航空電氣概論 交流電源的控制等

1、.CH 2-3（2）飛機(jī)交流電源）飛機(jī)交流電源l 調(diào)壓；調(diào)壓；l 控制；控制；l 故障及保護(hù)故障及保護(hù).同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)和波形示意圖同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)和波形示意圖每相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = 4.44f W.發(fā)電機(jī)調(diào)壓器（發(fā)電機(jī)調(diào)壓器（AVR） 同步交流發(fā)電機(jī)的同步交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓輸出電壓（簡(jiǎn)化）：（簡(jiǎn)化）： U = EZI = 4.44fW ZI 交流發(fā)電機(jī)電壓變化的原因：交流發(fā)電機(jī)電壓變化的原因：1）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化；）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化；2）負(fù)載大小變化；）負(fù)載大小變化；3）負(fù)載的性質(zhì)變化（功率因數(shù)）負(fù)載的性質(zhì)變化（功率因數(shù)cos） 常用調(diào)壓器種類常用調(diào)壓器種類：晶體管：晶體管AVR.PW

2、M式晶調(diào)的基本原理式晶調(diào)的基本原理 功放電路結(jié)構(gòu)功放電路結(jié)構(gòu)： Wjj與開關(guān)管串聯(lián)，與開關(guān)管串聯(lián)，與續(xù)流二極管反向并與續(xù)流二極管反向并聯(lián)聯(lián) T4、T5狀態(tài)狀態(tài)：開關(guān)：開關(guān) 平均勵(lì)磁電流平均勵(lì)磁電流： .PWM-AVR的波形的波形 PWM Pulse-Width Modulation 控制信號(hào)、勵(lì)磁控制信號(hào)、勵(lì)磁電壓、電流電壓、電流波形：波形： 平均平均勵(lì)磁電壓或電流：勵(lì)磁電壓或電流：TtREIjjjj1導(dǎo)通比導(dǎo)通比.調(diào)壓器（調(diào)壓器（AVR）的基本組成）的基本組成 檢測(cè)比較電路檢測(cè)比較電路：將發(fā)電機(jī)輸出電壓：將發(fā)電機(jī)輸出電壓降壓和降壓和整流整流，再進(jìn)行，再進(jìn)行部分濾波部分濾波而形成而形成三角波三

3、角波，與基，與基準(zhǔn)值比較，輸出的準(zhǔn)值比較，輸出的U輸入到輸入到調(diào)制電路調(diào)制電路。.PWM型晶體管調(diào)壓器各部分功能型晶體管調(diào)壓器各部分功能 調(diào)制電路調(diào)制電路：將檢測(cè)電路送來的三角波與基準(zhǔn)：將檢測(cè)電路送來的三角波與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生PWM波。波。PWM波的波的脈沖脈沖寬度寬度與發(fā)電機(jī)輸出電壓與發(fā)電機(jī)輸出電壓U成正比。成正比。 調(diào)制：調(diào)制： 整形放大電路整形放大電路：將調(diào)制電路輸出的：將調(diào)制電路輸出的PWM波進(jìn)波進(jìn)行行整形和放大整形和放大，以便推動(dòng)功率放大電路工作。，以便推動(dòng)功率放大電路工作。 整形：整形：.調(diào)壓器各部分功能（續(xù)）調(diào)壓器各部分功能（續(xù)） 功率放大電路功率放大電路

4、：進(jìn)行功率放大，推動(dòng)發(fā)電：進(jìn)行功率放大，推動(dòng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈工作，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，機(jī)勵(lì)磁線圈工作，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓。從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓。 無刷交流發(fā)電機(jī)中，調(diào)壓器調(diào)節(jié)的對(duì)象是：無刷交流發(fā)電機(jī)中，調(diào)壓器調(diào)節(jié)的對(duì)象是：.9二級(jí)式無刷交流發(fā)電機(jī)旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)整整流流器器交交流流發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī).10三級(jí)式無刷交流發(fā)電機(jī)三級(jí)式無刷交流發(fā)電機(jī)永永磁磁式式副副勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)交交流流勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)交交流流發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī).調(diào)壓器舉例調(diào)壓器舉例. PWM式晶調(diào)：式晶調(diào)： 波形圖波形圖 調(diào)壓器的調(diào)壓過程調(diào)壓器的調(diào)壓過程： U脈沖寬度脈沖寬度t2功功 放管導(dǎo)通時(shí)間放管導(dǎo)通時(shí)間t1勵(lì)磁電流勵(lì)磁

