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④照明:如駕駛艙、客艙照明,航行燈、著陸燈等。
直升機電源主要有兩種形式,一種是直流電源,一種是交流電源。早期的直升機大多采用直流電源,現代直升機大多采用交流電源。根據適航要求,為了保證飛行安全,所有航空器必須裝備有直流備用電源系統。
直流發電機容量較小,一般為十幾千瓦,電壓采用低壓 28V。小型直升機一般以直流電源為主電源。直流電源由直流發電機、交流 -直流發電機或航空蓄電池提供,所需交流電由靜變流器(機)提供。
大型直升機采用交流電源為主電源,因為交流發電機容量大,目前單機容量已超過 150kVA,電壓為 115V/200V。交流電源頻率一般為 400Hz。在以交流電為主電源的航空器上,所需直流電源由變壓整流器 (TRU)或航空蓄電池提供。
8.1.2 電源系統的組成直升機電源系統主要由電源控制及保護裝置和供電網絡等組成。
1.電源為保證直升機在各種情況下正常供電,電源系統由主電源、輔助電源、應急電源、二次電源和地面電
源組成。
主電源 :是指由直升機發動機驅動的發電機提供的電源。
輔助電源 :是指機載電瓶提供的電源。
應急電源 :在飛行中主電源失效時,直升機主要設備由應急電源供電。應急電源有機載電瓶、機載靜
變流機 (器)等。
地面電源 :直升機在地面時,由地面電源車向直升機供電。
二次電源 :是將主電源的電能轉換為另一種形式或規格的電能,以滿足不同用電設備的需要。如變壓
整流器 (TRU)和變流機 (器)(INV),前者將 115V/200V的交流電變成 28V直流電,后者將 28V直流電變成 115V交流電。
2.控制及保護裝置
電源的控制包括對發電機進行調壓、發電機的勵磁控制、發電機輸出控制、發電機并聯控制和匯流條控制等。電源系統的保護裝置是當發電系統發生故障時,切斷發電機的勵磁和輸出。設置的保護項目有過壓(OV)、欠壓 (UV)、過頻 (OF)、欠頻 (UF)、過流 (OC)、差動 (DP)保護等。
3.供電網絡
供電網絡是指將電能輸送到負載的電網,它包括匯流條、電源分配系統、過流 (短路 )保護器 (跳開關 )等。
第 8.2節航空蓄電池
8.2.1 航空蓄電池的功用和構造航空蓄電池 (或稱電瓶 )是任何直升機必須安裝的設備,它的主要功用有 :
① 在直流電源系統中,切換大負載時起到維持系統電壓穩定的作用;
② 用于起動發動機;
③在應急情況下 (主電源失效 ),向重要的飛行儀表和導航設備供電,保證直升機安全著陸。
根據電解液性質的不同,航空蓄電池分為酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類。直升機上常用的酸性蓄電池為鉛酸電池,其電解液為硫酸水溶液。堿性蓄電池主要為鎳鎘蓄電池,其電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液。
航空蓄電池由多個單體電池串聯而成,它們置于蓄電池箱內。單體電池由容器、正極板、負極板、隔板和電解液構成。典型的航空蓄電池如下圖所示
圖 8-1典型的航空蓄電池
8.2.2電瓶的容量
電瓶的容量是指電瓶從充滿電狀態以一定電流放電到放電終止電壓所放出的電量。放電終止電壓是指以一定電流在 25oC環境溫度下放電至能反復充電使用的最低電壓。鉛酸電瓶單體電池放電終止電壓為
1.
8V(5小時放電 )。直升機上使用的鉛酸電瓶一般由 12個單體電池組成,因此鉛酸電瓶放電終止電壓為
21.
6V;堿性電瓶的終止電壓為每單元電池 1V,堿性電瓶由 19個或 20個單體電池組成,終止電壓為 19V或 20V。
電瓶的容量用安培小時 (Ah)來表示。1個安培小時是指電瓶用 1A電流向負載可持續放電 1小時。理論上講,1個 100Ah的電瓶用 100A放電能放 1個小時,50A可以放 2小時,20A可以放電 5小時。實際上,這一結論對于堿性電瓶基本上是正確的 (堿性電瓶內阻很小 )。而對于酸性電瓶,大電流放電由于極板迅速被硫酸鉛覆蓋,使電瓶內阻增加,電瓶容量迅速下降,這是酸性電瓶的主要缺點之一。例如,一個 25Ah的電瓶用 5A電流能放電 5小時,用 48A放電只能維持 20分鐘,容量僅為 16Ah,如用 140A放電僅 5分鐘就放完,電瓶容量下降到 11.7Ah。
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