1、第一章 概述(i sh)1.用電設備(shbi)分類:按重要性分類按負載類型(lixng)分類按重要性質分：飛行關鍵負載，飛行必要負載，一般負載；按負載性質分：線性負載，電機負載，非線性負載。按功用分：1.發動機和飛機的操縱控制設備。2.機上人員生活和工作所需設備。3.完成飛行任務所需的設備。按用電種類分：直流用電設備和交流用電設備。2.航空器的一次能源二次能源;航天器的一次能源二次能源航空器一次能源：發動機；二次能源：液壓能，氣壓能。航天器一次能源：運載火箭；二次能源：電源。3.航空航天器供電系統的概念包括哪些部分飛機電氣系統的概念供電系統是電能的產生、變換、輸送、分配部分的總稱，通常分為電

2、源系統和輸配電系統。飛機電氣系統：供電系統和用電設備一起的總稱。4.飛機電源系統輸配電系統的組成電源系統：主電源、輔助電源、應急電源、二次電源、地面電源；輸配電系統：電網、配電裝置5.飛機配電系統的種類：常規式、遙控式、固態式6.低壓直流CSCFVSCF電源系統的優缺點（現代飛機主電源）低壓直流優點：技術成熟、啟動/發電、不中斷供電。缺點：低壓，功率大時電流大，電纜重；電刷和換向器，發電機容量難以提高（18KW）。電源調節點電壓為28.5V。CSCF優點：耐高溫工作環境、過載能力強；電壓高，電流小（與低壓直流比）；三相/單相。缺點：CSD生產制造維護困難；電能變換效率低，主電源效率70%；電能

3、質量難于進一步提高；難于實現起動/發電一體化。VSCF優點：電能質量高，轉換率高；旋轉部件少，工作可靠；結構設計的靈活性大；能實現無刷起動發電；生產使用維修方便。缺點：允許工作溫度低；承受過載和短路能力較差。7.400Hz交流電用于三相四線制的原因1三相發電機和電動機結構效率高，體積重量相同時三相電機的功率大；2.三相電動機易于起動且啟動力矩大；3.三相四線制輸配電，可得到兩種電壓線電壓和相電壓，以飛機金屬機體為中線，輸電線重量輕； 4.中線接地的三相電動機一相斷開時仍能旋轉。8.飛機供電系統的工作狀態正常：執行預定任務而未故障；非正常：短暫失控狀態；應急：主電源全部故障，無法供電，必須由應急

4、電源供電。9.飛機電源系統的容量 是指它的主電源容量，等于該機上主發電機臺數（對VSCF為發電通道數）與電機（或電源）額定容量的乘積。直流電源容量單位為千瓦，交流電源為千伏安。10.航空航天器設備的工作條件(環境)氣候條件溫度：變化范圍大，變化速度快；高度：氣體密度降低，散熱性能變差；濕度：潮濕引起絕緣性能下降；霉菌：絕緣性能下降；鹽霧：絕緣性能下降，設備腐蝕；沙塵：絕緣、磨損。機械條件振動：機械諧振，結構強度；沖擊：結構強度、活動觸點；加速度：繼電器觸點，活動觸點。化學和核因素有害氣體：引發火災，爆炸；有害液體：腐蝕；電磁輻射、高能粒子輻射：干擾。11.航空航天器對供電系統的基本要求：可靠性

5、、費用、維修性、重量、和供電質量。12.直流供電系統的電能質量主要 由穩態電壓極限丶電壓脈動和電壓瞬變三個指標衡量。13.交流供電系統的電能質量 包括電壓和頻率兩個方面。電壓質量指標有穩態電壓極限，電壓波形，三相電壓對稱性，電壓調制和電壓瞬變等5個方面。14.電磁兼容性 是系統及其部件在總的電磁環境下按規定要求完成(wn chng)其功能的能力。必須防止供電系統中干擾信號影響用電設備的運行，同時也要抑制用電設備產生的干擾影響供電系統的工作。第二章 化學電源(dinyun)和特種電源 重點(zhngdin):概念1.化學電源的概念將化學能直接轉換為電能的裝置，有原電池（又稱一次電池）丶蓄電池（又

