第4章-交流电源系统课件

第四章 飞机交流供电系统4.1 4.1 飞机交流供电系统概述飞机交流供电系统概述电源容量增加，需要提高电源电压以减轻系统重量电源容量增加，需要提高电源电压以减轻系统重量工作环境限制工作环境限制随着飞机飞行高度的增加，直流电机炭刷和整流子的磨损随着飞机飞行高度的增加，直流电机炭刷和整流子的磨损变得越来越严重变得越来越严重用电量增加，电机发热增加，需要效率更高的冷却方式用电量增加，电机发热增加，需要效率更高的冷却方式电压和功率变换的要求电压和功率变换的要求大中型民航客机采用交流电源系统的主要因素大中型民航客机采用交流电源系统的主要因素:交流发电机没有换向器，特别是无刷交流发电机没交流发电机没有换向器，特别是无刷交流发电机没有电刷和滑环，同时采用喷油冷却，工作可靠性大有电刷和滑环，同时采用喷油冷却，工作可靠性大大提高；大提高；电源电压高，使得交流发电机的电网和设备重量减电源电压高，使得交流发电机的电网和设备重量减轻；轻；交流电能易于变换，即易于变压和整流交流电能易于变换，即易于变压和整流交流电源系统具有如下优点交流电源系统具有如下优点:飞机交流电源系统的主要形式飞机交流电源系统的主要形式 适用于采用适用于采用涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机的中的中短程支线飞机。短程支线飞机。变速变频交流电源系统变速变频交流电源系统变频交流发电系统简单变频交流发电系统简单体积重量小体积重量小电能转换效率高电能转换效率高变频交流电优点变频交流电优点:恒速恒频交流电源系统恒速恒频交流电源系统恒频交流电对飞机上的各类负载都适用，而且恒频交流电对飞机上的各类负载都适用，而且由于电源频率恒定，用电设备和配电系统的由于电源频率恒定，用电设备和配电系统的重量比变频系统轻，配电也比较简单；重量比变频系统轻，配电也比较简单；恒频交流发电机可单台运行，也可以并联运行，恒频交流发电机可单台运行，也可以并联运行，而且电气性能好，供电质量高而且电气性能好，供电质量高恒速恒频交流电源系统恒速恒频交流电源系统:变速恒频交流电源系统变速恒频交流电源系统交交-直直-交交交交-交交电电气气性性能能好好。VSCFVSCF电电源源输输出出频频率率恒恒定定，精精度度高，无频率瞬变现象。高，无频率瞬变现象。系统损耗小而效率高系统损耗小而效率高使用维护性好使用维护性好可靠性高、使用寿命长可靠性高、使用寿命长 以机体为中线的三相四线制以机体为中线的三相四线制 （现代飞机普遍采用）（现代飞机普遍采用）不接中线的三相三线制不接中线的三相三线制以单相为主而兼有三相的供电系统以单相为主而兼有三相的供电系统电网连接形式电网连接形式:以机体为中线的三相四线制以机体为中线的三相四线制优点：优点：电网轻；电网轻；可提供两种电压；可提供两种电压；控制、保护设备较简单。控制、保护设备较简单。缺点：缺点：单相用电设备的电压波形失真较大。单相用电设备的电压波形失真较大。不接中线的三相三线制供电系统不接中线的三相三线制供电系统优点：优点：电网轻电网轻 电压波形失真小。电压波形失真小。缺点：缺点：只能提供一种电压；只能提供一种电压；某一相断路时，会发生某一相断路时，会发生“串联串联”故障。故障。优点：优点：节省导线节省导线缺点：缺点：较多较多 以单相为主而兼有三相的供电系统以单相为主而兼有三相的供电系统电压电压频率频率交流供电质量的指标：交流供电质量的指标：额定电压：交流电网：额定电压：交流电网：115/200V115/200V 发电机：发电机：120/208V 120/208V 额定容量：交流发电机三相总视在功率额定容量：交流发电机三相总视在功率 单位：千伏安（单位：千伏安（KVAKVA）功率因数：额定负载时的功率因数功率因数：额定负载时的功率因数 一般为：一般为：coscos=0.75=0.75（感性）感性）频率：一般为频率：一般为400HZ 400HZ 转速：恒速恒频常见转速为转速：恒速恒频常见转速为60006000、80008000、1200012000、2400024000转转/分（分（r/minr/min）主要技术性能主要技术性能 4.2 4.2 恒速恒频交流电源恒速恒频交流电源恒速恒频简称恒速恒频简称CSCFCSCF (Constant Speed Constant Frequency)(Constant Speed Constant Frequency)核心装置：恒速传动装置核心装置：恒速传动装置 CSD(Constant Speed Drive)CSD(Constant Speed Drive)一、概述一、概述功用：用来保持交流发电机转速基本恒定。