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從C919國產大飛機首飛成功看直流電源系統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又是C919生產設計的重中之重。此次C919電源系統的研發工作分工中,直流電源系統由國外和國內企業共同完成,30%由AUAE完成,40%由聯合技術航空系統完成,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。等到量產后將實現全面的國產化。飛機的直流穩壓電源系統分低壓28V直流電源系統和高壓270直流電源系統,下面就淺析的談一下這兩個電源系統的作用及工作過程。
28V直流電源系統
28V航空直流電源又稱航空地面直流地面靜態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,其供電系統為蓄電池,工作過程中不斷由發電機為其充電。飛機直流發電機的標稱電壓為30V,額定輸出電流就比較多了,如100A,200A,300A一直到1000A不等,該系統主要由直流發電機、調壓器、保護器和濾波器等組成,當然隨著科技的發展,現在都模塊化結構。

國內服役的飛機中,大量采用低壓直流電源系統,如直八、運七、運八、轟六等直流供電系統。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。

28V直流電源系統應用原理圖

隨著科技的發展,新的28V低壓直流供電系統有兩大特征。一是采用高轉速的支流起動/發電機;二是采用固態發電機控制器裝置。現在28V直流系統技術成熟,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。就目前的發展態勢,短期內不會退出航空領域。
28.5V直流電源執行標準
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
270V的高壓直流系統是70年代開始研制的航空電源額定電壓值,也簡稱為270VHVDC。這種電源系統兼有低壓直流系統和講究電源系統的優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高壓直流電源系統應用原理圖戰斗機等軍事領域,如美國的F-14A、S-3A、P-3C反潛機,還有F-35戰斗機均采用270V高壓直流電源供電系統。
高壓直流電源的額定電壓為DC270V,飛機高壓直流電氣系統是由270V直流供電系統和無刷直流電機等用電設備構成。高壓直流電源系統的二次電源分為兩大類:一是直流變換器,實現270V直流電和28V直流電的單向變換;二是將270V直流電源轉變為400HZ、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的構成方案。主電源是兩臺無刷直流發電機,采用并聯方式,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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