6、稱二次電池）丶儲備電池（又稱激活電池）和燃料電池四類。2.三種蓄電池的工作原理及其特點(了解) 鉛蓄電池12HK-28 HK表示航空用，12表示串聯單格3.蓄電池電氣性能的主要參數 電池個數，因每個單格電池的額定電壓為2V，故電池組的額定電壓為電動勢丶內電阻丶充放電曲線丶容量和自放電 24V， 28表示電池容量，單位為A*h4.溫度降低，內電阻增大。充電時間增加，內電阻減小。放點時間增加，內電阻增大。5.鉛蓄電池放電特性曲線是指以一定電流放電時，電池端電壓與時間關系的曲線。（1.放電電流小，則放電時間長，電池電壓高，終止電壓也較高，反之亦反。2.電解液溫度高，內阻小，放電電壓高，放電時間長）6

7、.自放電現象鉛蓄電池的極板和電解液中往往含有金屬雜質，它們與極板有效材料構成微型電池，并由電解液短路。即使外電路未接通，也存在內部電化學反應，消耗有效材料，這就是自放電現象。因此長期存儲的鉛蓄電池必須定期充電。7.與鉛蓄電池不同，鋅銀電池不能通過檢測端電壓來判斷放電程度，而應用安時表來確定放電情況。8.燃料電池的工作原理及其與其他電池的異同點a.共同點：化學能直接轉換成電能；不同點：燃料電池是能量轉換裝置，其他化學電池是能量存儲裝置。b.工作原理酸性電解質： QUOTE 堿性電解質： QUOTE 發電時需連續不斷送入燃料和氧化劑，排出反應物，排出廢熱，維持電池溫度恒定。9.太陽電池概念 利用太

8、陽光能轉換為電能的半導體器件10.硅太陽電池的特性由以下幾個主要參數表征：等效電路，伏安特性，短路電流，開路電壓，輸出功率，光譜響應和溫度特性。11.各種電池的應用領域航空領域：蓄電池；航天飛機：燃料電池；地球軌道航天器：太陽能電池、蓄電池；宇宙探測器：核電池等。第三章 電力電子變換器1.電力電子變換器的類型：整流器，直流變換器，逆變器，交交變換器2.單相逆變器的四種波形控制方式及其優缺點（圖3-10，P48）a.方波逆變（180導通型）優點：控制簡單。缺點：諧波含量豐富，輸出電壓不可調。b.180o-2脈寬調制波優點：可調壓，可有選擇地消除諧波；缺點：調壓和消除諧波不可兼顧，諧波仍然很豐富。

9、c. SPWM逆變(n bin)（單極性正弦脈寬調制波和雙極性正弦脈寬調制波）多個脈寬調制波，且每個波的寬度按正弦規律分布，開關頻率(pnl)高，諧波小。d.最優SPWM逆變(n bin)（開關點預置型正弦脈寬波）總諧波最小，或某次諧波為0，同時基波最大。優點：諧波含量小，可有選擇地消除低次諧波。低開關頻率，高基波電壓。缺點：不能調壓。3.180導通型三相逆變器的工作原理及其輸出電壓波形特征（圖3-12，P52）a.構成：6只晶體管及與之反向并聯的二極管。b.導通規律:同一支路上下管各導通 180o,三相相差120o。c.波形特點：相電壓波形為六階梯波。d.電壓幅值：線電壓為 QUOTE 相電

10、壓為 QUOTE e.相電壓和線電壓無3及其倍數次諧波；5 、7次諧波相位相反。4.雙通道階梯波合成型三相逆變器拓撲結構工作原理波形特征優缺點分析（圖3-13，P53）a.拓撲結構逆變器1：輸出變壓器原副繞組均為星形連接，變比為1：1 。 逆變器2：輸出變壓器原邊三角形，副邊繞組中點互不相連，變比 QUOTE 第二臺比第一臺開關角滯后30o。b.工作原理： QUOTE c.波形特征:12階梯波。（第一臺逆變器的變壓器副繞組相電勢為6階梯波，而第二臺的為120方波。如果逆變器的晶體管均比第一臺滯后30電角導通，則兩變壓器副繞組電勢波形為合成電勢12階梯波）d.優缺點：基波加大一倍，諧波次數降低，

