△Y連接的六相全波整流電路,為增加輸出功率,采用了兩個(gè) △繞組和兩個(gè) Y形繞組的并聯(lián)。
圖 8-37典型直升機(jī)變壓整流器電路在該電路中,主變壓器的原邊繞組是 Y形連接,并帶有一級(jí) Γ型 LC濾波器。經(jīng)整流后的直流電經(jīng)過(guò) LC濾波后,送至直流匯流條,負(fù)端經(jīng)過(guò)一個(gè)分流器接地。分流器用于測(cè)量負(fù)載電流的大小,送至發(fā)動(dòng)機(jī)指示和機(jī)組警告系統(tǒng)顯示。
8.5.2靜止變流器
直升機(jī)上的逆變器通常稱為變流機(jī)(器),是將直流電變?yōu)榻涣麟姷脑O(shè)備。有旋轉(zhuǎn)變流機(jī)和靜止變流器兩種。旋轉(zhuǎn)變流機(jī)由直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電,這種變流機(jī)噪音大,效率低,維護(hù)工作量大,只在早期的直升機(jī)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(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,轉(zhuǎn)換效率高,維護(hù)工作量小,在現(xiàn)代直升機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。本書(shū)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(jī)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(jī)上將電瓶的直流電變成交流電,提供應(yīng)急交流電源。
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,如圖 8-38(a)所示;一種是橋式,如圖 8-38 (b)。為了減小功率管的損耗,必須讓功率管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
圖 8-38逆變器主電路逆變電路的工作原理很簡(jiǎn)單,只要讓 T1、T2(推挽式)或 T1T4、T2T3(橋式)輪流導(dǎo)通,在變壓器次級(jí)就能得到交流輸出。以推挽式逆變電路為例,T1、T2的控制信號(hào)如圖 8-39所示。由于 T1、T2的輸出波形為方波,必須經(jīng)過(guò)輸出濾波器濾波后變成正弦波才能使用。將方波濾波成正弦波能量損失大,轉(zhuǎn)換效率低,濾波器重量大,波形失真大(尤其負(fù)載為感性時(shí))。為了提高效率,減輕濾波器重量,降低波形失真度,可采用圖 8-40所示的 3種控制方法。圖(a)為小于 180°的方波,經(jīng)計(jì)算,180°方波的總諧波含量為 47%,而 120°方波的總諧波含量為 30%,但也不是越小越好;圖(b)為開(kāi)關(guān)點(diǎn)預(yù)置 SPWM波,即按正弦規(guī)律調(diào)制的脈沖調(diào)制波,這種方法能有效降低低次諧波含量,提高轉(zhuǎn)換效率,因此在地面電源和直升機(jī)上的靜變流器中得到了廣泛應(yīng)用。從理論上說(shuō),一個(gè)周期內(nèi)的脈沖越多,總諧波含量就越小。但脈沖越多,功率管的開(kāi)關(guān)損耗也越大;圖(c)為階梯波,這種方法的優(yōu)點(diǎn)與 SPWM波相同,但控制復(fù)雜,需要多繞組變壓器和多個(gè)功率管,應(yīng)用不太普遍。
圖 8-39推挽式逆變電路控制波形
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圖 8-40逆變主電路控制方法
2.三相靜止變流器
三相靜止變流器可由三個(gè)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。
8.5.4應(yīng)急照明電源
應(yīng)急照明是在主電源斷電、直升機(jī)處于應(yīng)急狀態(tài)時(shí),為機(jī)組人員完成迫降以及直升機(jī)迫降后機(jī)上人員進(jìn)行緊急撤離時(shí)為直升機(jī)提供內(nèi)部和外部照明。因此,應(yīng)急照明電源應(yīng)獨(dú)立于機(jī)上正常的照明系統(tǒng),由獨(dú)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(jī)上,由安裝在不同位置的幾個(gè)應(yīng)急照明電源組件供電,即使機(jī)體斷成兩段,也能提供應(yīng)急照明。
當(dāng)直升機(jī)發(fā)生事故時(shí),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(chǎng)進(jìn)行功能性檢查和校驗(yàn)。在內(nèi)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí),應(yīng)采取靜電保護(hù)措施,并按要求定期進(jìn)行電池容量測(cè)試。如果電池容量達(dá)不到要求,應(yīng)更換同型號(hào)新電池。第 8.6節(jié)外部 /地面電源
8.
6.1地面電源的功用當(dāng)直升機(jī)在地面進(jìn)行維護(hù)、清潔、加油、裝卸貨物、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等作業(yè)時(shí),一般由地面電源供電。
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(jī)用地面直流電源,大型直升機(jī)或以交流電源為主電源的直升機(jī)采用地面交流電源。
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