功用：用来保持交流发电机转速基本恒定。分类：液压式、机械式、液压机械式、电磁分类：液压式、机械式、液压机械式、电磁 式、电磁机械式式、电磁机械式 功用和分类功用和分类恒装的安装位置恒装的安装位置恒速传动装置的四个发展阶段恒速传动装置的四个发展阶段恒速传动装置发展恒速传动装置发展二、液压机械式恒速传动装置的主要二、液压机械式恒速传动装置的主要组成组成传动系统传动系统滑油系统滑油系统调速系统调速系统保护系统保护系统液压机械式恒速传动装置液压机械式恒速传动装置液压泵液压泵-液压马达液压马达差动齿轮差动齿轮传动系统组成传动系统组成对齿轮系统起对齿轮系统起润滑润滑作用作用对齿轮系统起对齿轮系统起散热散热作用作用作为液压泵与液压马达组件作为液压泵与液压马达组件传递功率传递功率的的介质介质滑油系统作用滑油系统作用离心调速器离心调速器伺服油缸伺服油缸调速系统组成调速系统组成在在恒恒速速传传动动装装置置出出现现故故障障时时，可可以以将将发发电电机机与与恒恒速速传传动动装装置置脱脱开开，以以保保护护整整套套机构不被损坏。机构不被损坏。保护系统作用保护系统作用三、液压机械式恒速传动装置的简要工作原理定义：为保持发电机转速在额定值所需要的恒定义：为保持发电机转速在额定值所需要的恒装输入轴转速装输入轴转速(液压马达不转动）液压马达不转动）制动点转速制动点转速2.2.正差动工作状态正差动工作状态；恒装输入轴转速恒装输入轴转速低于低于制动点制动点转速时的工作状态转速时的工作状态 要点：要点：液压马达起加速作用液压马达起加速作用 3.3.负差动工作状态负差动工作状态：恒装输入轴转速恒装输入轴转速高于高于制动点转制动点转速时的工作状态速时的工作状态 要点：要点：液压马达（泵）起减速作液压马达（泵）起减速作用用 1.1.零差动工作状态零差动工作状态；恒装输入轴转速恒装输入轴转速等于等于制动点制动点转速时的工作状态转速时的工作状态 要点：要点：液压马达不转动液压马达不转动 液压机械式恒装三种工作状态液压机械式恒装三种工作状态恒装输入轴转速低于制动点转速时，工作在正差动恒装输入轴转速低于制动点转速时，工作在正差动状态，液压马达必须顺时针方向转动，使输入环形状态，液压马达必须顺时针方向转动，使输入环形齿轮反时针方向转动，那么游星齿轮转速就加快，齿轮反时针方向转动，那么游星齿轮转速就加快，恒装输出转速增大。为了使液压马达顺时针方向转恒装输出转速增大。为了使液压马达顺时针方向转动，液压泵的可动斜盘应有正倾角动，液压泵的可动斜盘应有正倾角，向左倾斜。这向左倾斜。这时，泵向马达打油，泵与马达组件中靠近读者的一时，泵向马达打油，泵与马达组件中靠近读者的一边为高压腔，高压油从泵向马达流动，低压油则反边为高压腔，高压油从泵向马达流动，低压油则反方向流动，油这样流动时驱使马达顺时针方向转动，方向流动，油这样流动时驱使马达顺时针方向转动，使恒装输出转速升高到发电机的额定转速。使恒装输出转速升高到发电机的额定转速。正差动状态正差动状态恒装输入轴转速高于制动点转速时，工作在负差动恒装输入轴转速高于制动点转速时，工作在负差动状态，液压马达必须逆时针方向转动，使输入环形状态，液压马达必须逆时针方向转动，使输入环形齿轮顺时针方向转动，那么游星齿轮转速就降低，齿轮顺时针方向转动，那么游星齿轮转速就降低，恒装输出转速减小。为了使液压马达顺时针方向转恒装输出转速减小。为了使液压马达顺时针方向转动，液压泵的可动斜盘应有负倾角动，液压泵的可动斜盘应有负倾角，向右倾斜。这向右倾斜。