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发电机输出馈线短路故障;差动保护是指从发电机输出端流到汇流条的电流与回到发电机电枢绕组的电流不一致。
? 过载(过流)保护:过载主要由一台发电机损坏不能向飞机正常供电,而另一台由于负载加大而产生 过载。有些飞机过载信号将引起自动卸载,切除一些不重要或不影响飞行安全的用电设备,如厨房设备等,这时不需要断开发电机输出,以保证发电机向主要负载正常供电。
? 开相保护:开相是指有一相电流输出为零而其他两相输出正常。这使三相用电设备不能正常工作。开 相原因有:发电机内部输出绕组开路;发电机外部馈线开路;发电机输出接触器有一相接触不良或损坏。 ? 欠速保护:
? 逆相序保护:发电机输出相序不正确。 故障保护通过控制GCR和GCB来实现的。
1) 当发生过压、欠压、过频、欠频、开相、差动故障时,断开GCR和GCB
2) 当发生欠速故障时,欠速故障信号一方面禁止由于欠速引起欠频、欠压保护电路输出故障信号,从而
不能断开GCR,另一方面输出信号去断开GCB,使发电机不输出 3) 当发生过载时,过载故障信号一方面禁止由于过载引起欠压保护电路输出故障信号,从而不能断开GCR,
另一方面卸载部分不太重要的负载。
4) 当人工闭合发电机控制电门且电源系统无故障时,GCR接通,发电机正常供电,如没有欠速故障,GCB
接通,发电机向飞机供电。
22. 飞机交流电源系统中,一般设置哪些故障保护项目?动作时间上有什么要求?动作对象主要有哪些?
主要有过OV、欠压UV、欠频UF、过频OF、差动DP、过载OL、开相OP、欠速US、逆相序NPS等保护项目。|差动保护一般不延时,OV、OL、UF采用反延时,其余故障采用固定延时。|US和OL故障时,一般只断开GCB,其余故障要同时断开GCR和GCB。
23. 在过压/欠压保护电路中,为什么设置延时?什么叫反延时?说明设置反延时的必要性。
电路的过压/欠压等现象有两种情况:一种是持续时间长,会造成严重危害,这种情况必须进行保护;另一种情况是瞬时出现干扰,如加载时发电机电压下降,此时保护电路不应该动作,否则就是误动作。所以为了防止瞬时干扰引起误动作,保护电路中必须设置延时。|有些故障的危害较严重,如过电压,若设置固定延时,当过电压严重时将会损坏负载,应根据故障的严重程度自动调整延时时间。调整规律为:故障越严重,延时越短,这种延时方法称为反延时。
24. 如果发电机输出端有一相发生短路故障,调压器如何工作?若短路保护动作不及时,会发生什么后
果?
? 调压器一般检测发电机的三相平均电压,若发生一相短路,则三相平均电压降低,调压器检测到的
电压减小,调压器将增大励磁电流。
? 若短路保护不动作,一方面将烧坏发电机及馈线,另一方面,未短路的相电压将升高,发生严重的
过电压,损坏负载。
25. 断开GCR(发电机励磁继电器)有几种方式?
? GCR的作用是将励磁电源供给元件,接到发动机上的励磁机上。 ? 过压、欠频、欠压、过频、开相、差动。
? GCR有三种人工动作可以断开:发电机电门关断,CSD脱开,提灭火手柄; 26. 当恒装发生欠速故障时,同时还会发生哪些故障表现?如何进行保护?
当恒装发生欠速故障时,同时还会发生欠压和欠频故障;|欠速保护首先动作,使发电机输出断开,即GCB跳开,同时抑制UV和UF保护使其不动作,防止GCR跳开。
27. 差动保护互感电路副边线圈断路,电路如何工作?如果短路又如何工作? ? 若发生断路,差动保护互感电路不起作用,不存在互感
? 短路时,从发电机输出端流到汇流条的电流与回到发电机电枢绕组的电流不一致。从而导致副边线
圈感应出的电流不相同。当差动电流达到20A~40A时,触动差动保护,断开GCB和GCR。
28. 什么叫差动保护?差动保护可以对哪些部位的短路故障进行保护?能否对永磁式副励磁机(PMG)电
枢绕组的短路故障起到保护作用?为什么?
