陳遠(yuǎn)剛

摘 要：《飛機(jī)供電特性》（GJB 181B）對(duì)飛機(jī)用電設(shè)備輸入端電壓有具體的要求，但對(duì)發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓沒有要求。在飛機(jī)設(shè)計(jì)初期，用電設(shè)備輸入端電壓的要求不能作為電源系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的直接輸入標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)提出調(diào)壓點(diǎn)電壓的范圍要求。因此，分別以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓降和電網(wǎng)實(shí)際電壓降為例，簡單分析了發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍的要求。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；穩(wěn)態(tài)電壓；匯流條；用電設(shè)備

中圖分類號(hào)：V242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.106

發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓是電源系統(tǒng)的重要指標(biāo)。發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓要求過高會(huì)增加發(fā)電系統(tǒng)的復(fù)雜程度；過低則會(huì)要求電網(wǎng)設(shè)計(jì)中電路壓降至更低。因此，合理的發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓要求能優(yōu)化電源系統(tǒng)。

在飛機(jī)設(shè)計(jì)初期，需要將發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍要求作為電源系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)輸入標(biāo)準(zhǔn)。GJB 181B中規(guī)定，28 V直流系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電壓范圍為22～29 V，且飛機(jī)供電系統(tǒng)在所有工作狀態(tài)期間應(yīng)向用電設(shè)備提供具有本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電能，GJB 181B中沒有直接提出發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍。目前，國軍標(biāo)和航標(biāo)中均未對(duì)發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓提出具體要求，本文先按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分析調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍，以某大型飛機(jī)28 V低壓直流電源系統(tǒng)為例，從用電設(shè)備端電壓出發(fā)，分析了相應(yīng)發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍的要求。

1 調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍

一般情況下，如果能給出調(diào)壓點(diǎn)電壓到用電設(shè)備端電壓降，則可以反推出調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍。GJB 181B中沒有這樣的壓降參數(shù)，但其中提出了發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)與用電設(shè)備功率輸入端之間的電壓差，具體如表1所示。

表1 調(diào)壓點(diǎn)與用電設(shè)備之間的電壓降

用電設(shè)備類型 28 V低壓直流電壓降/A 備注

A類 1 機(jī)內(nèi)照明、電動(dòng)儀表和電子設(shè)備等

B類 2 著陸燈、電動(dòng)機(jī)構(gòu)、外部找米高和一般電氣

C類 3 電加溫及其他斷續(xù)工作設(shè)備

注：備注內(nèi)容參考《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊第16分冊》

GJB 181中規(guī)定，28 V直流系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電壓范圍為26～30 V。從表1中可看出，A類用電設(shè)備對(duì)電壓品質(zhì)的要求更高，如果僅考慮壓降反推出發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍為A類用電設(shè)備27～30 V、B類用電設(shè)備28～30 V、C類用電設(shè)備29～30 V，則C類用電設(shè)備對(duì)電源品質(zhì)的要求最高，與實(shí)際不符。只要A類用電設(shè)備輸入端電壓滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且電壓降≤1 V，即發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓為27～30 V；B類和C類用電設(shè)備在電壓降≤2 V、3 V，即用電設(shè)備端電壓為25～30 V和24～30 V的條件下可正常工作。

從GJB 181B中的表4中可以看出，28 V直流系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電壓范圍為22～29 V，這是因?yàn)镚JB 181B中沒有電壓降參數(shù)，所以，此處仍參考GJB 181對(duì)用電設(shè)備電壓降的要求，即表1中所示。同理，可分析得出發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍為23～29 V，相應(yīng)的用電設(shè)備端電壓分別為A類用電設(shè)備22～29 V、B類用電設(shè)備21～29 V、C類用電設(shè)備20～29 V。

2 根據(jù)實(shí)際壓降分析調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍

某大型飛機(jī)28 V直流電源系統(tǒng)為4臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)供電系統(tǒng)，其中，單臺(tái)發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 某大型飛機(jī)28 V直流電源系統(tǒng)單臺(tái)發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)框圖