这时，定量马达向变量泵打油，泵与马达组件中靠近时，定量马达向变量泵打油，泵与马达组件中靠近读者的一边仍为高压腔，高压油从马达向泵流动，读者的一边仍为高压腔，高压油从马达向泵流动，低压油则反方向流动，油这样流动时驱使马达逆时低压油则反方向流动，油这样流动时驱使马达逆时针方向转动，为马达工作状态，使恒装输出转速降针方向转动，为马达工作状态，使恒装输出转速降低到发电机的额定转速。低到发电机的额定转速。负差动状态负差动状态离心配重式转速调节器离心配重式转速调节器伺服油缸伺服油缸 转速调节系统转速调节系统调速系统调速系统离心配重式调速器的传动齿轮是由发电机同轴传动离心配重式调速器的传动齿轮是由发电机同轴传动的，即离心配重离心力的大小反映发电机转速的高的，即离心配重离心力的大小反映发电机转速的高低。低。分配活门控制油路，当发电机转速为额定值时，分分配活门控制油路，当发电机转速为额定值时，分配活门正好将三条油路堵住。配活门正好将三条油路堵住。离心调速器弹簧力的大小与调整螺钉的位置有关，离心调速器弹簧力的大小与调整螺钉的位置有关，改变调整螺钉的位置，就可以调整恒装输出轴的额改变调整螺钉的位置，就可以调整恒装输出轴的额定转速。定转速。42齿轮差动液压恒注方块图齿轮差动液压恒注方块图四、液压机械式恒速传动装置的故障及保护四、液压机械式恒速传动装置的故障及保护恒装监控装置恒装监控装置44手动脱开机构3.2 3.2 直流发电机的电压调节直流发电机的电压调节U=Cen-I R发电机发电机端电压端电压发电机发电机转速转速每磁极每磁极下磁通下磁通结构结构常数常数发电机发电机电枢电阻电枢电阻负载负载电流电流问：问：如果不采取措施，在飞行中发电机的如果不采取措施，在飞行中发电机的端电压端电压能能否保持恒定否保持恒定？为什么？为什么？直流发电机的端电压直流发电机的端电压功用：功用：在一定条件下自动保持发在一定条件下自动保持发 电机端电压基本恒定。电机端电压基本恒定。电压调节器简称调压器电压调节器电压调节器47齿轮差动液压恒注方块图齿轮差动液压恒注方块图48五、组合传动发电机五、组合传动发电机49 4.3 4.3 变速恒频交流电源变速恒频交流电源简称简称VSCFVSCF (Variable Speed Constant Frequency)(Variable Speed Constant Frequency)电子变换器电子变换器 115/200 115/200V400HzV400Hz三相交流电三相交流电变速恒频电源系统变速恒频电源系统VSCFVSCF电源的构成方框电源的构成方框交交型交直交型VSCFVSCF电源变换器有两种类型电源变换器有两种类型电能质量高，无频率瞬变现象；电能质量高，无频率瞬变现象；能量转换效率高，比能量转换效率高，比CSCFCSCF高了近高了近10%10%；旋转部件少，可靠性高；旋转部件少，可靠性高；电源系统结构灵活，除发电机必须安装在发电机附电源系统结构灵活，除发电机必须安装在发电机附件机匣内，其它部件安装位置可以按需放置；件机匣内，其它部件安装位置可以按需放置；能够实现无刷起动发电；能够实现无刷起动发电；生产和使用维护方便，有利于减少飞机全寿命期费生产和使用维护方便，有利于减少飞机全寿命期费用用VSCFVSCF优点（与优点（与CSCFCSCF比较）比较）变速恒频交流电源系统变速恒频交流电源系统55 4.4 4.4 交流发电机电压调节交流发电机电压调节调节发电机励磁电流，使发电机调节点电压保持在调节发电机励磁电流，使发电机调节点电压保持在规定范围内；规定范围内；电网短路时实现发电机的强励，使发电机能输出足电网短路时实现发电机的强励，使发电机能输出足够大的短路电流，保证电路保护器快速跳闸；够大的短路电流，保证电路保护器快速跳闸；实现发电机最大输出电流的限制实现发电机最大输出电流的限制 电压调节器应具备的功能电压调节器应具备的功能 炭片式炭片式磁放大器式磁放大器式晶体管式晶体管式 集成电路式集成电路式交流发电机电压调节器的种类交流发电机电压调节器的种类工作可靠工作可靠性能稳定性能稳定稳态误差小稳态误差小动态品质高动态品质高电压调节范围大电压调节范围大体积小体积小重量轻重量轻 晶体管调压器的优点晶体管调压器的优点功率管与发电机励磁绕组的连接图功率管与发电机励磁绕组的连接图 