航天飛行器供電系統(tǒng) Yan Yangon 主編 1 課程要求?要求掌握航天飛行器的基本概念，主要是飛行器供電系統(tǒng)、基本原理、基本特性及分析、定性數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析pdf銷售業(yè)績分析模板建筑結構震害分析銷售進度分析表京東商城競爭策略分析設計方法快遞客服問題處理詳細方法閱讀展示批量下載明示版圖書方法學習知識分析解決航天飛行器供電系統(tǒng)同位角、內錯角、同側的技術問題內角問題 財稅[2014]109號財稅總局關于推進企業(yè)改制有關企業(yè)所得稅處理的問題。發(fā)[2016]191號關于進一步加快宅基地和集體建設用地確權登記發(fā)給的問題?？爝f公司有一定的實驗能力來處理問題的付款。航天電源和電器的用途是生產民航維修和航空材料。電廠等部門航天動力系統(tǒng)的設計、生產、維護和管理。電廠第二門課程的性質。 ? 工程應用課程。講座 52h 實驗 4h? 評估方法 平時成績 30 期末考試 70? 教材內容 Yan Yangon 主編《航空航天器電源系統(tǒng)》四本教學參考書 1 飛機交流電源系統(tǒng) V24210052 飛機電源系統(tǒng)設計 V24210083 飛機電氣系統(tǒng)指南驗證指南下載 驗證指南 下載星都指南 下載驗證指南下載審核指南PDFV24210094 飛機電氣系統(tǒng) V24210075 電氣力學 6 電力電子技術 第1章 航天電氣設備及其特性概述 航天飛行器二次能源 航天飛行器電源系統(tǒng) 航天電源系統(tǒng)演進與發(fā)展基本參數(shù)飛機供電系統(tǒng)概述 3311224455 第一章正常和應急工作的飛機供電系統(tǒng)概述 飛機供電容量及其選型 航空航天電氣設備 工作條件 基本要求rements for the power supply system 摘要 667788991010 § 11 航空航天電氣設備及其特性 1 電氣設備按電能工作 2 按功能分類 ? 1 發(fā)動機和飛機控制設備 發(fā)動機燃油噴射點火推動和速度控制 飛機飛行儀表通風和導航燃料供應人員生活和工作所需的支持設備 環(huán)境控制照明、加熱、防冰、氧氣、安全和救生 必要的飛行載荷影響飛行任務的完成 3 一般載荷 不同類型飛機載荷的重要性不同 種類繁多對電能形式的要求不一樣航空地面電源車，供電系統(tǒng)提供的電能形式不可能很多樣化，所以有相關的標準excel標準差標準差excel公式excel標準差關于本市一些處理的意見刑事案件標準標準差函數(shù)，協(xié)調兩者的關系，使飛機低成本、性能好，如 GJB181 -86 飛機供電系統(tǒng)及電氣設備要求 1 電氣設備電能質量要求 除要求外，還有明確要求直流電壓的頻率穩(wěn)定性、電壓紋波、交流電壓、波形畸變、三相電壓對稱性 飛機重量成本 2 供電系統(tǒng)對電氣設備特性的要求 ?用電設備應選擇符合標準的供電電壓和頻率，不能有特殊要求，否則會使供電設備復雜化 ? 又如交流用電設備的耗電量大于500VA的應有隨時三相供電。電氣設備的特殊性不能影響供電系統(tǒng)的正常運行，從而影響其他設備的運行。 4 電氣設備的特性。不同的電氣設備有不同的特點。電氣設備的特性會影響供電系統(tǒng) 影響 ? 了解電氣設備的特性是供電系統(tǒng)設計的基礎 電氣設備可分為 1 線性負載符合歐姆定律并具有線性特性 2 電機負載從大啟動3 非線性負載 各種電力電子設備的整流設備 ? 恒功率負阻抗輸出電壓穩(wěn)定 輸出功率不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性 ? 整流負載諧波失真 輸入電流除基波電流，也有諧波電流引起電網電壓畸變 4 沖擊負載 短時用電功率急劇 負載變化 注意電源和用電設備的特性及其相互影響 用電設備的定義、分類和特性 產生推拉力或者升力使飛行器飛行 2 提供機載設備工作所需的能量 航天器運載火箭 ? 飛行器飛行所需能量 一次能源和二次能源 1 定義 2 二次能源 設備運行所需的能量人員生活 能源為一次能源或其他物理化學機械能 2. 飛機二次