11、只有12n1次，最低諧波次數升高，濾波器體積重量減小，輸出功率增大一倍。5.常用飛機靜止交流器構成原理有三類1.推挽式逆變器 2.升壓直流變換器和階梯波合成逆變器組合 3.單端反激式直流變換器和正弦脈寬調制型逆變器的組合6.變壓整流器結構及其工作原理(了解)第四章 航天器供電系統1.航天器供電系統是由航天器上用于電能產生丶存儲丶控制丶傳輸與分配的子系統。2.太陽電池陣電源類型匯流條電壓不調節的系統；電源匯流條電壓在太陽光照射時調節的系統；電源匯流條電壓全調節的系統。3.太陽電池陣供電系統的組成太陽電池陣、蓄電池組、電源調節設備、電能變換及傳輸分配設備。（蓄電池作用是在航天器進入地球陰影區丶太陽

12、電池不能發電時供電，或在需求功率超過太陽電池陣功率時供電）4.并聯型電源功率調節器的拓撲結構及其工作原理（圖4-4，P67）由場效應管V，二極管D，電容C等構成。場效應管V工作在開關狀態，且為PWM工作方式，則 QUOTE 為使 QUOTE 不變，當 QUOTE 。 可通過調節占空比來實現輸出電壓的調節。4.S3R的原理(了解)5.各種不同的飛行器對電池的選用原則？第五章 飛機直流電源1.直流電源系統的組成主電源、輔助電源、應急電源、二次電源2.低壓(dy)高壓(goy)直流電源系統結構(jigu)優缺點低壓直流結構：主電源：有刷直發，28.5v（調節點），27.5v（匯流條）；輔助和應急電源

13、：蓄電池 24v；二次電源：旋轉變流機、靜止變流機。優點：簡單，成熟，起動發電；缺點：供電網絡重、電機容量受限。高壓直流結構：主電源：無刷直發；輔助電源：APU，發電機；應急電源：蓄電池或應急發電機。優點：供電網絡容量，采用無刷電機解決直流電機換向問題，與115v/220v交流電源匹配方便；缺點：絕緣問題。3.減輕電機重量的有效方法1.提高發電機最低工作轉速 2.提高電磁負荷4.改善電機換向，減少電刷下火花是飛機直流發電機可靠工作的重要條件。5.飛機直流發電機（18kw）的特性（圖5-1，P76-77）低轉速時電機主磁路較飽和，高速時則不飽和。 轉速升高后，主磁路不飽和了，在同樣附加極磁勢作用

14、下，極下磁通增大，導致超越換向，而超越換向元件的電樞反應有增磁作用，使調節特性在輕載時下凹，會使電壓調節器工作不穩定，故應限制下凹量。5.低壓直流發電機常用內冷式強迫吹風冷卻，液體冷卻。6.三種直流發電機的電壓調節方式及其原理（圖5-12、13、15，P81-84）振動式調壓器基本構成：檢測：電磁鐵線圈；基準：反作用力彈簧；比較：共同作用；放大執行：觸點和Rg。碳片式調壓器（無觸點）工作原理：碳柱電阻：接觸電阻，與壓力有關；電磁工作線圈：檢測；反作用彈簧：基準；三力平衡： QUOTE QUOTE 均衡電路：供并聯使用。晶體管調壓器采用PWM控制，改變加在Wf上的平均電壓，可以減小損耗。 QUO

15、TE 7.晶體管電壓調節器的電路結構及其組成部分（圖5-18，P88）組成：電壓檢測電路、差動放大電路、脈寬調制電路、反饋電路、勵磁放大電路。8.直流電源并聯運行的條件和負載分配方式及目的并聯的基本條件：電源極性、電源電壓與電網相同；負載分配方式：均分；目的：提高并聯電源容量利用率。9.直流電源并聯運行電流差產生的原因分析（圖5-19，P89） QUOTE 調節誤差： QUOTE QUOTE 空載電壓差別會造成電流差；外特性（靜差）不一致會造成電流差；正接線電阻不一致會造成電流差。10.發電機與蓄電池并聯運行的工作原理優點電流分配電壓匹配以及對蓄電池的要求（圖5-22，P92）工作原理發電機正

