航天飞行器供电系统 Yan Yangon 主编 1 课程要求•要求掌握航天飞行器的基本概念，主要是飞行器供电系统、基本原理、基本特性及分析、定性数据、统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争策略分析设计方法快递客服问题处理详细方法阅读展示批量下载明示版图书方法学习知识分析解决航天飞行器供电系统同位角、内错角、同侧的技术问题内角问题 财税[2014]109号财税总局关于推进企业改制有关企业所得税处理的问题。发[2016]191号关于进一步加快宅基地和集体建设用地确权登记发给的问题。快递公司有一定的实验能力来处理问题的付款。航天电源和电器的用途是生产民航维修和航空材料。电厂等部门航天动力系统的设计、生产、维护和管理。电厂第二门课程的性质。 ¾ 工程应用课程。讲座 52h 实验 4h¾ 评估方法 平时成绩 30 期末考试 70¾ 教材内容 Yan Yangon 主编《航空航天器电源系统》四本教学参考书 1 飞机交流电源系统 V24210052 飞机电源系统设计 V24210083 飞机电气系统指南验证指南下载 验证指南 下载星都指南 下载验证指南下载审核指南PDFV24210094 飞机电气系统 V24210075 电气力学 6 电力电子技术 第1章 航天电气设备及其特性概述 航天飞行器二次能源 航天飞行器电源系统 航天电源系统演进与发展基本参数飞机供电系统概述 3311224455 第一章正常和应急工作的飞机供电系统概述 飞机供电容量及其选型 航空航天电气设备 工作条件 基本要求rements for the power supply system 摘要 667788991010 § 11 航空航天电气设备及其特性 1 电气设备按电能工作 2 按功能分类 ¾ 1 发动机和飞机控制设备 发动机燃油喷射点火推动和速度控制 飞机飞行仪表通风和导航燃料供应人员生活和工作所需的支持设备 环境控制照明、加热、防冰、氧气、安全和救生 必要的飞行载荷影响飞行任务的完成 3 一般载荷 不同类型飞机载荷的重要性不同 种类繁多对电能形式的要求不一样航空地面电源车，供电系统提供的电能形式不可能很多样化，所以有相关的标准excel标准差标准差excel公式excel标准差关于本市一些处理的意见刑事案件标准标准差函数，协调两者的关系，使飞机低成本、性能好，如 GJB181 -86 飞机供电系统及电气设备要求 1 电气设备电能质量要求 除要求外，还有明确要求直流电压的频率稳定性、电压纹波、交流电压、波形畸变、三相电压对称性 飞机重量成本 2 供电系统对电气设备特性的要求 Û用电设备应选择符合标准的供电电压和频率，不能有特殊要求，否则会使供电设备复杂化 Û 又如交流用电设备的耗电量大于500VA的应有随时三相供电。电气设备的特殊性不能影响供电系统的正常运行，从而影响其他设备的运行。 4 电气设备的特性。不同的电气设备有不同的特点。电气设备的特性会影响供电系统 影响 Û 了解电气设备的特性是供电系统设计的基础 电气设备可分为 1 线性负载符合欧姆定律并具有线性特性 2 电机负载从大启动3 非线性负载 各种电力电子设备的整流设备 ƒ 恒功率负阻抗输出电压稳定 输出功率不影响系统稳定性 ƒ 整流负载谐波失真 输入电流除基波电流，也有谐波电流引起电网电压畸变 4 冲击负载 短时用电功率急剧 负载变化 注意电源和用电设备的特性及其相互影响 用电设备的定义、分类和特性 产生推拉力或者升力使飞行器飞行 2 提供机载设备工作所需的能量 航天器运载火箭 ¾ 飞行器飞行所需能量 一次能源和二次能源 1 定义 2 二次能源 设备运行所需的能量人员生活 能源为一次能源或其他物理化学机械能 2. 飞机二次
能量类型 液压能 气动能量和动力安全传输 方便易转换 发动机特性提取 发动机压缩机增压空气 简单的车轮制动器 弹药输送机环境控制 防结冰温度调节 气压性能难以维持 地面控制 液压能 缺点 特点 应用二次能源 三航天器 二次能源 共用电源 来自各种物理和化学电源的二次能源 飞行器的流程维护性和可靠性低，管道复杂，能否替代？其二次能源 Primary Energy™ 现代飞机的三种二次能源 液压气压与电源™ 应用及优缺点 飞机电气系统供电系统及电气设备供电系统供电系统供电电源母线输配电系统电源 母线 电气设备输入端 可靠飞行并完成飞行任务 提供电能的机载电源 “二次电源用于将主电源转换成另一种或多种电能” 当主电源应急电源供电失败，“主电源接地时，地电源接口由专用的地电源通过插座供电”“后备电源二路电源主电源直接或间接驱动航空发电机。辅助电源BatteryAPU用于sma l 飞机。民用APU应急电源只为飞行关键设备供电。返回航班的容量很小。