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從C919國產大飛機首飛成功看直流電源系統(tǒng)在航空領域中的應用

2017-5-5 15:18:11??????點擊:
今天國產大飛機C919就要在上海浦東機場試飛了,而飛機的直流電源供電系統(tǒng)又是C919生產設計的重中之重。此次C919電源系統(tǒng)的研發(fā)工作分工中,直流電源系統(tǒng)由國外和國內企業(yè)共同完成,30%由AUAE完成,40%由聯(lián)合技術航空系統(tǒng)完成,另外30%則由中航機電完國產大飛機C919首飛成功成。最終,產品都交由AUAE制造并交付。等到量產后將實現(xiàn)全面的國產化。飛機的直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)分低壓28V直流電源系統(tǒng)和高壓270直流電源系統(tǒng),下面就淺析的談一下這兩個電源系統(tǒng)的作用及工作過程。
28V直流電源系統(tǒng)
28V航空直流電源又稱航空地面直流地面靜態(tài)電源是利用逆變技術將50Hz工頻電源變換28V直流電源,供民用和軍用飛機啟動和機載設備通電檢查使用,其供電系統(tǒng)為蓄電池,工作過程中不斷由發(fā)電機為其充電。飛機直流發(fā)電機的標稱電壓為30V,額定輸出電流就比較多了,如100A,200A,300A一直到1000A不等,該系統(tǒng)主要由直流發(fā)電機、調壓器、保護器和濾波器等組成,當然隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在都模塊化結構。

國內服役的飛機中,大量采用低壓直流電源系統(tǒng),如直八、運七、運八、轟六等直流供電系統(tǒng)。國外的也應用的很多,如貝爾214B、貝爾222、AUH-76武裝直升機、米-8、伊爾-38等都采用28V直流電源系統(tǒng)。

28V直流電源系統(tǒng)應用原理圖

隨著科技的發(fā)展,新的28V低壓直流供電系統(tǒng)有兩大特征。一是采用高轉速的支流起動/發(fā)電機;二是采用固態(tài)發(fā)電機控制器裝置。現(xiàn)在28V直流系統(tǒng)技術成熟,維修成本低,起動方式靈活,幾乎不需要地面支持設備,自主性強,在國內支線飛機、直升機及小型飛機商廣泛的應用。就目前的發(fā)展態(tài)勢,短期內不會退出航空領域。
28.5V直流電源執(zhí)行標準
GJB181-86 飛機供電特性及對用電設備的要求
GJB572-88 飛機地面電源供電特性及一般要求
QJ988-86 地面直流電源通用技術條件
ISO6858 飛機地面支援電源一般要求


270V高壓直流電源系統(tǒng)
270V的高壓直流系統(tǒng)是70年代開始研制的航空電源額定電壓值,也簡稱為270VHVDC。這種電源系統(tǒng)兼有低壓直流系統(tǒng)和講究電源系統(tǒng)的優(yōu)點且不需要恒速傳動裝置。簡單、經濟、維護方便,但是電路開關器件、電能變換裝置、功率轉換裝置及無刷直流電動機比較復雜。其主要應用于

270V高壓直流電源系統(tǒng)應用原理圖戰(zhàn)斗機等軍事領域,如美國的F-14A、S-3A、P-3C反潛機,還有F-35戰(zhàn)斗機均采用270V高壓直流電源供電系統(tǒng)。
高壓直流電源的額定電壓為DC270V,飛機高壓直流電氣系統(tǒng)是由270V直流供電系統(tǒng)和無刷直流電機等用電設備構成。高壓直流電源系統(tǒng)的二次電源分為兩大類:一是直流變換器,實現(xiàn)270V直流電和28V直流電的單向變換;二是將270V直流電源轉變?yōu)?00HZ、115V單相或者三相交流電供航空飛機設備使用。
右圖是某先進飛機高壓直流電源系統(tǒng)的構成方案。主電源是兩臺無刷直流發(fā)電機,采用并聯(lián)方式,故有左右兩條270V高壓電源匯流條。另外集成組合動力裝置IPU一臺,以及主蓄電池和IPU蓄電池各一臺。由于飛機上需要115V/400Hz穩(wěn)頻交流電,設置了四臺逆變器,其中兩臺用于將270V高壓直流電源轉換為交流,另兩臺將28V轉換成交流。
剛得到消息,國產大飛機C919首飛成功。

國產大飛機C919首飛航空路線圖

國產大飛機C919首飛航空路線圖



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