能量類型 液壓能 氣動能量和動力安全傳輸 方便易轉換 發(fā)動機特性提取 發(fā)動機壓縮機增壓空氣 簡單的車輪制動器 彈藥輸送機環(huán)境控制 防結冰溫度調節(jié) 氣壓性能難以維持 地面控制 液壓能 缺點 特點 應用二次能源 三航天器 二次能源 共用電源 來自各種物理和化學電源的二次能源 飛行器的流程維護性和可靠性低，管道復雜，能否替代？其二次能源 Primary Energy? 現(xiàn)代飛機的三種二次能源 液壓氣壓與電源? 應用及優(yōu)缺點 飛機電氣系統(tǒng)供電系統(tǒng)及電氣設備供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)供電電源母線輸配電系統(tǒng)電源 母線 電氣設備輸入端 可靠飛行并完成飛行任務 提供電能的機載電源 “二次電源用于將主電源轉換成另一種或多種電能” 當主電源應急電源供電失敗，“主電源接地時，地電源接口由專用的地電源通過插座供電”“后備電源二路電源主電源直接或間接驅動航空發(fā)電機。輔助電源BatteryAPU用于sma l 飛機。民用APU應急電源只為飛行關鍵設備供電。返回航班的容量很小。在機身外側，渦輪由迎面而來的氣流驅動，驅動發(fā)電機或應急液壓泵。地電源可以是一個電源為多臺設備供電的集中供電，也可以是分布式供電。電能傳輸與分配“電網輸電線路”配電裝置開關接觸器“檢測與保護配電系統(tǒng)控制方式常規(guī)型所有設備配電線路均引入配電中心一般在駕駛艙內，遙控母線接近設備控制 固態(tài)計算機通過多路數(shù)據(jù)總線引入駕駛艙，通過SSPC傳輸控制信息和狀態(tài)信息，對設備進行控制，減少控制線路。航天器與飛行器類似 高效率、免維護、高可靠的發(fā)電和配電 練習1-11-4 飛行器供電系統(tǒng)的定義 飛行器供電系統(tǒng)的組成 供電系統(tǒng)的控制方法 §1 -4 航天供電系統(tǒng)的演變與發(fā)展類型與發(fā)展A飛機主電源類型1低壓直流電源LVDC1組成主直流發(fā)電機控制器穩(wěn)壓器保護二次旋轉變流器靜態(tài)變流器dcAc輔助電池應急電池2指示電壓285V調節(jié)點27V標稱容量36912KW100200300和400A3使用情況早期國外小型國產直升機J7及之前H6 4 開發(fā)電機容量增加發(fā)電技術和材料、無刷控制器、振動式碳片晶體管、數(shù)字二次電源 容量有限的有刷直發(fā) 2 大容量電網重量超過 7500 公斤 H-6 約 2噸 3 二次電源效率低 增加容量，減輕電網重量 改善配電安全問題，發(fā)展交流電源，解決低壓直流問題 1 形成主電源 2 CSCF 恒速恒頻二次電源變壓器矯正化

TRU-TransformerRectifierUnitEngineCSDGen應急電源電池轉換器應急發(fā)電機沖壓空氣渦輪驅動發(fā)電機輔助動力APU中大飛機GCU常數(shù)f常數(shù)n變n2指數(shù)115200V電機120208V400Hz三相四線容量139-7179-96670120150KVA3國外使用情況是目前大部分飛機軍用飛機Su27F16民用飛機波音757767777等國產J8J102CSCF恒速恒頻4發(fā)展階段CSDGen調控與保護GCU50s差動液壓有刷交變電磁機械式60s齒輪差動液壓無刷交變電磁組合傳動70年代發(fā)電機CSDIDG晶體型1980s IDG微機型2CSCF恒速恒頻5特性頻率 EngineGenGCU 常數(shù) f 變量 f 變量 nConvEngineCSDGenGCU 常數(shù) f 常數(shù) n 變量 nVSCFCSCF 二次電源變壓器整流器TRU-Transfor merRectifierUnit應急電源電池變流器應急發(fā)電機沖壓空氣渦輪驅動發(fā)電機輔助電源APU中大飛機3VSCF變速恒頻3用途A4FA18F-20Boeing777備用J-8等4開發(fā)ACACACDCAC2指標同CSCF電流容量90KVA上下3VSCF變速恒頻頻率 ? 