民航飛機電氣系統(tǒng)知識點

2010年版教材PAGEPAGE4民航飛機電氣系統(tǒng)（2010年版教材）一、工作原理1.炭片調(diào)壓器的工作原理（P134，圖5-3）當發(fā)電機轉(zhuǎn)速上升或負載減小時，發(fā)電機電壓會升高而超過其額定值。此時電磁鐵線圈中的電流會立即增大，作用在銜鐵上的電磁力會隨之增大，銜鐵向電磁鐵方向移動，炭片之間的壓力便減小，炭柱電阻逐漸增大，發(fā)電機勵磁電流逐漸減小，發(fā)電機電壓逐漸下降。當炭柱電阻的改變所引起的電壓變化量，恰好抵消了由于轉(zhuǎn)速和負載改變所引起的電壓變化量時，發(fā)電機電壓就恢復至額定值。經(jīng)過這一變化后，作用在銜鐵上的三個力又重新平衡，銜鐵停在新的平衡位置，調(diào)壓器又處于新的平衡狀態(tài)。當發(fā)電機轉(zhuǎn)速下降或負載增加時，電壓調(diào)節(jié)器的工作過程與上述相反。即：當發(fā)電機轉(zhuǎn)速下降或負載增加時，發(fā)電機電壓會下降而低于其額定值。此時電磁鐵線圈中的電流會立即減小，作用在銜鐵上的電磁力會隨之減小，銜鐵向炭柱方向移動，炭片之間的壓力便增大，炭柱電阻逐漸減小，發(fā)電機勵磁電流逐漸增大，發(fā)電機電壓逐漸上升。當炭柱電阻的改變所引起的電壓變化量，恰好抵消了由于轉(zhuǎn)速和負載改變所引起的電壓變化量時，發(fā)電機電壓就恢復至額定值。經(jīng)過這一變化后，作用在銜鐵上的三個力又重新平衡，銜鐵停在新的平衡位置，調(diào)壓器又處于新的平衡狀態(tài)。2.負載均衡電路的工作原理（P139，圖5-6）如果負載分配不均衡，設I1>I2,則A、B兩點電位不相等，ΦA<ΦB，于是有電流自B點經(jīng)過Weq2和Weq1流向A點，產(chǎn)生相應的磁勢。在輸出電流大的發(fā)電機調(diào)壓器中，均衡線圈磁勢頁工作線圈磁勢方向相同，使調(diào)壓器鐵芯合成磁勢增強，調(diào)節(jié)點電壓U1降低；輸出電流小的發(fā)電機調(diào)壓器，均衡線圈磁勢與工作線圈磁勢方向相反，使鐵芯合成磁勢減弱，調(diào)節(jié)點電壓U2升高。結(jié)果原來輸出電流大的發(fā)電機電流I1減小，輸出電流小的發(fā)電機電流I2增大，使負載趨于均衡。如果I1<I2,則調(diào)節(jié)過程相反。即：如果負載分配不均衡，設I1<I2,則A、B兩點電位不相等，ΦA>ΦB，于是有電流自A點經(jīng)過Weq2和Weq1流向B點，產(chǎn)生相應的磁勢。在輸出電流大的發(fā)電機調(diào)壓器中，均衡線圈磁勢與工作線圈磁勢方向相反，使調(diào)壓器鐵芯合成磁勢減弱，調(diào)節(jié)點電壓U1升高；輸出電流小的發(fā)電機調(diào)壓器，均衡線圈磁勢與工作線圈磁勢方向相同，使鐵芯合成磁勢增強，調(diào)節(jié)點電壓U2降低。結(jié)果原來輸出電流小的發(fā)電機電流I1增大，輸出電流小的發(fā)電機電流I2減小，使負載趨于均衡。3.差動保護電路工作原理（P191-192，圖6-40，圖6-41）當發(fā)電機內(nèi)部或電流互感器之間的饋電線發(fā)生相與相或相與地短路時，如短路點a對地發(fā)生短路，則將流過一短路電流，于是短路點兩側(cè)的電流的大小和相位一般都不相等，于是，將不再等于，為一個較大的值。當短路電流達到一定數(shù)值時，△在電阻R2上的壓降經(jīng)二極管D整流，電容C濾波，再經(jīng)分壓后在電阻R8上產(chǎn)生電壓UＲ８，當UR8大于鑒壓值UW(UW為穩(wěn)壓管DW的擊穿電壓)時，將發(fā)出差動保護故障信號，經(jīng)過GCR故障信號放大器去斷開GCR，然后斷開GB，從而將故障發(fā)電機勵磁電路和輸出電路迅速斷開。