励磁电流励磁电流的开关控制的开关控制 励磁电流励磁电流的开关控制的开关控制励磁线圈平均电压励磁线圈平均电压定义：定义：功率管在一个周期里的功率管在一个周期里的相对导通时间相对导通时间 （导通时间与周期的比值）（导通时间与周期的比值）晶体管的导通比晶体管的导通比(占空比占空比)励磁线圈平均电压励磁线圈平均电压励磁线圈平均电流励磁线圈平均电流励磁线圈平均电压和平均电流励磁线圈平均电压和平均电流调压原理：调压原理：在功率管的控制下，励磁电流的在功率管的控制下，励磁电流的 平均值和功率管的导通比成正平均值和功率管的导通比成正 比。比。改变功率管的改变功率管的导通比导通比，即，即 可改变可改变励磁电流励磁电流，从而调节，从而调节发发 电机电压电机电压。脉冲电压调节励磁电流方法脉冲电压调节励磁电流方法脉冲调频式脉冲调频式 脉冲调宽式脉冲调宽式 保持脉冲宽度不变，保持脉冲宽度不变，仅调节脉冲的频率仅调节脉冲的频率 脉冲频率保持不变，脉冲频率保持不变，仅调节脉冲的宽度仅调节脉冲的宽度 晶体管的导通比晶体管的导通比(占空比占空比)晶体管调压器脉冲调节形式晶体管调压器脉冲调节形式 当发电机输出电压相对于基准电压的变化时，调压当发电机输出电压相对于基准电压的变化时，调压器改变功率晶体管的导通比就可以调节励磁机的励磁电器改变功率晶体管的导通比就可以调节励磁机的励磁电流，以补偿发电机电压的变化量。流，以补偿发电机电压的变化量。4.5 4.5 交流发电机的并联运行交流发电机的并联运行恒速传动装置之间不需要设置功率自动均衡装置，降低了恒速传动装置之间不需要设置功率自动均衡装置，降低了系统的复杂性；系统的复杂性；电气系统中某一部分的扰动仅影响到与该台发电机有关的电气系统中某一部分的扰动仅影响到与该台发电机有关的那一部分系统；那一部分系统；由于不需要考虑发电机负载均衡的问题，可以充分利用单由于不需要考虑发电机负载均衡的问题，可以充分利用单台发电机的全部容量台发电机的全部容量调节、控制与保护设备简单，有利于提高系统的可靠性调节、控制与保护设备简单，有利于提高系统的可靠性 交流发电机交流发电机不不并联运行的优点并联运行的优点交流发电机并联运行的交流发电机并联运行的优点优点电压负载在供电的各发电机之间均匀分配电压负载在供电的各发电机之间均匀分配多发电机系统中，一台发电机发生故障不会导致多发电机系统中，一台发电机发生故障不会导致主系统停止供电；主系统停止供电；在某些使用条件下，安装容量在给定的时间在某些使用条件下，安装容量在给定的时间-电电压干扰特性下，能满足更大的起动电流和尖峰负压干扰特性下，能满足更大的起动电流和尖峰负载的要求，同时能更有效地利用发电机的安装容载的要求，同时能更有效地利用发电机的安装容量；量；并联系统可以使反延时的过流保护装置动作更迅并联系统可以使反延时的过流保护装置动作更迅速速 交流发电机并联运行的条件交流发电机并联运行的条件1.1.发电机的电压发电机的电压波形波形应与电网电压波形一致，为正应与电网电压波形一致，为正弦波；弦波；2.2.发电机的发电机的相序相序应与电网电压的相序一致；应与电网电压的相序一致；3.3.发电机的发电机的频率频率应与电网频率相近（频差越大同步应与电网频率相近（频差越大同步时间会越长）；时间会越长）；4.4.发电机发电机电压电压应与电网电压相近；应与电网电压相近；5.5.发发电电机机电电压压与与电电网网电电压压间间的的相相位位差差应应小小，以以减减小小投入时的冲击投入时的冲击 自动并联装置原理方框图自动并联装置原理方框图自动并联装置原理电路自动并联装置原理电路交流发电机的并联运行交流发电机的并联运行电网电压检测电路电网电压检测电路检测电网上有无电压检测电网上有无电压当电网上无电压时，即没有其它发电机连当电网上无电压时，即没有其它发电机连接在电网上，发电机可以立即投入电网；接在电网上，发电机可以立即投入电网；当电网上有电压时它不会输出合闸信号当电网上有电压时它不会输出合闸信号 自动并联检测电路自动并联检测电路 