián)運行3.4.4 發(fā)電機并聯(lián)供電穩(wěn)定性3.5 直流發(fā)電機的控制與保護3.5.1 發(fā)電機的控制與反流保護3.5.2 發(fā)電機的故障及其保護小結思考題與習題第4章 恒速恒頻交流電源系統(tǒng)4.1 交流電源系統(tǒng)的主要技術指標4.1.1 電壓4.1.2 頻率4.1.3 相數(shù)4.1.4 連接方式4.2 恒速傳動裝置4.2.1 傳動裝置的自動調(diào)節(jié)4.2.2 電磁式恒速傳動裝置4.2.3 齒輪差動式液壓恒速傳動裝置4.2.4 恒速傳動裝置的基本技術數(shù)據(jù)4.3 交流發(fā)電機的激磁4.3.1 交流發(fā)電機有刷激磁4.3.2 交流發(fā)電機的無刷激磁4.4 交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)4.4.1 交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)方式4.4.2 交流調(diào)壓線路舉例4.5 交流電源的并聯(lián)運行4.5.Z機交流電源的并聯(lián)條件4.5.2 交流發(fā)電機無功功率調(diào)節(jié)及均衡4.5.3 有功功率的調(diào)節(jié)及均衡4.5.4 同步發(fā)電機并聯(lián)運行穩(wěn)定性的基本概念4.6 交流電源的控制4.6.1 發(fā)電機激磁控制繼電器GCR及其控制4.6.2 發(fā)電機斷路器GC及其控制4.6.3 匯流條連接斷路器BTB及其控制4.6.4 外電源（地面電源）的控制4.7 交流電源的故障及其保護4.7.1 發(fā)電機短路故障及其保護4.7.2 激磁故障保護4.7.3 其他保護小結思考題與習題第5章 變速恒頻交流電源系統(tǒng)5.1 概述5.2 交-交型變速恒頻電源5.2.1 三相半波可控整流與有源逆變電路5.2.2 控硅整流電路的反并聯(lián)連接5.2.3 交流-交流變頻器5.3 交-直-交變速恒頻電源5.3.1 逆變器的工作原理5.3.2 輸出電壓波形的諧波分析5.3.3 減小逆變器輸出低次諧波電壓的方法5.3.4 恒裝與變頻器的比較小結思考題與習題第6章 飛機高壓直流供電系統(tǒng)6.1 概述6.1.1 飛機高壓直流供電系統(tǒng)的特點6.1.2 國外高壓直流電源的發(fā)展現(xiàn)狀6.2 高壓直流發(fā)電機6.2.1 油冷高速線繞轉子式無刷直流發(fā)電機6.2.2 開關磁阻式無刷直流起動／發(fā)電機6.3 高壓直流電源系統(tǒng)6.4 全電飛機與多電飛機6.4.1 全電飛機6.4.2 多電飛機小結思考題與習題第7章 飛機電網(wǎng)7.1 配電系統(tǒng)概述7.1.1 電網(wǎng)的構成7.1.2 電網(wǎng)的配電方式7.2 飛機配電系統(tǒng)的控制與保護7.2.1 配電系統(tǒng)的控制7.2.2 飛機電網(wǎng)的保護7.3 先進飛機配電系統(tǒng)7.3.1 遙控配電系統(tǒng)7.3.2 全自動配電系統(tǒng)／固態(tài)配電系統(tǒng)小結思考題與習題第8章 飛機供電系統(tǒng)舉例8.1 直流供電系統(tǒng)舉例8.1.1 單發(fā)低壓直流供電系統(tǒng)8.1.2 并聯(lián)低壓直流供電系統(tǒng)8.1.3 高壓270V直流供電系統(tǒng)8.2 交流供電系統(tǒng)舉例8.2.1 恒速恒頻交流供電系統(tǒng)8.2.2 變速恒頻交流供電系統(tǒng)8.2.3 并聯(lián)交流供電系統(tǒng)8.3 混合供電系統(tǒng)舉例8.3.1 低壓直流電源系統(tǒng)8.3.2 交流電源系統(tǒng)小結思考題與習題第9章 飛機供電系統(tǒng)計算機仿真9.1 概述9.1.1 計算機仿真的基本概念9.1.2 仿真建模方法9.1.3 仿真建模原則9.1.4 仿真建模步驟9.2 供電系統(tǒng)仿真分析基礎9.2.1 供電系統(tǒng)仿真分析中常用的器件模型9.2.2 仿真分析基本方法9.3 基于MATLAB的電源系統(tǒng)分析方法9.3.1 飛機供電系統(tǒng)組成部件建立模型方法9.3.2 用MATLAB的Simulink進行供電系統(tǒng)的仿真9，4基于MATIAB的配電系統(tǒng)分析方法9.4.1 用于直流配電系統(tǒng)的分析方法9.4.2 