在机身外侧，涡轮由迎面而来的气流驱动，驱动发电机或应急液压泵。地电源可以是一个电源为多台设备供电的集中供电，也可以是分布式供电。电能传输与分配“电网输电线路”配电装置开关接触器“检测与保护配电系统控制方式常规型所有设备配电线路均引入配电中心一般在驾驶舱内，遥控母线接近设备控制 固态计算机通过多路数据总线引入驾驶舱，通过SSPC传输控制信息和状态信息，对设备进行控制，减少控制线路。航天器与飞行器类似 高效率、免维护、高可靠的发电和配电 练习1-11-4 飞行器供电系统的定义 飞行器供电系统的组成 供电系统的控制方法 §1 -4 航天供电系统的演变与发展类型与发展A飞机主电源类型1低压直流电源LVDC1组成主直流发电机控制器稳压器保护二次旋转变流器静态变流器dcAc辅助电池应急电池2指示电压285V调节点27V标称容量36912KW100200300和400A3使用情况早期国外小型国产直升机J7及之前H6 4 开发电机容量增加发电技术和材料、无刷控制器、振动式碳片晶体管、数字二次电源 容量有限的有刷直发 2 大容量电网重量超过 7500 公斤 H-6 约 2吨 3 二次电源效率低 增加容量，减轻电网重量 改善配电安全问题，发展交流电源，解决低压直流问题 1 形成主电源 2 CSCF 恒速恒频二次电源变压器矫正化
TRU-TransformerRectifierUnitEngineCSDGen应急电源电池转换器应急发电机冲压空气涡轮驱动发电机辅助动力APU中大飞机GCU常数f常数n变n2指数115200V电机120208V400Hz三相四线容量139-7179-96670120150KVA3国外使用情况是目前大部分飞机军用飞机Su27F16民用飞机波音757767777等国产J8J102CSCF恒速恒频4发展阶段CSDGen调控与保护GCU50s差动液压有刷交变电磁机械式60s齿轮差动液压无刷交变电磁组合传动70年代发电机CSDIDG晶体型1980s IDG微机型2CSCF恒速恒频5特性频率 EngineGenGCU 常数 f 变量 f 变量 nConvEngineCSDGenGCU 常数 f 常数 n 变量 nVSCFCSCF 二次电源变压器整流器TRU-Transfor merRectifierUnit应急电源电池变流器应急发电机冲压空气涡轮驱动发电机辅助电源APU中大飞机3VSCF变速恒频3用途A4FA18F-20Boeing777备用J-8等4开发ACACACDCAC2指标同CSCF电流容量90KVA上下3VSCF变速恒频频率 ¾ 电能质量高 使用和维护方便 缺点 航天器电气 关键在于电池的种类 ¾ 过去电池的发展 锌银电池化学→太阳能电池电池→放射性同位素热电发电机→燃料电池发展高效太阳能电池→聚光电池太阳能热供电→再生燃料电池→大容量核电 不同电源的使用电池、10h燃料电池、250h太阳能核电、1个月继承等因素相关dc早期12V汽车→285V→120V→270Vac1的关系15V∕200V36V 三相¾U与电网重量U↑g↓U↑↑不一定g↓↓115200g30285g∵导线截面受机械强度限制02mm2¾决定U重量容量VAW安全可靠性的因素短路电流继承 通用性 ¾ U 与容量的关系 U 低限容量 增加两个频率决定因素 电磁元件的重量性能 材料和技术 成品的水平 相等 f 高 较好 1 变压器滤波器 体积重量和 f 减小比的关系 4 接触电气开关灭弧 400～600Hz 灭弧时间 最短电压增长率 弧间空气介电强度 5 电网 f↑ 导体电感 ωL↑ 集肤效应 R↑ 线路压降 ↑ 损耗 ↑ 400Hz 适用于导弹航天 飞机 500 或 1000Hz 三相数和波形三相四线制优点 1 发电电机三相体积小重量高效率相后仍可旋转，单相运行，何不采用单相波形正弦交流电磁元件，EMI损耗低，电压、频率、相数和波形选择基于28115/200V400Hz三相四-wire sine wave § 1-6 飞机供电系统正常和应急工作 1.工作状态
正常执行计划任务而不会失败。异常短期失控，如部分主电源短路，主电源全部失灵等 2.各种工作状态应急故障航空地面电源车，下的技术航路1-1交流供电系统返还电源电压表范围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 交流供电系统稳态平均频率范围 Hz36139-7179-966780420 应急异常正 常对供电系统的要求 单发飞机主电源故障应急电源 一个主电源故障 飞行关键设备电源,四冗余,两主备,应急重要设备,三冗余,两主备,通用设备,主电源,飞控电脑,不间断电源,不间断基本并联,四架飞机,正常和合用各种供电状态下电气设备技术完备 性能保证 安全异常 无性能要求。