通通过过敏敏感感发发电电机机与与电电网网之之间间的的差差值值电电压压来来判断是否满足并联条件判断是否满足并联条件当当并并联联条条件件满满足足时时，就就会会发发出出令令发发电电机机并并网的合闸信号网的合闸信号 交流负载的自动均衡交流负载的自动均衡保证并联运行的各发电机间保证并联运行的各发电机间负载相等负载相等 即：各台发电机输出的即：各台发电机输出的有功功率有功功率和和无功无功功率功率相等相等 无功负载均衡无功负载均衡(reactive load reactive load sharing)sharing)保持并联交流电源系统中各发电机的保持并联交流电源系统中各发电机的无无功负载电流功负载电流彼此平衡彼此平衡 1 1、正确取出信号；正确取出信号；2 2、正确调整正确调整励磁励磁；3 3、正确动作。正确动作。基本方法：调节发电机的基本方法：调节发电机的励磁电流励磁电流基本要求：基本要求：无功电流均衡装置原理无功电流均衡装置原理 有功负载均衡有功负载均衡(real load sharing)real load sharing)保持并联交流电源系统中各发电机的保持并联交流电源系统中各发电机的有功负载电有功负载电流流彼此平衡彼此平衡 1 1、正确取出信号；正确取出信号；2 2、正确调节正确调节转速转速/频率频率；3 3、正确动作。正确动作。基本方法：调节恒速传动装置的基本方法：调节恒速传动装置的输出转速输出转速/电源频率电源频率基本要求：基本要求：有功电流均衡装置原理有功电流均衡装置原理4.6 4.6 飞机交流电源的控制关系飞机交流电源的控制关系发电机励磁控制继电器发电机励磁控制继电器(GCR)GCR)GCRGCR：Generator Control RelayGenerator Control Relay发电机断路器发电机断路器(GB)(GB)(又称为发电机接触器又称为发电机接触器GCGC或发电机控制断或发电机控制断路器路器GCB)GCB)GBGB：Generator Breaker Generator Breaker GC GC：Generator ContactorGenerator Contactor GCBGCB：Generator Control BreakerGenerator Control Breaker汇流条连接断路器汇流条连接断路器(又称并联断电器又称并联断电器)()(BTB)BTB)BTBBTB：Bus Tie BreakerBus Tie Breaker外电源接触器外电源接触器(EPCEPC)EPCEPC：External Power ContactorExternal Power Contactor控制与保护装置控制与保护装置主要控制对象：主要控制对象：一、概述一、概述1.发电机励磁控制继电器发电机励磁控制继电器(GCR)：Generator Control Relay 控控制制发发电电机机励励磁磁电电路路的的接接通通与与断断开开，即即决决定定发发电电机机是是否否能能够励磁发电；够励磁发电；2.发发电电机机断断路路器器(GB)(又又称称为为发发电电机机接接触触器器GC或或发发电电机机控控制制断断路器路器GCB)：Generator Breaker/Generator Control Breaker 控控制制发发电电机机能能否否投投入入电电网网并并向向各各自自的的发发电电机机汇汇流流条条供供电电，即决定发电机是否输出；即决定发电机是否输出；3.汇流条连接断路器汇流条连接断路器(又称并联断电器又称并联断电器)(BTB)：Bus Tie Breaker 它可将各发电机汇流条与同步汇流条或连接汇流条接通它可将各发电机汇流条与同步汇流条或连接汇流条接通与断开，即决定发电机是否并联供电或发电机汇流条之间是与断开，即决定发电机是否并联供电或发电机汇流条之间是否交互供电；否交互供电；4.外电源接触器外电源接触器(EPC)：External Power Contactor 飞机停在地面，接上外电源时，它决定外电源是否向机飞机停在地面，接上外电源时，它决定外电源是否向机上电网供电。上电网供电。控控制制保保护护装装置置的的作作用用:人人工工或或自自动动地地接接通通、断断开开或转换或转换上述开关装置。上述开关装置。