115V/400Hz 交流、28V 直流
飞机上的电，有主有备、有变有换
飞机电气系统由供电系统和用电设备组成：主电源发电、蓄电池应急、二次电源交直流互变，配电系统用汇流条把电送到每个设备，调压器、过压保护器、断路器和保险丝守着一路安全。本页 6 个 stage 覆盖考纲「供电系统」「配电系统」「控制和保护」「飞机蓄电池」四节。
01 电从哪来 · 参数
- 组成
- 飞机电气系统由供电系统和用电设备组成，常用直流电和交流电
- 直流电
- 用电压值衡量
- 交流电
- 用电压有效值和频率衡量
- 供电系统
- 由电源系统和输配电系统组成：电源系统发电，输配电系统输送、分配电能
- 主用
- 飞机主要用 115V/400Hz 三相、单相交流电及 28V 或 14V 直流电
02 五类电源
- 分类
- 电源系统分主电源、应急电源、二次电源、辅助电源、地面电源
- 主电源
- 通常由发动机齿轮箱拖动直流或交流发电机
- 蓄电池
- 通常作应急电源，在主电源和辅助电源（APU 发电机）都失效时提供直流应急电源，也用于发动机或 APU 启动；飞行前检查电压不低于额定值
- 外部电源
- 外部电源接口能提供较大功率，可直接起动发动机或 APU
03 直流发电机 vs 交流发电机
- 直流优点
- 并联容易：只要电压相等、正负极正确即可并联，提高供电稳定性；飞机上常与蓄电池并联，还可作起动发电机
- 直流缺点
- 可能产生电弧、烧毁换向器
- 交流优点
- 无换向器、不产生火花、可靠性高、重量轻
- 交流缺点
- 并联困难：需幅值、频率、相位完全一致，否则可能损坏发电机，故通常不并联
- 二次电源
- 交流变直流 = 整流器或变压整流器；直流变交流 = 静止变流机或逆变器
| 项目 | 直流发电机 | 交流发电机 |
|---|---|---|
| 优点 | 并联容易，可作起动发电机 | 无换向器、不产生火花、可靠性高、重量轻 |
| 缺点 | 可能产生电弧、烧毁换向器 | 并联困难，需幅值、频率、相位完全一致 |
| 并联 | 电压相等、正负极正确即可并联 | 通常不并联 |
04 三种配电方式
- 分类
- 配电方式分集中式、分散式和混合式
- 集中式
- 一台发电机损坏时其他发电机仍可供电，操作维护方便，在直流配电系统中广泛应用；但系统质量大、中心装置笨重，一旦损坏所有用电设备都断电
- 分散式
- 各发电机不并联运行，各电源汇流条和用电设备汇流条互不并联但能转换；当前两台发动机的民用飞机几乎都采用；电源不并联，控制保护简单、可靠性高
- 混合式
- 可大大减少导线用量、简化配电装置、减轻质量；但中央汇流条一旦破坏全部用电设备立即断电，与集中式一样；目前广泛用于中型飞机
- 汇流条
- 无论哪种方式都要用汇流条——粗金属条或棒，用于电源系统的输入和输出连接
05 开关与仪表
- 发电机开关
- 控制电源与用电设备汇流条通断
- 供电链路
- 总电门、主电源和用电设备开关都接通，电能才能送到用电设备
- 主电源未工作
- 如发电机未启动时，需接通蓄电池开关和用电设备开关才能启动机载电子设备
- 使用顺序
- 使用电源系统前先接通蓄电池开关，停止供电后才能断开蓄电池开关
- 电流表
- 设备未接入时指示为零，接入后指示其消耗电流
- 电压表
- 显示所选电源电压
- 启动前电压
- 直流发电机启动前，电池电压低于额定值：14V 系统约 12V，28V 系统约 24V
注 · 飞机蓄电池分两类（私照 4.3.7.3）：酸性蓄电池价格低、寿命长；碱性蓄电池质量体积小、容量大。
06 调压与保护
- 调压器
- 使系统在额定范围内输出电压稳定
- 过压保护器
- 输出电压过大时，把发电机从供电系统断开
- 断路器
- 电流过大时切断电路、隔离被保护设备；靠热元件发热变形断开，可按复位按钮重新接通
- 跳开关
- 断路器的一种，既能手动开关又能自动做短路、过载保护
- 保险丝
- 功能相同，短路或过载时熔断；熔断后需更换
| 器件 | 作用 | 特点 |
|---|---|---|
| 调压器 | 使系统在额定范围内输出电压稳定 | 自动稳压 |
| 过压保护器 | 输出电压过大时把发电机从供电系统断开 | 防过压 |
| 断路器 | 电流过大时切断电路、隔离被保护设备 | 热元件发热变形断开，可按复位按钮重新接通 |
| 跳开关 | 手动开关 + 自动做短路、过载保护 | 断路器的一种 |
| 保险丝 | 短路或过载时熔断 | 熔断后需更换 |