電能質量高 使用和維護方便 缺點 航天器電氣 關鍵在于電池的種類 ? 過去電池的發(fā)展 鋅銀電池化學→太陽能電池電池→放射性同位素熱電發(fā)電機→燃料電池發(fā)展高效太陽能電池→聚光電池太陽能熱供電→再生燃料電池→大容量核電 不同電源的使用電池、10h燃料電池、250h太陽能核電、1個月繼承等因素相關dc早期12V汽車→285V→120V→270Vac1的關系15V∕200V36V 三相?U與電網重量U↑g↓U↑↑不一定g↓↓115200g30285g∵導線截面受機械強度限制02mm2?決定U重量容量VAW安全可靠性的因素短路電流繼承 通用性 ? U 與容量的關系 U 低限容量 增加兩個頻率決定因素 電磁元件的重量性能 材料和技術 成品的水平 相等 f 高 較好 1 變壓器濾波器 體積重量和 f 減小比的關系 4 接觸電氣開關滅弧 400～600Hz 滅弧時間 最短電壓增長率 弧間空氣介電強度 5 電網 f↑ 導體電感 ωL↑ 集膚效應 R↑ 線路壓降 ↑ 損耗 ↑ 400Hz 適用于導彈航天 飛機 500 或 1000Hz 三相數(shù)和波形三相四線制優(yōu)點 1 發(fā)電電機三相體積小重量高效率相后仍可旋轉，單相運行，何不采用單相波形正弦交流電磁元件，EMI損耗低，電壓、頻率、相數(shù)和波形選擇基于28115/200V400Hz三相四-wire sine wave § 1-6 飛機供電系統(tǒng)正常和應急工作 1.工作狀態(tài)

正常執(zhí)行計劃任務而不會失敗。異常短期失控，如部分主電源短路，主電源全部失靈等 2.各種工作狀態(tài)應急故障航空地面電源車，下的技術航路1-1交流供電系統(tǒng)返還電源電壓表范圍V139-7179-966745139-7179-9667139-7179-9667118C139-7179-966745139-7179-9667139-7179-9667118B139-7179-966745139-7179-96672298126110118A Emergency abnormal normal emergency abnormal normal three-phase single-phase power supply category Table 1-2 交流供電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)平均頻率范圍 Hz36139-7179-966780420 應急異常正 常對供電系統(tǒng)的要求 單發(fā)飛機主電源故障應急電源 一個主電源故障 飛行關鍵設備電源,四冗余,兩主備,應急重要設備,三冗余,兩主備,通用設備,主電源,飛控電腦,不間斷電源,不間斷基本并聯(lián),四架飛機,正常和合用各種供電狀態(tài)下電氣設備技術完備 性能保證 安全異常 無性能要求。應急飛行任務設備應提供規(guī)定的技術性能和安全保證?；謴凸╇姾螅瑧謴退刑匦?。 1-7 飛機電源容量及選型 1 容量 ? 主電源容量 主發(fā)電機臺數(shù)×單機額定容量 DCkWACkVA ? 額定容量 在一定環(huán)境條件下，電能質量滿足技術指標要求 長期最大輸出容量-term 連續(xù)運行 ? 實際容量不一定等于額定容量 1502min2005s DC 125～1502min150～20030s 對于運行速度范圍較寬的電機，不需要在整個速度范圍內過載。為什么要有過載能力來滿足負載切換電動機啟動保護的需要？消除短路故障? 短路電流要求 ACCSCF300VSCF250DC 不需要∵和電池三種容量選擇取決于飛行計劃中使用的設備的電力要求 1 負載分析 飛行任務 飛機工作狀態(tài) 電源工作狀態(tài)正常 所有設備 應急關鍵設備 按飛行階段設計 工作持續(xù)時間大、設備啟動功率大時應考慮電氣設備的功率，繪制負荷圖，選用正常的應急地面電源電源和主發(fā)電機容量根據(jù)最大負荷選擇。