控控制制:主主要要是是根根据据供供电电方方式式的的需需要要及及一一定定的的逻逻辑辑关关系系，控控制制上上述述那那些些发发电电机机和和电电网网的的开开关关元元件件，以以完完成成发发电电机机和和电电网网主主要要汇汇流流条条的的接接通通、断断开开或或转转换换工工作。作。保保护护:一一般般是是在在发发电电机机或或电电网网局局部部出出现现故故障障时时，有有选选择择性性地地自自动动断断开开某某些些开开关关装装置置，使使故故障障部部分分与与正正常常供供电电系系统统隔隔离离，防防止止故故障障扩扩大大，保保证证系系统统正正常常供供电。电。飞机电源系统的控制保护器飞机电源系统的控制保护器继电器型磁放大器型晶体管型 二、单独供电的控制关系二、单独供电的控制关系1.1.地面外电源供电地面外电源供电2.2.APUAPU发电机供电发电机供电3.3.主发电机供电主发电机供电4.4.故障状态故障状态(正常正常)单独供电的控制特点单独供电的控制特点对每一汇流条而言，对每一汇流条而言，任一时刻只能有一种任一时刻只能有一种电源供电电源供电，后者供电时前者自动断开，后者供电时前者自动断开 不是连续供电，其不是连续供电，其供电可靠性较差供电可靠性较差（与并（与并联供电相比）联供电相比）控制保护比较控制保护比较简单简单 三、关联供电的控制关系三、关联供电的控制关系关联供电的控制关系关联供电的控制关系-并联并联故障状态故障状态 1 1故障状态故障状态 2 2单独供电与并联供电的单独供电与并联供电的混合混合状态状态并联供电的控制特点并联供电的控制特点 通过同步汇流条实现通过同步汇流条实现并联并联供电供电 连续供电，连续供电，供电可靠性高供电可靠性高 控制保护控制保护复杂复杂（复习）控制与保护装置主要控制对象（复习）控制与保护装置主要控制对象发电机励磁控制继电器发电机励磁控制继电器(GCR)GCR)GCRGCR：Generator Control RelayGenerator Control Relay发电机断路器发电机断路器(GB)(GB)(又称为发电机接触器又称为发电机接触器GCGC或发电机控或发电机控制断路器制断路器GCB)GCB)GBGB：Generator Breaker Generator Breaker GC GC：Generator ContactorGenerator Contactor GCBGCB：Generator Control BreakerGenerator Control Breaker汇流条连接断路器汇流条连接断路器(又称并联断电器又称并联断电器)()(BTB)BTB)BTBBTB：Bus Tie BreakerBus Tie Breaker外电源接触器外电源接触器(EPC)EPC)EPCEPC：External Power ContactorExternal Power Contactor主要控制的逻辑关系主要控制的逻辑关系（一）（一）GCRGCR的控制逻辑的控制逻辑更正：更正：第第46页页图图3-25中：中：将图左侧第一个将图左侧第一个“与与”改为改为“或或”，将两处将两处“GCR.S”改为改为“GB.S”，将，将“GCBGCB”改为改为“GBGB”。（二）（二）GBGB的控制逻辑的控制逻辑（三）（三）BTBBTB的控制逻辑的控制逻辑EPCEPC的控制逻辑的控制逻辑4.7 4.7 飞机交流发电机的故障及其保护飞机交流发电机的故障及其保护发电机相断路故障发电机相断路故障发电机电压故障发电机电压故障发电机频率故障发电机频率故障发电机欠速故障发电机欠速故障旋转整流器短路故障旋转整流器短路故障副励磁机短路故障副励磁机短路故障馈电线短路故障馈电线短路故障 CSCFCSCF电源故障保护电源故障保护发电机短路故障及差动保护发电机短路故障及差动保护(DP)(DP)发电机短路故障及差动保护发电机短路故障及差动保护(DP)(DP)取出其中的一相取出其中的一相发生短路时发生短路时发生短路时发生短路时发生短路时发生短路时更正（更正（P117）：将）：将更正为更正为发生短路时发生短路时电流电压电流电压转换电路转换电路发生短路时发生短路时整流滤波整流滤波电路电路发生短路时发生短路时电压检测电压检测电路电路过电压故障及其保护装置过电压故障及其保护装置(OV)(OV)瞬时过电压持续过电压过电压的种类过电压的种类敏感电路敏感电路鉴压电路鉴压电路反延时电路反延时电路过压保护电路的主要组成过压保护电路的主要组成过压保护电路的主要组成过压保护电路的主要组成U