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? 差动保护是指从发电机输出端流到汇流条的电流与回到发电机电枢绕组的电流不一致。 ? 差动保护可以对主发电机电枢绕组和输出馈线上的短路故障进行保护。 ? 起不到保护作用,因为PMG的短路不会引起互感器之间的电流差。
29. 差动保护电路中的电流互感器如何设置?其保护范围指的是什么?能否对旋转整流器的短路故障起
到保护作用?为什么?
? 两组电流互感器,一组放置在中线侧,一组放置在输出馈线上,每相互感器的副边绕组按同名端首尾
串联,组成差动检测环。
? 只有在两组电流互感器区间内发生短路时,差动保护电路才有输出信号,这一区域称为差动保护的保
护范围。
? 起不到保护作用,因为旋转整流器的短路不会引起互感器之间的电流差 30. 交流并联供电的条件,(4发飞机的操作方式)?
? 并联的优缺点:并联供电供电质量高,并联后电网容量大,大功率用电设备的启动和断开对电网的干
扰小;供电可靠性高,一台发电机故障,将故障的发电机隔离,其他发电机可正常供电,实现不间断供电。但是并联供电的控制和保护设备复杂,如并联时有功功率和无功功率不均衡,将使发电机的供电能力大大降低。 ? 并联的条件:各发的发电机输出的电压(调压器保证)、频率(CSD保证)、相位(并联瞬间相位差<90)、
相序(按ABC三相接线)和电压波形(正弦波)必须相同。
? 对于4发飞机,如果IDG1和IDG2的条件满足,则GCB1和GCB2都闭合,它们这些参数由GCU自动控
制与监视,如发生故障,断开相应的BTB(汇流条连接断路器),即可实现单独供电
31. 在四发并联供电的飞机电网上,若某台发电机发生开相故障,应如何保护?若某台发电机过载,应如
何保护?
? 某台发电机发生开相故障,则该发电机已不能继续供电,应将GCB断开,使故障发电机退出电网,但
BTB可继续接通,使负载汇流条不断电。
? 若某台发电机过载故障,则说明并联发电机的功率不够,这时应先跳开BTB,使发电机退出并联,这
时若发电机正常,可继续单独供电,若仍不正常,再断开该发电机的GCR和GCB。
32. 电源并联供的主要问题有哪些?当交流电源并联时有频差和压差时,并联后有什么问题? ? 主要问题:1、并联的条件;2、投入并联的自动控制;3、并联后负载的均衡。 ? 频差会引起有功功率不均衡,压差会引起无功功率不均衡。 33. 飞机地面交流电源插座共有几个插钉?各插钉的作用是?
? 有6个插钉。4个大钉分别为三相四线制电源的ABC三相和零线N。两个小插钉E、F起控制作用。
由于控制钉比较短,插上电源时,只有插紧后,外电源接触器才能吸合接通外电源;断开时也要先断开外电源接触器,外电源断开,防止产生火花。
34. 地面电源上有哪些指示灯?作用是什么?EPC的接通条件是什么?
? AC CONNECT :当外部电源插好后,灯亮,由外部电源三相中的一相交流电供电。
? NOT IN USE :灯亮,表示允许拔下插头;灯灭,说明飞机正在使用地面电源,如果拔下插头必须到
驾驶舱断开地面电源开关。
? 接通条件:E、F插好并形成通路和外电源控制组件EPCU发出信号,此时外电源接触器吸合。EPCU用
于检测外电源的相序、电压、电流及频率是否符合要求,如果符合要求,EPCU发出信号;当APU或主发电机向飞机电网供电时,自动断开外电源。
35. 应急电源的种类?
机载电瓶、冲压空气涡轮发电机、液压马达驱动发电机、应急照明电源 36. 变压整流装置的作用?
? 变压整流器将交流电转变为直流电,为飞机的直流负载提供电源。 ? 变压整流器由主变压器、整流元件、滤波器、冷却风扇组成。
? 主变压器:将115/200V 400HZ的三相交流电变换为适合整流电路的交流电压 ? 整流元件:将主变压器输出的交流电变换为直流电。一般采用硅整流二极管。
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? 滤波器包括输入滤波器和输出滤波器。输入滤波器的作用是:减小变压整流器对电网电压波形的影
响,滤除高频干扰。 输出滤波器的作用是:滤除整流后的脉动成分,是直流输出更加平滑。 ? 冷却风扇对变压器通风冷却 37. 变流器中滤波器的工作原理 ?