飛機電源容量的定義 影響飛機電源實際容量的因素 飛機電源容量選擇方法 溫度層 點動觸點電氣設備必須具有良好的抗振強度和抗振穩(wěn)定性。 ? 化學和核因素 有害氣體 電池氣體 臭氧燃料蒸氣 火災爆炸 有害液體燃料 液壓油 潤滑油 腐蝕 電磁輻射 維護成本和電源質量評估的重量 302420206 - 可靠性成功率標志 平均故障間隔時間 MTBF 小時 MTBF-MeanTimeBetweenFault故障率 λ1MTBF 千小時故障次數(shù) 1 在各種條件下連續(xù)可靠地為設備供電 2 每個單元 單獨的一組電源故障不應引起其他供電系統(tǒng)或電氣設備故障 3 自給自足和高可靠性來自良好的精心設計、精心制造、全面檢驗、合理使用、準確安裝。

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以及正確的維修可靠性要求 兩個設備成本 全生命周期成本 三個維修性影響戰(zhàn)術性能指標 平均維修時間 MTTR--MeanTimeToRepair 自測 BITBuilt-in-Test Performance ↑ 經濟性能 ↑ 設備重量 附加重量 設備安裝結構重量燃料權重 1 直流穩(wěn)態(tài)電壓限值 五次電能質量電壓瞬變電壓的微小變化 電壓超過穩(wěn)態(tài)限值并在一定時間內回到穩(wěn)態(tài)限值的狀態(tài)。指示電壓和恢復時間的最大變化。短us幅值更高的電路轉換穩(wěn)態(tài)電壓限制電壓波形波峰因數(shù)峰值RMS 141±01總諧波含量5122nnUU"單次諧波含量4偏差系數(shù)和標準正弦波偏差三相電壓對稱幅值相電壓電壓調制電壓瞬態(tài)2 AC電壓和頻率浪涌持續(xù)時間 Long ms Amplitude Low Spike Duration Short Us Amplitude High Voltage Modulation 電壓是周期性的或隨機的或穩(wěn)定運行期間其峰值的平均值附近的兩個可變調制幅度調制頻率包絡脈動頻率穩(wěn)態(tài)頻率極限頻率瞬態(tài)調頻調制量 調制頻率 供電系統(tǒng) 干擾設備 用電設備對供電系統(tǒng)的影響 1 用電設備的定義、分類和特點 供電系統(tǒng)的定義 飛機配電系統(tǒng)的組成 4 組成飛機四種主要電源的離子指標 飛機電源容量的定義 影響飛機電源實際容量的因素 飛機電源的容量選擇方法 8 航空電氣設備工作條件分??類 危害 9 基本要求飛行器供電系統(tǒng)的可靠性評價指標權重和設計要求飛行器交直流供電系統(tǒng)供電質量指標練習1簡述飛行器供電系統(tǒng)容量選擇的方法2總結飛行器的基本要求power supply system ?o?ìì?÷1?μ??μí3Slide2Slide3Slide4Slide5Slide6Slide7Slide8Slide9Slide10Slide11Slide12Slide13Slide14Slide15Slide16Slide17Slide18Slide19Slide20Slide21Slide22Slide23Slide24Slide25Slide26Slide27Slide28Slide29Slide30Slide31Slide32Slide33Slide34Slide35Slide36Slide37Slide38Slide39Slide40Slide41Slide42Slide43Slide44Slide4 5Slide46Slide47Slide48Slide49Slide50Slide51Slide52Slide53Slide54Slide55Slide56Slide57Slide58Slide59Slide60Slide61Slide62Slide63Slide64Slide65Slide66Slide67Slide68Slide69Slide70Slide71Slide72Slide73Slide74Slide75Slide76Slide77Slide78Slide79Slide80Slide81Slide82Slide83