16、常工作時：為負載和蓄電池充電；負載較大時：發電機和蓄電池共同向電網供電；發電機故障或停車時：蓄電池向電網供電。 并聯條件：電源極性丶電壓與電網相同。優點電網電壓脈動小。電網電壓瞬變小：發電機卸載U，但充電電流增大。電網過載短路能力強：電機受極限電流限制，但有蓄電池后能提供很大的短路電流。電流分配配合： QUOTE 發電機蓄電池和負載電壓(diny)分配發電機調定電壓不應過高或過低。過低：電池在負載較小時就開始(kish)放電， 影響應急(yng j)使用。過高：電池充電電流很大，過充電損壞。航空蓄電池：2431.2v；發電機調節點電壓：28.5v；可以協調工作。對蓄電池的要求：未充足的蓄電池不

17、能裝機使用。因為充電電流過大。降低電池壽命；發電機在小負載時就過載；發電機故障；不能提供需要的應急供電11.直流電源控制中設置反流保護的原因及其工作原理（圖5-27、28，P94）原因：發電機電壓低于電網電壓，電網上其它電源將向此發電機輸電，會對其他電源產生過載損害，同時該發電機會由發電狀態變為電動狀態。因此要設置反流保護器，當反流達到一定數值后講該發電機與電網脫開。工作原理：反流達一定值時，極化繼電器觸點K斷開，使得MLC線圈失電斷開，從而使J1斷開。12.過電壓與過勵磁故障的保護原因發電機勵磁電路或調壓器故障使電源電壓超過規定的穩態電壓極限值，稱為過壓。過壓會對用電設備造成嚴重危害。出現過

18、壓時應使發電機減磁或滅磁，并使發電機脫離電網。13發動機起動 將發動機從轉速為零轉到能自行工作14.自持轉速 轉速大約達發動機最高工作轉速的35%時發動機才能自行工作15.起動發電系統的概念基本要求基本要求：多次、可靠起動；起動時間短；體積重量小；自啟動能力；交叉起動能力。16.航空發動機常用的三種起動設備 渦輪起動機（冷氣或燃氣渦輪），液壓馬達起動機和電力起動機17.噴氣發動機的電力起動機為直接作用式。18.噴氣式發動機起動控制方式發動機轉速為函數的控制；起動機電流為函數的控制；以時間為函數的控制。19.復勵-串勵起動系統工作原理（圖5-31，P99）以時間為控制函數。1.按壓起動按鈕后，經

19、過1.3秒，接觸器3合上，經過R向電機供電，電流轉矩受限，從而電機加速度受限制。3.8s后起動機與發電機平穩嚙合。接觸器4閉合使得電流轉速變大，此時出于復勵方式，隨著n的變大，電流下降，轉矩下降并可能在某一轉速下平衡，這一過程持續到8.5s，到達8.5s時接觸器1斷開，由復勵變成串勵，理想空載轉速無窮大，n升高至自持轉速，這一過程持續到44.3s。之后起動過程結束，接觸器1恢復，轉速升高使得發電機輸出電壓高于電網電壓0.3到0.7v。反流保護器2接通，發電機投入電網。20.24V-48V起動系統工作原理（圖5-32，P100）第一階段：兩電池并聯，經過R給電機供電，24v；第二階段：短接R，2

20、4v；第三階段：兩電池由并轉串，48v；第四階段：由復勵轉串勵。特點：電池放電電流均勻，剛啟動時I大，并聯；后面I下降，電池串聯；起動時間短：起動時間縮短四分之一（E提高，起動功率大）。第六章 恒速恒頻交流電源1.現代飛機上應用的恒速傳動裝置，主要由電磁式和齒輪差動液壓兩種。2.CSCF電源系統的指標及其構成指標：三相四線、115/200V、400Hz，20、30、60、90、120、150kVA。構成：CSD+Gen+GCU 恒裝+發電機+控制器 主電源 二次電源 、輔助電源、應急電源3.恒裝CSD類型特點類型：液壓式、氣壓式、電磁式、機械式、機械液壓式、空氣渦輪式。特點：結構復雜，能量轉換