? 通过电感和电容组成的电路对电网波形进行过滤。滤波器包括输入滤波器和输出滤波器。输入滤波
器的作用是:减小变压整流器对电网电压波形的影响,滤除高频干扰。 输出滤波器的作用是:滤除整流后的脉动成分,使直流输出更加平滑。
38. 飞机上的变压整流器一般采用Y/Y△接法,说明其含义和优点。如何设置滤波器?
Y/Y△接法指的是变压器原边采用星型接法,副边采用星型和三角形接法两套绕组。整流电路属于六相全波整流。|优点一:输出电压的脉动幅值减小,质量提高;优点二:输出电压的脉动频率高,可以减小滤波器的体积。|在变压整流器的输入端和输出端都需要设置滤波器。
39. 变压整流器一般采用LC低通滤波器:提高变压整流器输出电压的脉动频率。可以减小滤波器的体积,
简述其原理
LC滤波器的电感与负载串联,起分压作用。因此其感抗XL=ωL越大,滤波效果越强,所以交流成分的频率越高,电感量L就可以减小,则电感的体积就越小。|LC滤波器的电容与负载并联,起分流作用,因此其容抗XC=1/ωC越小,滤波效果越强,所以交流成分的频率越高,电容量C就可以减小,则电容的体积就越小。 40. 静变流机的作用?
? 在直流电为主电源的飞机上提供交流电源,即用作二次电源;在交流电为主电源的飞机上将电瓶的
直流电变成交流电,提供应急交流电源。在变频交流电为主电源的飞机上提供恒频交流电源。 41. 静变流机的部件以及工作原理?
? 变流机是将直流电变为交流电的设备,有两种旋转变流机和静止变流器。旋转变流机由直流电动机
带动交流发电机发出交流电,噪音大,效率低,维护工作量大。
? 静止变流机由变压器和功率管组成。采用电力电子技术将直流电逆变为交流电,这种变流机没有活
动部件,转换效率高,维护工作量小。逆变器主电路有两种形式:推挽式和桥式,为了减小功率管的损耗,必须让功率管工作在开关状态,原理是只要让T1、T2(推挽式)或T1T4、T2T3(桥式)轮流导通,在变压器次级就能得到交流输出。 42. 应急发电机的种类?特点?输出什么电源?
? 冲压空气涡轮发动机RAT:当正常电源失效时,放出RAT,由飞机前进的气流推动RAT转动,从而
驱动发电机向飞机提供交流电
? 液压马达驱动发电机HMG:是一个独立的、无时间限制的备份电源;飞机空中两侧主交流汇流条失
效时,飞机液压系统正常工作时,HMG自动工作,向左右交流转换汇流条供电115V,还可以向热电瓶汇流条提供直流。当正常电源恢复供电,HMG自动停止工作。
应急发电机都有转速控制机构,所以属于CSCF单相或三相交流电源系统。 43. 应急照明电源系统的组成?
? 充电电路:飞机直流汇流条上的28VDC向应急照明电源的电池充电。 ? 输出控制及调压电路:对应急照明系统进行调压和输出控制的。
? 低压检测及锁定电路:防止应急电池深度放电而发生永久性损坏;当低压检测电路输出低电位时,
低压锁定电路锁定输出,只有当飞机供电正常时,才能解除锁定。 ? 电压敏感电路:检测飞机直流汇流条是否正常供电。
? 测试电路:测试应急照明电源是否正常工作。当测试电门合上时,逻辑控制电路使使应急照明灯亮,
60+/-10秒后灭。
? 逻辑控制电路及软启动电路:减轻对灯泡的电流冲击,延长灯泡的寿命。 44. 飞机上的应急照明电源与主电瓶相比,有什么区别?其控制电路有什么功能?
? 主电瓶:电压不可调,一般只设有过热保护;应急照明电瓶:电压可调,设有低压保护、软启动电
路、1S延时电路等。
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? 控制电路功能:汇流条电压敏感电路,只有在主电源失效时才点亮应急灯;低压保护电路,可防止
应急照明电瓶深度放电;软启动电路,使输出电流逐渐增大,用于减轻对灯光的电流冲击。 45. 应急照明电源系统的1s 延时电路的作用是什么 ?