若短路故障發(fā)生在保護區(qū)以外的b點，則差動保護電路不會輸出故障信號。4.過壓保護電路工作原理（P192-193，圖6-42）發(fā)生持續(xù)過電壓時，UA大于UW1，DW1被擊穿，向反延時電路輸入一信號電壓，經(jīng)R4向C2充電。當充電電壓達到DW2的擊穿值UW2時，DW2被擊穿，而輸出一故障信號到GCR故障信號放大器，使GCR斷開，從而斷開發(fā)電機勵磁回路。同時GB也斷開，使被保護的發(fā)電機退出電網(wǎng)。過電壓越高，對電容器C2的充電電流就越大，C2的電壓達到擊穿DW2的時間就越短，因而該電路具有反延時特性。對于瞬時過電壓，由于時間很短，C2上的電壓還不足以達到DW2的擊穿值，過電壓就已消失，故DW2不能被擊穿，該電路也就不會輸出故障信號。C2上的積累電荷，可通過D4、R3釋放掉。在發(fā)電機正常供電(即U=UN)時，經(jīng)變壓整流濾波分壓后的電壓UA低于鑒壓值UＷ1(穩(wěn)壓管DW1的擊穿電壓)，DW1不能擊穿，電路無信號輸出。二、簡要原理、方法5.直流發(fā)電機的工作原理（P69-70）電樞線圈切割磁力線，電樞線圈中的感應電動勢是一個交流電動勢。換向器和電刷起著整流的作用，因此，俗稱“整流子”。只有一個線圈時，電刷A、B之間獲得直流電動勢較小，而且脈動很大。實際上直流發(fā)電機的電樞鐵心表面均勻分布了許多線圈，而每個線圈的出線端分別連接兩個換向片，這樣在電刷A、B之間就可獲得較大且平穩(wěn)直流電動勢。該電動勢稱為電樞電動勢，以Ea表示。其大小可由下式表示：6.并勵直流發(fā)電機自勵發(fā)電的條件（P148）（1）電機必須有剩磁。必要時，可用其它電源對其激勵一次，以獲得剩磁。有的發(fā)電機是在其定子鐵心片中嵌放永久磁鐵片，來增加剩磁；（2）勵磁繞組連接極性正確，即勵磁磁勢與剩磁方向一致；（3）勵磁電路電阻不能過大，必須小于該轉(zhuǎn)速下的臨界電阻；（4）轉(zhuǎn)速不能過低。7.三級式無刷同步發(fā)電機的組成及各部分電機的結(jié)構(gòu)特點（P156，圖6-6,6-7）它主要由主發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)整流器、主勵磁機和副勵磁機四部分組成。其中，主發(fā)電機和副勵磁機為旋轉(zhuǎn)磁極式，主勵磁機為旋轉(zhuǎn)電樞式，旋轉(zhuǎn)整流器安裝在轉(zhuǎn)子上，隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。8.（三相）異步電動機的工作原理及工作狀態(tài)（轉(zhuǎn)差率s與工作狀態(tài)的對應關系）（P88）當異步電機與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速在0<n<n0范圍內(nèi)時，轉(zhuǎn)差率1>s>0。這時，電機處于電動狀態(tài)。當異步電機與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速n>n0時，s<0。這時，電機處于發(fā)電狀態(tài)。當異步電機與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向相反，轉(zhuǎn)速n<0，s>1。這時，電機處于電磁制動狀態(tài)。8A.