21、效率低，使用維護困難，成熟，最廣泛使用。4.齒輪差動式CSD的基本部件工作原理(正負零差動) （圖6-3，P107）基本部件：差動游星齒輪、液壓泵-液壓馬達轉速補償組件（泵-馬達組件）其他：供油系統、調速系統、保護系統工作原理： QUOTE 游星架接發動機傳動軸，輸出齒輪傳動交流發電機，補償齒輪由泵、馬達組件傳動。當 QUOTE （順時針為正）通過(tnggu)調速器控制泵馬達組件的工作，調節補償(bchng)齒輪的轉速和方向，從而使輸出齒輪的轉速恒定。5.齒輪(chln)差動式恒速傳動裝置的故障及其保護故障種類：油路系統的堵塞和漏油丶機件間的摩擦加大或卡死丶恒裝過速丶欠速等。恒裝輸入軸上有一

22、部分直徑最小，稱為剪切頸。若恒裝運動部件卡死，則此剪切頸扭斷，因此CSCF不能實現起/發雙功能。6.三級式無刷交流發電機的結構及其工作原理（圖6-13、14，P118）結構：永磁副勵磁機+勵磁機+旋轉整流器+主發電機工作原理：永磁副勵磁機獨立于飛機電網，為控制器供電，同時為勵磁機勵磁繞組提供電源；勵磁機為三相旋轉電樞式發電機，輸出三相交流電，經過旋轉整流器整流后轉換成直流電為主發電機勵磁繞組提高電源，主發電機為三相旋轉磁極式交流發電機，從而為飛機電網提供電能。7.無刷交流發電機勵磁機的特點旋轉整流器的故障判定方法特點：電樞電流非正弦波諧波電樞反應。三相半波：直流分量，直流磁化；二次諧波電流大，

23、諧波電樞反應大；偶次，無3n次和奇次。三相全波：5、7次諧波電流，奇次，無偶次和3n次。諧波電樞反應：諧波電樞磁場引起附加損耗；諧波電樞反應電勢。（在勵磁機勵磁繞組中）勵磁電流中有脈動分量。旋轉整流器故障診斷：正常：正常諧波電樞反應，勵磁機勵磁電流脈動小；故障：諧波電樞反應大，頻率變化勵磁電流脈動大。通過檢測勵磁電流中交流分量的大小。8.電壓調節系統的基本結構電壓調節點概念四種電壓檢測方式的原理及其比較（圖6-28，P126）基本結構：檢測、基準、比較、放大、執行。調節點：檢測電路輸入端，一般接在發電機饋電線靠主匯流條處。電壓檢測方式：固定相電壓檢測，平均電壓檢測，最高電壓檢測，正序電壓檢測。

24、固定相調節：檢測單相或線的電壓，交流經整流、濾波得到。檢測平均電壓：三相電壓整流得到。全波：三相線電壓最高相電壓調節：三個單相分別檢測，整流濾波后相與，輸出高相值。正序電壓檢測：檢測三相電壓中的正序分量。四種調壓方式比較：電路：固定相、平均值簡單，正序最復雜。調壓效果：正常情況下，有確定對應關系無差別；不對稱運行時有區別，差別大小在于負載和發電機的逆、零序阻抗參數；飛機供電系統電壓不平衡度不大差別不大。常用方法：平均值短路時非短路相輸出電壓（正常）；高相輸出最高電壓受限。9.脈寬調制型調壓器的線路組成及其工作原理（圖6-31，P129）電路組成：檢測電路，比較電路，脈寬調制電路，放大電路，執行