应急照明电源系统中的汇流条电压敏感电路的作用是检测飞机直流汇流条是否正常供电。由于该汇流条是由变压整流器或主电瓶供电,在供电电源发生转换时,会产生小于1秒的供电中断。若此时应急照明控制电门置于“预位”,将自动点亮应急照明灯。为了防止这种情况发生,在电压敏感电路设计了1秒延时电路。
46.发电机的强激磁能力指的是什么?哪一种发电机没有强励磁能力?如何解决?
当发电机输出端短路时,要求发电的励磁电流更大,以保证保护电路可靠动作,励磁系统的这种能力称为强激磁能力。|二级无刷交流发电机没有强励磁能力。|解决方法:可采用复励或相复励电路。 47.飞机上的电瓶充电器一般采用什么方式充电?为什么?
(1)飞机上的电瓶充电器一般采用先恒流后恒压的充电方式:|(2)原因:A恒流充电时,电流较大,可以使电瓶快速充电;B在充电末期,改为恒压充电,可以防止过充,并防止电瓶自放电;C若电瓶充电器有TR工作方式,则可以由恒压充电转为TR方式,为直流负载供电。
48.飞机上的直流发电机一般采用哪种励磁方式?说明剩磁电压及其作用。什么叫“充磁”?外场如何操作?
直流发电机一般采用并励式,即励磁绕组和电枢绕组并联。|当励磁绕组中没有电流时,发电机的端电压称为剩磁电压。|剩磁电压是并励发电机可靠起激建压的必备条件。|充磁就是给励磁绕组通往直流电流,使主磁极带有剩磁。|外场维护时将直流电源接到励磁绕组两端,并确保极性正确。 49.分别说明飞机上的交、直流供电网的电能来源。配电系统设置多个汇流条的目的是什么?
交流供电网:主发电机、APU发电机、地面电源、应急发电机等;|直流供电网:变压整流器、蓄电池、
电瓶充电器、静变流机等。|便于故障隔离。
50.过电压保护电路一般由哪几个环节组成?若要检测三相平均电压,应采用什么样的检测电路?电路的
延时特性如何实现?
主要由四个环节组成:电压检测电路、基准电路、反延时电路、比较电路。|可采用三相半波或全波
整流电路,其整流电压正比于三相电压的平均值。|一般用阻容充电电路实现反延时,被测电压越大,电容充电越快,延时越短。
51.三相交流发电机的相序取决于什么因素?相序故障发生在哪些情况下?为什么?如何进行保护?
相序取决于发电机转子转向和馈线的连接顺序。|相序故障一般只发生在更换发电机后未按正常相序接线。因为发电机正常供电时,转子转向取决于发动机转向,不会中途改变,因此也不会中途变化。|当电路检测到三相交流电的相序不正确时,禁止发电机断路器GCB闭合。 52.说明PWM式晶体管调压器功率放大电路和连接特点,简述其调压原理。
电路连接特点:功率放大管一般采用复合管,以增大放大倍数,励磁绕组与功放管串联,励磁绕组两端再并联一个续流二极管。|调压原理:当功放管基极为高电位时,功放管,励磁电流增大,发电机电压升高;当功放管基极为低电位时,功放管截止,发电机电压下降。励磁电流为脉动的直流,其平均值与功放管的导通比成正比,所以发电机电压与功放管导通比也成正比。
53.说明二级式无刷交流发电机的组成和结构,这种发电机存在什么问题?如何解决?
组成:旋转电枢式交流励磁机,旋转整流器,旋转磁极式主发电机。|问题1:起激不可靠——当发电机震动或受热时,剩磁会消失,解决方法是在励磁机磁极中加装永磁铁;问题2:发电机输出端短路时,无强激磁能力,解决方法:可采用复励或相复励电路。 54.说明交流-直流发电机(DC alternator)的结构及其优缺点。
1.交流-直流发电机实质上是一台旋转磁极式的有刷交流发电机,其转子上的直流励磁电压经电刷和滑环引入,定子上的三相电枢绕组发出三相交流电,再由三相全波整流器整流成直流。|优点:电枢绕组发出的强电无须电刷,无机械换向装置,没有换向火花,高空性能良好,结构简单,重量轻,工作可靠,维护工作量小;缺点:整流二极管过载能力差,不能用作启动发电机。 55.说明交流-直流发电机的励磁方式,这种发电机的主要问题是什么?如何解决?
交流-直流发电机是一种自激式发电机,即发电机用其自身发出的电给转子励磁绕组供电。|这种发电
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