由于該飛機(jī)電源系統(tǒng)的調(diào)壓點(diǎn)和一級(jí)匯流條在同一個(gè)配電盒內(nèi)，且由接觸器觸點(diǎn)直接相連，所以，壓降可以忽略不計(jì)，此處認(rèn)為發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)電壓與一級(jí)匯流條電壓相等。

某大型飛機(jī)有三級(jí)匯流條，應(yīng)在每一級(jí)匯流條上選取典型的用電設(shè)備進(jìn)行分析，根據(jù)其負(fù)載統(tǒng)計(jì)可知部分典型用電設(shè)備信息，具體如表2所示。

表2 用電設(shè)備配電信息

序號(hào) 設(shè)備 負(fù)載 線規(guī)/線長 /m 相應(yīng)三級(jí)匯流條負(fù)載 線規(guī)/線長/m 相應(yīng)二級(jí)匯流條負(fù)載 線規(guī)/線長/m

1 1號(hào)交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁 30 10/20 — — — —

2 EICAS顯示器 5.72 22/6 — — 400 000/12

3 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置 4 20/5 — — 300 00/1

4 伺服放大器 5 20/20 60 10/6 400 000/12

1號(hào)交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁供電選用的10#線電阻為4 Ω/km，相應(yīng)20 m的10#線電阻為0.04 Ω，用電設(shè)備到調(diào)壓點(diǎn)電壓將為1.2 V，調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍為23.2～29 V。

EICAS顯示器配電選用的22#線電阻為54 Ω/km，000#線的電阻為0.239 Ω/km，相應(yīng)6 m的22#線和12 m的000#線電阻分別為0.324 Ω和0.002 8 Ω，二級(jí)匯流條到EICAS顯示器端電壓降為1.85 V；二級(jí)匯流條到調(diào)壓點(diǎn)電壓降為1.12 V，相應(yīng)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍為24.97～29 V。

動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置配電選用的20#線電阻為32 Ω/km，00#線電阻為0.334 Ω/km，相應(yīng)5 m的20#線和1 m的00#線電阻分別為0.16 Ω和0.000 335 Ω，二級(jí)匯流條到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置端電壓降為0.64 V，二級(jí)匯流條到調(diào)壓點(diǎn)電壓降為0.1 V，相應(yīng)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍為22.74～29 V。

伺服放大器配電選用的20#線電阻為32 Ω/km，10#線電阻為4 Ω/km，000#線電阻為0.239 Ω/km，相應(yīng)20 m的20#線、6 m的10#線和12 m的000#線電阻分別為0.64 Ω、0.024 Ω和0.002 8 Ω，三級(jí)匯流條到飛控計(jì)算機(jī)端電壓降為3.2 V，三級(jí)匯流條到二級(jí)匯流條電壓降為1.44 V，二級(jí)匯流條到調(diào)壓點(diǎn)電壓降為1.12 V，相應(yīng)調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍為27.76～29 V。

對(duì)更多的用電設(shè)備進(jìn)行分析，能得到更準(zhǔn)確的調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍要求。本文以以上4個(gè)用電設(shè)備為例分析，得到的最終調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍為27.76～29 V。然而，具體要視情況而定，如果

電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)難以達(dá)到此值，可調(diào)整配電電線線規(guī)，選擇電阻更小的線，以達(dá)到減小配電壓降的目的；更改用電設(shè)備的安裝位置，使用電設(shè)備與配電匯流條的距離更接近，從而減小配電線電阻，達(dá)到減小配電壓降的目的；協(xié)調(diào)用電設(shè)備正常運(yùn)行的電壓范圍，使電網(wǎng)設(shè)計(jì)允許的壓降更大。

3 結(jié)束語

本文對(duì)電源系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過程中發(fā)電機(jī)調(diào)壓點(diǎn)的電壓范圍要求進(jìn)行了分析，根據(jù)GJB 181規(guī)定的調(diào)壓點(diǎn)與用電設(shè)備之間的電壓降分析了調(diào)壓點(diǎn)電壓范圍，這是因?yàn)镚JB 181已被GJB 181B代替，因此，在實(shí)際分析過程中應(yīng)對(duì)此進(jìn)行說明。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