5、電流Ijj U。 t1 功放管導(dǎo)通時(shí)功放管導(dǎo)通時(shí)間間.AVR實(shí)例實(shí)例.飛機(jī)電源系統(tǒng)的飛機(jī)電源系統(tǒng)的控制控制 供電環(huán)節(jié)主要控制對(duì)象：供電環(huán)節(jié)主要控制對(duì)象： GCR、GCB、BTB、APB、EPC.GCB的控制邏輯的控制邏輯GCB的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu).并聯(lián)供電原理圖并聯(lián)供電原理圖.飛機(jī)電源系統(tǒng)的故障及保護(hù)飛機(jī)電源系統(tǒng)的故障及保護(hù) 單臺(tái)發(fā)電機(jī)（如單臺(tái)發(fā)電機(jī)（如B737）：）： OV/UV、短路及短路及DP、OL/OC、OF/UF、US、PMG短路、短路、RR短路短路、電壓不穩(wěn)定（、電壓不穩(wěn)定（SP）及）及電壓不平衡或電壓不平衡或開相（開相（OP）保護(hù)、逆相序保護(hù)）保護(hù)、逆相序保護(hù)等。等。 并聯(lián)發(fā)電機(jī)

6、中（如并聯(lián)發(fā)電機(jī)中（如B747）：）： 另加另加 OE/UE.OV及其保護(hù)及其保護(hù) 過電壓指標(biāo)：過電壓指標(biāo)： 單相單相OV 132V；三相平均值；三相平均值OV 130V。 保護(hù)電路中設(shè)置保護(hù)電路中設(shè)置延時(shí)延時(shí)的目的：的目的： 防止由于干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作防止由于干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作 反延時(shí)反延時(shí)：故障越嚴(yán)重，延時(shí)越短：故障越嚴(yán)重，延時(shí)越短 OV保護(hù)動(dòng)作對(duì)象：保護(hù)動(dòng)作對(duì)象：GCR、GCB.OV線路舉例線路舉例.反延時(shí)特性反延時(shí)特性.UF保護(hù)保護(hù) UF危害：電磁設(shè)備（變壓器、交流電機(jī)等）危害：電磁設(shè)備（變壓器、交流電機(jī)等） 保護(hù)指標(biāo)：保護(hù)指標(biāo)：370Hz 動(dòng)作時(shí)間：固定延時(shí)動(dòng)作時(shí)間：固定延時(shí)7s 動(dòng)作對(duì)

7、象：動(dòng)作對(duì)象：GCR、GCB.OF保護(hù)保護(hù) 保護(hù)指標(biāo)：保護(hù)指標(biāo)：430Hz 動(dòng)作時(shí)間：固定延時(shí)動(dòng)作時(shí)間：固定延時(shí)1s？ 動(dòng)作對(duì)象：動(dòng)作對(duì)象：GCR，GCB B737NG飛機(jī)的過飛機(jī)的過/欠頻保護(hù)指標(biāo)為：欠頻保護(hù)指標(biāo)為：當(dāng)頻率大于當(dāng)頻率大于425Hz超過超過1.5s，或頻率大于，或頻率大于435Hz超過超過35ms時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)；當(dāng)頻率小于時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)；當(dāng)頻率小于375Hz超過超過1.5s，或頻率小于，或頻率小于355Hz超過超過150ms時(shí)，時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)，斷開輸出保護(hù)信號(hào)，斷開GCR和和GCB。.交流電源的并聯(lián)交流電源的并聯(lián) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 供電質(zhì)量高供電質(zhì)量高 電網(wǎng)容量大，啟電網(wǎng)容量

