(5)
控制保護(hù)設(shè)備簡(jiǎn)單;電源系統(tǒng)的重量相對(duì)比較輕。
但直流電源也有其缺陷,主要表現(xiàn)在:
(1)
高空換向困難(對(duì)直流發(fā)電機(jī));電壓變換困難,變換效率低;
(2)
產(chǎn)生噪音和干擾(電刷和換向器);
(3)功率小,一般單機(jī)容量不超過(guò) 13.5kW;功率 /重量比小,直流啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的功率 /重量比僅為 0.7,而變頻交流電源為 2.5,恒速恒頻交流電源為 1.9。
8.3.6直流電源系統(tǒng)的質(zhì)量要求
為了保障飛行安全,在直升機(jī)上安裝的直流電源系統(tǒng)必須滿足適航條例規(guī)定,所有運(yùn)輸機(jī)必須有直流應(yīng)急電源系統(tǒng)(電瓶),并保證在主電源失效后至少能飛行半小時(shí)。直流電源系統(tǒng)應(yīng)分為主電源系統(tǒng)和應(yīng)急電源系統(tǒng)。對(duì)電壓的具體要求如表 8-1所示。
表 8-1直流電源質(zhì)量要求
主電源系統(tǒng)(V) 應(yīng)急電源系統(tǒng)(V)
電源匯流條電壓 26~29 20~29
允許電壓降 -2/+0 -2/+0
正常電壓范圍 24~29 -
應(yīng)急電壓范圍 — 18~29
過(guò)欠壓保護(hù) ±3(21~32) -
電壓波動(dòng) <2V
欠壓時(shí)(電壓低于 21V),采用 4-7秒固定延時(shí),切斷發(fā)電機(jī)輸出。過(guò)壓采用反延時(shí)(電壓超過(guò) 32V),即電壓越高,延時(shí)時(shí)間越短。過(guò)壓時(shí)切斷發(fā)電機(jī)輸出和勵(lì)磁,以保護(hù)發(fā)電機(jī)本身和負(fù)載。另外,直流電源系統(tǒng)還具有短路保護(hù)功能。
第 8.4節(jié)交流電源系統(tǒng)
交流電源系統(tǒng)與直流電源系統(tǒng)相比,主要有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)
發(fā)電機(jī)沒(méi)有換向問(wèn)題,減少了噪音、電磁干擾和維護(hù)工作量;
(2)
電壓變換容易,適用于不同電壓等級(jí)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(jī)輸出功率大,最大可超過(guò) 150kVA;
(5)
輸出電壓高,使配電導(dǎo)線重量下降。
交流電源的不足之處是:
(1)
并聯(lián)供電比較困難;
(2)
恒頻電源系統(tǒng)需要恒速傳動(dòng)裝置或變頻設(shè)備或恒速發(fā)動(dòng)機(jī);
(3)
交流電機(jī)起動(dòng)力矩比直流電機(jī)。
(4)
交流電不能象直流電一樣用電瓶?jī)?chǔ)存起來(lái)。
由于交流電源優(yōu)點(diǎn)突出,目前大重型直升機(jī)上都采用交流電源系統(tǒng)。
8.4.1交流電源系統(tǒng)的分類(lèi)
航空交流電源系統(tǒng)主要有三種形式:變速變頻交流電源系統(tǒng)(VSVF),恒速恒頻交流電源系統(tǒng)(CSCF)和變速恒頻交流電源系統(tǒng)(VSCF)。
1.變速變頻交流電源系統(tǒng)(VSVF)
在變速變頻交流電源系統(tǒng)中,交流發(fā)電機(jī)是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器直接驅(qū)動(dòng)的,見(jiàn)圖如 8-23(a)。這種電源輸出的交流電的頻率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化。
圖 8-23(a)變速變頻電源系統(tǒng)方塊圖這種系統(tǒng)不需要恒速傳動(dòng)裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,維護(hù)工作量小,重量輕。不足之處是:由于頻率的變化,對(duì)電機(jī)類(lèi)用電設(shè)備的要求隨之提高。需要恒頻交流電的場(chǎng)合,由逆變器提供。
2.恒速恒頻交流電源系統(tǒng)(CSCF)
在恒速恒頻交流電源系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)是通過(guò)恒速傳動(dòng)裝置(CSD)驅(qū)動(dòng)的,因此發(fā)電機(jī)輸出恒頻交流電。如圖 8-23(b)。
圖 8-23(b)恒速恒頻電源系統(tǒng)方塊圖
恒速恒頻電源系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:恒頻交流電對(duì)航空器上的各種負(fù)載都適用,配電簡(jiǎn)單;恒頻交流電源系統(tǒng)可以單臺(tái)運(yùn)行,也可以并聯(lián)運(yùn)行,以提高供電可靠性和供電質(zhì)量。不足之處是:CSD增加了重量和成本,功率 /重量比小于變速變頻電源系統(tǒng)。
3.變速恒頻交流電源系統(tǒng)(VSCF)
由于 CSD結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,維護(hù)比較困難,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,目前已研制成功了變速恒頻電源系統(tǒng)。見(jiàn)圖 8-24(c)。
|