三相異步電動機的調(diào)速（P89）根據(jù)公式：可知：調(diào)速方法有三種：（1）變極調(diào)速；（2）變頻調(diào)速；（3）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。9.晶體管控制勵磁電流的原理（P173）出。如果監(jiān)控區(qū)有火災發(fā)生，就會有一個或多個測量接點的溫度迅速升高，而參考接點溫度上升得很慢，于是熱電偶之間有很大的溫差存在，就有熱電動勢產(chǎn)生。它將會驅(qū)動敏感繼電器使其觸點接通，從而將從動繼電器線圈電路接通，從動繼電器工作，將火警信號電路接通，輸出火警信號。19.氣體感溫線式探測系統(tǒng)原理（P245，圖9-10）Lindberg型氣體感溫線式探測系統(tǒng)中構(gòu)成探測環(huán)路的不銹鋼管中充填有氣體和感溫裝置，不銹鋼管一端封閉，另一端與一個壓力開關密封相連。不銹鋼探測環(huán)路安裝在監(jiān)控區(qū)周圍，當出現(xiàn)火災或過熱情況時，使感溫裝置局部被加熱，從而釋放氣體，管內(nèi)氣體壓力增大，使得壓力開關閉合。壓力開關閉合后，警告信號電路被接通，輸出信號。正常情況下，按壓測試開關，就有電流流過不銹鋼管對其加熱，管內(nèi)感溫裝置就會釋放氣體，使壓力開關接通，觸發(fā)火警信號。三、判斷、分析20.極化繼電器則具有兩個顯著特點：其一是能反映輸入信號的極性；其二是具有很高的靈敏度，即其所需動作電流或電壓值很小。21.極化繼電器與普通電磁繼電器的主要不同點是其磁路里同時作用著兩個磁通，一個是永久磁鐵產(chǎn)生的極化磁通，另一個是由電磁鐵工作線圈產(chǎn)生的工作磁通，工作磁通的大小和方向決定于輸入信號的大小和方向。22.按照接觸器本身的結(jié)構(gòu)原理則可分為單繞組、雙繞組、機械閉鎖式、磁閉鎖式接觸器等，其中最耗電的是單繞組接觸器，最省電的是機械閉鎖式接觸器和磁閉鎖式接觸器。23.鉛酸蓄電池的額定容量是指充足電的蓄電池在15℃時以10小時放電電流放電，放電到終了電壓時電池放出的總電量。容量的大小用放電電流與放電時間的乘積來表示，單位為安培小時，簡稱安時(Ah)24.飛機著陸后若發(fā)現(xiàn)電解液高度低，不要馬上添加電解液，待4h后如果仍然低，應送充電站處理。25.要避免反流的危害，必須適時地接通和斷開發(fā)電機輸出電路。發(fā)電機輸出電路的接通和斷開是由自動控制裝置來完成的。26.電源系統(tǒng)要求過壓保護裝置在出現(xiàn)過壓時不應立即動作，而是在過壓延續(xù)一段時間以后再動作。且過壓值越高，延遲時間應越短，即具有反延時特性。27.安裝恒裝的飛機一般采用監(jiān)測滑油壓力和滑油溫度以防止它出現(xiàn)損毀性故障。28.組合傳動發(fā)電機(IDG)是恒速傳動裝置與交流發(fā)電機組合成一個整體的裝置。29.在自動并聯(lián)裝置中，電網(wǎng)電壓檢測電路和自動并聯(lián)檢測電路不可能同時向發(fā)電機發(fā)出并聯(lián)信號。30.在單獨供電的交流電源系統(tǒng)中，當選定任一個電源接通工作時，其他電源自動斷開，即具有所謂“使用優(yōu)先”的關系。31.發(fā)電機的欠壓保護電路采用固定延時。32.C類火可用二氧化碳或鹵化烴滅火器撲滅。水和泡沫滅火器不適用于C類火滅火。33.手柄電門有兩個位置，手柄推到底為“正?！蔽?，滅火系統(tǒng)斷電；手柄被拉出，處于“滅火”位，滅火系統(tǒng)通電預位。此時還需按壓相應發(fā)動機的滅火按鈕（滅火瓶釋放按鈕），滅火瓶才會釋放（有的飛機是旋轉(zhuǎn)手柄）。