某型飛機直流電網(wǎng)數(shù)學模型9.4.3 用于交流配電系統(tǒng)的分析方法9.5 供電系統(tǒng)計算機仿真舉例9.5.1 高壓直流電源系統(tǒng)的組成及仿真模型9.5.2 系統(tǒng)仿真程序的模擬運行小結思考題與習題第10章 飛機供電系統(tǒng)狀態(tài)檢測與故障診斷10.1 檢測技術10.2 故障診斷技術10.2.1 故障診斷的含義10.2.2 故障診斷的發(fā)展10.2.3 故障診斷的分類10.2.4 故障診斷方法10.3 飛機供電特性參數(shù)測試方法10.3.1 測試內(nèi)容10.3.2 對數(shù)字式測試設備的要求10.3.3 測試方法10.4 飛機供電系統(tǒng)狀態(tài)檢測與故障診斷系統(tǒng)10.4.1 概述10.4.2 工作原理10.4.3 主要技術數(shù)據(jù)小結思考題與習題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 概論1.1 飛機供電系統(tǒng)與發(fā)展概況現(xiàn)代飛機戰(zhàn)術技術水平在飛速發(fā)展和提高，為了完成復雜的飛行任務并保證飛行安全，需要大量先進機載設備的支持。在飛機上，航空發(fā)動機是機械能源，稱為一次能源；向機載設備提供的能源稱為二次能源。二次能源主要有液壓能、氣壓能和電能。由于電能易于輸送、分配，變換和控制，絕大部分機載設備采用電能工作。隨著電氣技術水平的提高，國外正在研制多電／全電飛機，它將用電能部分或全部取代液壓能和氣壓能。全電飛機是一種用電力供電系統(tǒng)取代原來的液壓、氣壓和機械系統(tǒng)的飛機，即所有的次級功率均用電的形式分配。而多電飛機是全電飛機發(fā)展的一個過渡過程，是用電力系統(tǒng)部分取代次級功率系統(tǒng)的飛機。供電系統(tǒng)是飛機上電能產(chǎn)生、變換、輸送與分配部分的總稱，包含從電源到用電設備輸入端的全部環(huán)節(jié)，通常分為電源系統(tǒng)和配電系統(tǒng)兩部分。其中，電源到電源匯流條之間的部分是電源（發(fā)電）系統(tǒng)，電源系統(tǒng)包含二次電源。電源匯流條到用電設備輸入端的部分是配電系統(tǒng)。為保證在各種情況下，需要工作的各種機載用電設備都能獲得電能，飛機電源系統(tǒng)由主電源、輔助電源、應急電源、二次電源及外部（地面）電源供電插座等系統(tǒng)與設備組成。飛機主電源是飛機正常工作狀態(tài)時，為各種機載用電設備提供電能的系統(tǒng)，一般都是由航空發(fā)動機直接或間接傳動的發(fā)電系統(tǒng)，通常一臺發(fā)動機傳動一臺或兩臺發(fā)電機。在多發(fā)動機飛機上，各發(fā)動機傳動的發(fā)電機是相同的。由多發(fā)電機構成的飛機主電源，其工作可靠性較高。飛機在機場進行地面檢查或航空發(fā)動機不工作時，飛機主電源不工作，需要工作的機載用電設備則由輔助電源或機場外部（地面）電源通過外部電源插座來提供電能。輔助電源有航空蓄電池和輔助動力裝置兩種類型，小型飛機大多采用航空蓄電池，大型飛機采用輔助動力裝置的居多。輔助動力裝置由小型機載發(fā)動機、發(fā)電機、液壓泵或空氣壓縮機等設備組成，工作時，啟動小型機載發(fā)動機，使發(fā)電機發(fā)電或使液壓泵提供增壓油，給用電設備、液壓氣壓設備供電、供油或供氣。小型機載發(fā)動機通常由電動機啟動，輔助動力裝置一般在地面工作，但也有在空中工作的情況。飛機航空發(fā)動機啟動階段，機載用電設備所需的電能由機場外部（地面）電源提供。應急電源是當飛機飛行中主電源發(fā)生故障時，為機載用電設備提供電能的供電電源。常用的應急電源有航空蓄電池和沖壓空氣渦輪發(fā)電機。沖壓空氣渦輪發(fā)電機不工作時，收放于飛機機體或機翼內(nèi)；工作時，則打開放出，靠迎面氣流吹動渦輪，帶動發(fā)電機或應急液壓泵。應急電源容量均較小，僅能保證提供飛機緊急返回機場或緊急著陸時重要機載用電設備工作所需的電能。二次電源是將飛機主電源的電能轉變?yōu)榱硪环N或多種形式電能的裝置，以滿足機載用電設備對電能形式的不同需求。二次電源有集中供電和分散供電兩種供電方式。

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《飛機供電系統(tǒng)》：空軍航空機務系統(tǒng)教材。

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