25、電路。工作原理：書上！ 10.交流電源系統并聯運行的條件波形：相同，正弦性，諧波，否則會有高頻電流。THD5%，波峰系數 1.410.10。相序：一致，對應端相聯。電機轉和排線，更換后按線柱的連接。頻率f：由發電機轉速確定，要有發電機轉速調節電路，f1%。（重點）電壓值：有調壓器，偏差不會太大。（重點）電壓相位：（投入瞬時）差滿足要求。（重點）11.交流電源自動并網電路的工作原理(了解)12.交流電源并聯運行無功功率調節原理無功電流自動均衡的基本方法實現原理（圖6-69，P 164）無功功率調節原理：同時調節兩臺電機的勵磁電流可以改變它們的無功負載的分配情況。在怎家一臺發電機勵磁電流時，必須相

26、應減少另一臺的勵磁電流，只有這樣才能保證電網電壓不變。基本方法：調節勵磁，無功少的發電機增加勵磁，同時減小無功負載多的發電機勵磁。構成閉環調節系統。同調壓器一起實現。實現原理：調壓器除敏感電壓信號外，還敏感電機的無功電流偏差信號。信號綜合：偏差信號有極性。為正的電機，無功敏感信號應與調節點電壓疊加，以減小If。13.交流電源并聯運行有功功率調節原理有功電流自動均衡的基本方法（圖6-80，P173）有功功率調節原理：有功功率調節原理改變發電機的驅動轉矩，調節發電機有功功率。 （CSCF：調CSD輸出轉矩）。并聯系統同時調，改變JF1軸上轉矩，應相應改變JF2轉矩，以保證總有功不變。調節有功功率時

27、，要同時調節勵磁，以調節無功分配。有功電流自動均衡：調原動機輸出（CSD）。給轉速調節器附加有功電流偏差信號，轉速調節器中有有功均衡電路。調壓器應有無功均衡電路。14.交流電源系統控制的部件裝置(縮寫)GCR發電機勵磁控制繼電器， GCB發電機斷路器，GCU發電機控制器； BTB并聯斷路器， XPC外電源接觸器， APB輔助電源斷路器， BPCU匯流(huli)條功率控制單元。15.飛機不并聯電源系統(xtng)的控制及轉換工作原理(圖6-97，P185)兩臺主交流發電機分別向左右主交流匯流條供電，形成兩個供電通道。主匯流條L和R向所有機載重要負載供電。當一臺發電機失效時，該電機的負載可以從另

28、一臺主發電機的主匯流條得到電源。此時故障電機的GCB斷開，而兩個BTB同時閉合。另外，要視單臺主發電機的容量，以及機上負載情況，適當斷開某些次要負載。只是出現一臺主交流發電機失效時的一種解決方案(fng n)。另一種方案：啟用輔助動力發電機，一般該發電機的容量與系統中的主發電機相同。此時要先斷開故障發電機的GCB，然后將該發電機的APUGEN的主回路斷路器APB和故障發電機相對應的BTB閉合，形成APUGEN與正常主交流發電機不并聯供電的工作模式。當兩臺主發電機都失效時，則必須起用APUGEN。此時，兩臺主發電機的GCB斷開，將故障電機與電網隔離；同時，閉合APB和兩臺主發電機的BTB，系統則

29、成為單臺發電機供電的工作模式。16.饋電線短路故障差動保護的工作原理及其保護范圍（圖6-106，P193）LH1、LH2為電流互感器，構成差動檢測環。LH1置于發電機中線側，LH2置于并聯系統中，BTB之后。兩互感器按起極性首位串聯，組成差動環。LH1和LH2之間的區域是差動保護區，該區間出現短路，則有故障信號輸出至GCR故障信號放大器，斷開GCR。保護范圍：兩電流互感器之間的區域。第七章 變速恒頻交流電源1.變速恒頻電源的構成圖，由發電機丶變換器和控制器三部分構成。2.變速恒頻電源的特點與恒速恒頻電源一樣產生三相四線制丶400Hz丶115/200v交流電。因此，出發電系統構成不同外，兩者的電氣性能相互兼容。3.變速恒頻電源系統電子變換器的類型交交型：晶閘管交交變頻器，將發電機發出的多相高頻交流電直接轉換成400HZ交流輸出；交直交型：先將發電機發出的變頻交流電轉換成直流電，再逆變成4