34.EICAS的警告（注：有的資料也稱警戒）（A級）信息是不能被取消的。但是可用取消/再現(xiàn)電門將提醒（B級）和咨詢（C級）信息從顯示器上取消或再現(xiàn)重讀。35.任何一個電磁干擾的發(fā)生必須具備三個基本條件：首先應該具有干擾源，其次有傳播干擾能量的途徑(或通道)，第三還必須有被干擾對象的響應。在電磁兼容性理論中把被干擾對象統(tǒng)稱為敏感設備(或敏感器)。因此干擾源、干擾傳播途徑(或耦合途徑)和敏感設備稱為電磁干擾的三要素。36.對于交變電場的屏蔽，屏蔽體必須選用導電性能好的材料，而且必須良好地接地，只有這樣才能有效地減少干擾。電屏蔽的實質(zhì)是在保證良好接地的條件下，將干擾源發(fā)生的電力線終止于由良導體制成的屏蔽體，從而切斷了干擾源與受感器之間的電力線交連。37.低頻(100kHz以下)磁場屏蔽常用的屏蔽材料是高導磁材料(如鐵、硅鋼片、坡莫合金等)，其屏蔽原理是利用鐵磁材料的高導磁率對干擾磁場進行分路。38.高頻磁場屏蔽采用的是低電阻率的良導體材料，如銅、鋁等。其屏蔽原理是利用電磁感應現(xiàn)象在屏蔽殼體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場來達到屏蔽的目的。39.采用良導電材料，就能同時具有對電場和磁場(高頻)屏蔽的作用。四、概念、功用40.反流：兩臺或兩臺以上發(fā)電機并聯(lián)供電，或發(fā)電機與蓄電池并聯(lián)時，電流會從電壓高的匯流條流入電壓低的發(fā)電機，這種流入發(fā)電機的電流叫做反流。41.負載均衡：兩臺或多臺發(fā)電機并聯(lián)運行時，如果每臺發(fā)電機輸出電流（輸出功率）相等，則稱之為負載均衡。42.電樞反應：當直流電機負載時，電樞繞組中流過電樞電流產(chǎn)生磁場，稱為電樞磁場。電樞磁場對主磁場的影響，稱作電樞反應。43.接觸電阻及其組成：當兩個金屬導體互相接觸時，在接觸區(qū)域內(nèi)存在一個附加電阻，這個附加電阻稱為接觸電阻。接觸電阻由收縮電阻和表面膜電阻兩部分組成。44.電弧及其生成條件：在大氣中開斷電路時，在觸點間隙中發(fā)生一團溫度極高，發(fā)出強光和能夠?qū)щ姷慕朴趫A柱形的氣體，這就是電弧。觸點斷開時直接生成電弧的條件是達到觸點的極限燃弧電流和極限燃弧電壓。45.火花放電：觸點斷開時，由于電路中電感的存在，自感電勢將會使觸點間出現(xiàn)高電壓，當觸點間的電壓達到間隙的擊穿電壓時，便產(chǎn)生火花放電。46.GCR及其功用：GCR是指發(fā)電機勵磁控制繼電器(GCR,GeneratorControlRelay)，其功用是控制發(fā)電機勵磁電路的接通與斷開，即決定發(fā)電機是否能夠勵磁發(fā)電。47.GB及其功用：GB是指發(fā)電機斷路器(GB,GeneratorBreaker)，其功用是控制發(fā)電機能否投入電網(wǎng)并向各自的發(fā)電機匯流條供電，即決定發(fā)電機是否輸出。48.EPC及其功用：EPC是指外電源接觸器(EPC,ExternalPowerContactor)，其功用是決定外電源是否向機上電網(wǎng)供電。49.BTB及其功用：BTB是指匯流條連接斷路器(BTB,BusTieBreaker)，其功用是可將各發(fā)電機匯流條與同步匯流條或連接匯流條接通與斷開，即決定發(fā)電機是否并聯(lián)供電或發(fā)電機匯流條之間是否交互供電。50.恒裝的零差動工作方式：恒裝的輸入轉(zhuǎn)速等于制動點轉(zhuǎn)速時的工作方式稱為零差動工作方式。51.恒裝的正差動工作方式：恒裝輸入軸轉(zhuǎn)速低于制動點轉(zhuǎn)速時的工作方式稱為正差動工作方式。