应急飞行任务设备应提供规定的技术性能和安全保证。恢复供电后，应恢复所有特性。 1-7 飞机电源容量及选型 1 容量 ¾ 主电源容量 主发电机台数×单机额定容量 DCkWACkVA ¾ 额定容量 在一定环境条件下，电能质量满足技术指标要求 长期最大输出容量-term 连续运行 ¾ 实际容量不一定等于额定容量 1502min2005s DC 125～1502min150～20030s 对于运行速度范围较宽的电机，不需要在整个速度范围内过载。为什么要有过载能力来满足负载切换电动机启动保护的需要？消除短路故障™ 短路电流要求 ACCSCF300VSCF250DC 不需要∵和电池三种容量选择取决于飞行计划中使用的设备的电力要求 1 负载分析 飞行任务 飞机工作状态 电源工作状态正常 所有设备 应急关键设备 按飞行阶段设计 工作持续时间大、设备启动功率大时应考虑电气设备的功率，绘制负荷图，选用正常的应急地面电源电源和主发电机容量根据最大负荷选择。飞机电源容量的定义 影响飞机电源实际容量的因素 飞机电源容量选择方法 温度层 点动触点电气设备必须具有良好的抗振强度和抗振稳定性。 ¾ 化学和核因素 有害气体 电池气体 臭氧燃料蒸气 火灾爆炸 有害液体燃料 液压油 润滑油 腐蚀 电磁辐射 维护成本和电源质量评估的重量 302420206 - 可靠性成功率标志 平均故障间隔时间 MTBF 小时 MTBF-MeanTimeBetweenFault故障率 λ1MTBF 千小时故障次数 1 在各种条件下连续可靠地为设备供电 2 每个单元 单独的一组电源故障不应引起其他供电系统或电气设备故障 3 自给自足和高可靠性来自良好的精心设计、精心制造、全面检验、合理使用、准确安装。
@ >
以及正确的维修可靠性要求 两个设备成本 全生命周期成本 三个维修性影响战术性能指标 平均维修时间 MTTR--MeanTimeToRepair 自测 BITBuilt-in-Test Performance ↑ 经济性能 ↑ 设备重量 附加重量 设备安装结构重量燃料权重 1 直流稳态电压限值 五次电能质量电压瞬变电压的微小变化 电压超过稳态限值并在一定时间内回到稳态限值的状态。指示电压和恢复时间的最大变化。短us幅值更高的电路转换稳态电压限制电压波形波峰因数峰值RMS 141±01总谐波含量5122nnUU"单次谐波含量4偏差系数和标准正弦波偏差三相电压对称幅值相电压电压调制电压瞬态2 AC电压和频率浪涌持续时间 Long ms Amplitude Low Spike Duration Short Us Amplitude High Voltage Modulation 电压是周期性的或随机的或稳定运行期间其峰值的平均值附近的两个可变调制幅度调制频率包络脉动频率稳态频率极限频率瞬态调频调制量 调制频率 供电系统 干扰设备 用电设备对供电系统的影响 1 用电设备的定义、分类和特点 供电系统的定义 飞机配电系统的组成 4 组成飞机四种主要电源的离子指标 飞机电源容量的定义 影响飞机电源实际容量的因素 飞机电源的容量选择方法 8 航空电气设备工作条件分类 危害 9 基本要求飞行器供电系统的可靠性评价指标权重和设计要求飞行器交直流供电系统供电质量指标练习1简述飞行器供电系统容量选择的方法2总结飞行器的基本要求power supply system Õº½ÌìÆ÷¹©µçϵͳSlide2Slide3Slide4Slide5Slide6Slide7Slide8Slide9Slide10Slide11Slide12Slide13Slide14Slide15Slide16Slide17Slide18Slide19Slide20Slide21Slide22Slide23Slide24Slide25Slide26Slide27Slide28Slide29Slide30Slide31Slide32Slide33Slide34Slide35Slide36Slide37Slide38Slide39Slide40Slide41Slide42Slide43Slide44Slide4 5Slide46Slide47Slide48Slide49Slide50Slide51Slide52Slide53Slide54Slide55Slide56Slide57Slide58Slide59Slide60Slide61Slide62Slide63Slide64Slide65Slide66Slide67Slide68Slide69Slide70Slide71Slide72Slide73Slide74Slide75Slide76Slide77Slide78Slide79Slide80Slide81Slide82Slide83