UA AU UW1W1DWDW1 1截止截止无故障信号输出无故障信号输出 发电机电压正常时发电机电压正常时发电机出现持续过电压发电机出现持续过电压U UA AU UW1W1DDW1W1被击穿导通被击穿导通UUA A对对C C2 2充电充电经反延时经反延时DW2DW2被击穿被击穿输出过电压故障信号至输出过电压故障信号至GCRGCR故障放大器故障放大器GCRGCR触点跳开触点跳开GBGB触点跳开触点跳开发电机灭磁并退出电网发电机灭磁并退出电网发电机出现瞬时过电压发电机出现瞬时过电压4.8 4.8 现代飞机的控制保护器现代飞机的控制保护器发电机控制装置发电机控制装置(GCU)(GCU)汇流条功率控制装置汇流条功率控制装置(BPCU)(BPCU)调压、控制、故障检测与保护几项功能集成调压、控制、故障检测与保护几项功能集成于一体。于一体。实现电气系统外电源的监实现电气系统外电源的监测和保护、电测和保护、电源系统卸载、汇流条短路保护、自动着陆、功率源系统卸载、汇流条短路保护、自动着陆、功率传送，以及自检测传送，以及自检测BITBIT。4.9 4.9 旋转变流机及静止变流器旋转变流机及静止变流器将直流电变换为交流电的将直流电变换为交流电的电动机电动机-发电机组发电机组低压直流电源系统中作低压直流电源系统中作二次电源二次电源，给交流用，给交流用电设备供电电设备供电有有单相单相变流机和变流机和三相三相变流机两大类变流机两大类旋转变流机旋转变流机单相变流机单相变流机三相变流机三相变流机旋转变流机体积、重量大，噪音大，旋转变流机体积、重量大，噪音大，重量功重量功率比大率比大，可靠性较差，正在逐步被静止变流，可靠性较差，正在逐步被静止变流器所取代。器所取代。旋转变流机旋转变流机静止变流器静止变流器将飞机上的直流电转变为将飞机上的直流电转变为400Hz400Hz或或其它其它频率频率的的单相或三相单相或三相交流电交流电 直流变换器直流变换器将低压直流电转变为高压直流电并实现电将低压直流电转变为高压直流电并实现电气隔离气隔离 直交逆变器直交逆变器 将高压直流电转变为将高压直流电转变为400Hz400Hz正弦交流电，正弦交流电，经滤波后输出经滤波后输出 静止变流器静止变流器组成组成输入滤波器输出滤波器变换器控制保护电路 直流变换器的直流变换器的组成组成输入滤波器：输入滤波器：减少变换器工作时对电网的影响减少变换器工作时对电网的影响 输出滤波器：输出滤波器：滤除交流分量，平滑输出电压滤除交流分量，平滑输出电压 变换器：变换器：通过电力电子器件的开关作用，将直流通过电力电子器件的开关作用，将直流变换成矩形波变换成矩形波 控制电路：控制电路：在电源电压变化和负载变化时保持输在电源电压变化和负载变化时保持输出电压不变出电压不变直流变换器各部分的功用直流变换器各部分的功用直流变换器直流变换器u 将低压直流电转变为高压直流电并实现将低压直流电转变为高压直流电并实现电气隔离电气隔离 直交逆变器直交逆变器 u 将高压直流电转变为将高压直流电转变为400Hz400Hz正弦交流电，正弦交流电，经滤波后输出经滤波后输出 静止变流器组成静止变流器组成逆变器是静止变流器的核心部件逆变器是静止变流器的核心部件 功用：将功用：将直流电直流电转变为一定频率的转变为一定频率的交流电交流电 分类：分为单相逆变器和三相逆变器分类：分为单相逆变器和三相逆变器 逆变器逆变器矩形波逆变器矩形波逆变器正弦脉宽调制逆变器正弦脉宽调制逆变器阶梯波合成逆变器阶梯波合成逆变器 单相逆变器单相逆变器分类分类矩形波逆变器电路及波形矩形波逆变器电路及波形 正弦脉宽调制（正弦脉宽调制（SPWMSPWM）逆变器）逆变器 （Sine Pulse Width ModulationSine Pulse Width Modulation）阶梯波合成逆变器阶梯波合成逆变器