52.恒裝的負差動工作方式：恒裝輸入軸轉(zhuǎn)速高于制動點轉(zhuǎn)速時的工作方式稱為負差動工作方式。五、小知識點53. 接觸電阻的兩個組成部分是：膜電阻和收縮電阻。54. 為了熄滅控制直流電感負載電路的觸點間隙中的火花放電應該：在電感負載兩端反向并接一只整流二極管。55. 接觸電阻中形成收縮電阻的物理本質(zhì)是：相互接觸導體的實際接觸面積減小了。56. 控制直流電路的觸點間隙會形成火花放電的根本原因是：儲存在線路電感中的能量的釋放。57. 極化繼電器的磁路里同時作用著兩個磁通，一個是永久磁鐵產(chǎn)生的極化磁通，另一個是由電磁鐵工作線圈產(chǎn)生的工作磁通。58. 用于遠距離頻繁地接通和斷開交直流主電路或大容量控制電路的電磁控制裝置是：接觸器。59. 觸點切換的負載電流一般限制在25A以內(nèi)的電路控制裝置是：電磁繼電器。60. 允許短時過載運行的電路中常采用慣性保險絲。61. 在過載能力比較小的用電設備電路中，常采用易熔保險絲。62. 在飛機電源系統(tǒng)的短路保護中常采用難熔保險絲。63. 具有長時間過載保護作用的保險裝置是慣性保險絲。64. 航空直流電機中換向極的作用是：改善電機的換向。65. 直流電機的電樞反應是指：帶負載時電樞磁場對主磁場的影響。66. 三相異步電動機中的旋轉(zhuǎn)磁場是由三相交流電通入定子對應的三相勵磁繞組而產(chǎn)生的。67. 單體鉛蓄電池的平均工作電壓為：2.0V。68. 鉛蓄電池正極板上的活性物質(zhì)是：二氧化鉛。69. 鉛蓄電池放電時，電解液的密度：減小。70. 鎘鎳蓄電池的電解質(zhì)是：氫氧化鉀。71. 民航飛機上常用的堿性蓄電池是：鎘鎳蓄電池。72. 單體鎘鎳蓄電池的平均工作電壓為：1.2V。73. 鎘鎳蓄電池負極板上的活性物質(zhì)是：鎘。74. 過壓保護裝置通常應具備：反延時特性。75. 在飛機上使用較多的單相逆變器有矩形波逆變器、正弦脈寬調(diào)制逆變器、階梯波合成逆變器。76. 在不接中線的三相三線制交流電源系統(tǒng)中，波形失真較小，且用電設備只能獲得一種電壓，即線電壓。77. 在以機體為中線的三相四線制交流電源系統(tǒng)中，用電設備可獲得兩種電壓，即相電壓與線電壓。78. 在交流電源系統(tǒng)中，現(xiàn)代飛機普遍采用的供電形式是：以機體為中線的三相四線制。79. 恒速恒頻交流電源系統(tǒng)的交流發(fā)電機是通過恒速傳動裝置由飛機發(fā)動機驅(qū)動的。80. 民航飛機上交流電網(wǎng)的額定相電壓為：115V。81. 民航飛機上交流電網(wǎng)的額定線電壓為：200V。82. 民航飛機上恒頻交流電源的額定頻率為：400Hz。83. 恒裝工作在零差動工作狀態(tài)時，其輸入軸轉(zhuǎn)速與制動點轉(zhuǎn)速的關系為：等于制動點轉(zhuǎn)速。84. 恒裝工作在正差動工作狀態(tài)時，其輸入軸轉(zhuǎn)速與制動點轉(zhuǎn)速的關系為：低于制動點轉(zhuǎn)速。85. 恒裝工作在負差動工作狀態(tài)時，其輸入軸轉(zhuǎn)速與制動點轉(zhuǎn)速的關系為：高于制動點轉(zhuǎn)速。86. 在交流電源并聯(lián)系統(tǒng)中，要使并聯(lián)電源系統(tǒng)的有功負載均勻分配，則需調(diào)節(jié)：發(fā)電機轉(zhuǎn)速。87. 在交流電源并聯(lián)系統(tǒng)中，要使并聯(lián)電源系統(tǒng)的無功負載均勻分配，則需調(diào)節(jié)：發(fā)電機勵磁電流。88.