8、大，啟/停大功率負(fù)停大功率負(fù)載時(shí)載時(shí)對(duì)電網(wǎng)的干擾小對(duì)電網(wǎng)的干擾小，即電源的電壓和頻率，即電源的電壓和頻率波動(dòng)?。徊▌?dòng)?。?供電可靠性高供電可靠性高 并聯(lián)供電系統(tǒng)中的各臺(tái)發(fā)電并聯(lián)供電系統(tǒng)中的各臺(tái)發(fā)電機(jī)能起到機(jī)能起到互為備用互為備用的作用，因而大大提高了的作用，因而大大提高了供電可靠性。供電可靠性。.并聯(lián)供電的缺點(diǎn)并聯(lián)供電的缺點(diǎn) 控制和保護(hù)設(shè)備比較控制和保護(hù)設(shè)備比較復(fù)雜復(fù)雜，如并聯(lián)時(shí)若有功，如并聯(lián)時(shí)若有功功率和無功功率不均衡或均衡不好，將使發(fā)功率和無功功率不均衡或均衡不好，將使發(fā)電機(jī)的供電能力大大降低。電機(jī)的供電能力大大降低。 并聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用：并聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用：1）多個(gè)電源并聯(lián)供電，如）多個(gè)電源并聯(lián)

9、供電，如B707、747、7272）實(shí)現(xiàn)電源間的不中斷轉(zhuǎn)換，如）實(shí)現(xiàn)電源間的不中斷轉(zhuǎn)換，如B747、ARJ21.并聯(lián)供電問題并聯(lián)供電問題1）并聯(lián)）并聯(lián)條件條件？2）如何檢測(cè)并聯(lián)條件是否滿足？以及若條件不）如何檢測(cè)并聯(lián)條件是否滿足？以及若條件不滿足投入并聯(lián)，有什么影響？滿足投入并聯(lián)，有什么影響？并聯(lián)的控制并聯(lián)的控制3）并聯(lián)后：負(fù)載如何均衡分配？）并聯(lián)后：負(fù)載如何均衡分配？負(fù)載均衡負(fù)載均衡 交流負(fù)載交流負(fù)載：有功負(fù)載，無功負(fù)載：有功負(fù)載，無功負(fù)載 含義？不含義？不均衡原因？如何均衡？具體線路？均衡原因？如何均衡？具體線路？.并聯(lián)供電條件并聯(lián)供電條件 電壓波形電壓波形 電壓波形應(yīng)相同，正弦波的失真度

10、小于電壓波形應(yīng)相同，正弦波的失真度小于4。 采用采用同一型號(hào)的發(fā)電機(jī)同一型號(hào)的發(fā)電機(jī)就能滿足要求。就能滿足要求。 相序相序 并聯(lián)發(fā)電機(jī)的輸出相序必須嚴(yán)格一致。并聯(lián)發(fā)電機(jī)的輸出相序必須嚴(yán)格一致。 相序與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向及輸出接線順序有相序與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向及輸出接線順序有關(guān)。關(guān)。.并聯(lián)供電條件（續(xù)）并聯(lián)供電條件（續(xù)） 頻率頻率 通過通過CSD 驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)可并聯(lián)，但并聯(lián)后各發(fā)電機(jī)可并聯(lián)，但并聯(lián)后各臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出的有功負(fù)載臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出的有功負(fù)載P不均衡。不均衡?？蛰d頻率空載頻率高高的發(fā)電機(jī)承擔(dān)的有功負(fù)載大。的發(fā)電機(jī)承擔(dān)的有功負(fù)載大。 問題：?jiǎn)栴}：VSCF、 VSVF電源能否并電源能否并聯(lián)？聯(lián)？.并聯(lián)供電條件（續(xù)并聯(lián)供電條件（續(xù)2 2） 電壓大小電壓大小 有壓差時(shí)，并聯(lián)瞬時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊電流。有壓差時(shí)，并聯(lián)瞬時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊電流。 并聯(lián)后，電源間的壓差會(huì)使各臺(tái)發(fā)電機(jī)間的并聯(lián)后，電源間的壓差會(huì)使各臺(tái)發(fā)電機(jī)間的 無功功率分配不均衡。無功功率分配不均衡。 相位相位 相位差大會(huì)引起沖擊電流，為減小沖擊電流，相位差大會(huì)引起沖擊電流，為減小沖擊電流，要求并