航空电气概论交流电源的控制等.ppt

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1、CH 2-3（2）飞机交流电源,调压；控制；故障及保护,同步发电机结构和波形示意图,每相感应电动势E=4.44f W,发电机调压器（AVR）,同步交流发电机的输出电压（简化）：U=EZI=4.44fW ZI 交流发电机电压变化的原因：1）发电机转速变化；2）负载大小变化；3）负载的性质变化（功率因数cos）常用调压器种类：晶体管AVR,PWM式晶调的基本原理,功放电路结构：Wjj与开关管串联，与续流二极管反向并联T4、T5状态：开关平均励磁电流：,PWM-AVR的波形,PWM Pulse-Width Modulation 控制信号、励磁电压、电流波形：,平均励磁电压或电流：,导通比,调压器（A

2、VR）的基本组成,检测比较电路：将发电机输出电压降压和整流，再进行部分滤波而形成三角波，与基准值比较，输出的U输入到调制电路。,PWM型晶体管调压器各部分功能,调制电路：将检测电路送来的三角波与基准电压进行比较，产生PWM波。PWM波的脉冲宽度与发电机输出电压U成正比。调制：整形放大电路：将调制电路输出的PWM波进行整形和放大，以便推动功率放大电路工作。整形：,调压器各部分功能（续）,功率放大电路：进行功率放大，推动发电机励磁线圈工作，调节发电机的励磁电流，从而调节发电机的输出电压。无刷交流发电机中，调压器调节的对象是：,9,二级式无刷交流发电机,10,三级式无刷交流发电机,旋转整流器,调压器

3、举例,PWM式晶调：波形图,调压器的调压过程：U脉冲宽度t2功 放管导通时间t1励磁电流Ijj U。t1 功放管导通时间,AVR实例,飞机电源系统的控制,供电环节主要控制对象：GCR、GCB、BTB、APB、EPC,GCB的控制逻辑,GCB的内部结构,并联供电原理图,飞机电源系统的故障及保护,单台发电机（如B737）：OV/UV、短路及DP、OL/OC、OF/UF、US、PMG短路、RR短路、电压不稳定（SP）及电压不平衡或开相（OP）保护、逆相序保护等。并联发电机中（如B747）：另加 OE/UE,OV及其保护,过电压指标：单相OV 132V；三相平均值OV 130V。保护电路中设置延时的目

4、的：防止由于干扰而产生误动作反延时：故障越严重，延时越短OV保护动作对象：GCR、GCB,OV线路举例,反延时特性,UF保护,UF危害：电磁设备（变压器、交流电机等）保护指标：370Hz动作时间：固定延时7s 动作对象：GCR、GCB,OF保护,保护指标：430Hz动作时间：固定延时1s？动作对象：GCR，GCB,B737NG飞机的过/欠频保护指标为：当频率大于425Hz超过1.5s，或频率大于435Hz超过35ms时，输出保护信号；当频率小于375Hz超过1.5s，或频率小于355Hz超过150ms时，输出保护信号，断开GCR和GCB。,交流电源的并联,优点：供电质量高 电网容量大，启/停大

5、功率负载时对电网的干扰小，即电源的电压和频率波动小；供电可靠性高 并联供电系统中的各台发电机能起到互为备用的作用，因而大大提高了供电可靠性。,并联供电的缺点,控制和保护设备比较复杂，如并联时若有功功率和无功功率不均衡或均衡不好，将使发电机的供电能力大大降低。并联技术的应用：1）多个电源并联供电，如B707、747、7272）实现电源间的不中断转换，如B747、ARJ21,并联供电问题,1）并联条件？2）如何检测并联条件是否满足？以及若条件不满足投入并联，有什么影响？并联的控制3）并联后：负载如何均衡分配？负载均衡交流负载：有功负载，无功负载 含义？不均衡原因？如何均衡？具体线路？,并联供电条件

6、,电压波形电压波形应相同，正弦波的失真度小于4。采用同一型号的发电机就能满足要求。相序 并联发电机的输出相序必须严格一致。相序与发电机的转子转向及输出接线顺序有关。,并联供电条件（续）,频率通过CSD 驱动的发电机可并联，但并联后各台发电机输出的有功负载P不均衡。空载频率高的发电机承担的有功负载大。,问题：VSCF、VSVF电源能否并联？,并联供电条件（续2）,电压大小有压差时，并联瞬时会产生冲击电流。并联后，电源间的压差会使各台发电机间的 无功功率分配不均衡。相位 相位差大会引起冲击电流，为减小冲击电流，要求并联瞬间的相位差 90；,并联瞬间压差引起的冲击电流,Xd：超瞬变电抗，很小,并联瞬间频差/相差引起的冲击电流,/2,/2,结论：频差和相位差越小，冲击电流和冲击功率越小,并联电网示意图,