航空直流电源用电品质管理研究

石云，骆彬，李敏海军航空工程学院青岛校区

航空直流电源用电品质管理研究

石云，骆彬，李敏
海军航空工程学院青岛校区

航空电子系统一般采用28v的直流电源提供用电，主要是因为直流电源相较于交流电源更便于存储，同时用于供电的电压也更低便于飞机上的携带。因此，对于航空直流电源用电的品质问题的管理工作主要是针对用于储电的机载蓄电池以及用于发电的交直流发电机。在实际的运行中发现，大部分飞机上已有一个直流电源系统，一旦该系统发生障碍会对飞机的正常运行和飞行员的生命安全造成威胁。

航空；直流电源；用电品质；管理研究

1 、前言

近年来，我国的交通运输行业的发展有目共睹，对于航空飞机上用电设备的管理一直是相关负责人的关注焦点。除此之外，如何提高航空直流系统使其能够保证稳定平缓的输出电源，一直众多研究人员关注的焦点问题。文章以对直流电源的概述入手，对于如何提高其用电品质的关键因素展开讨论，最终实现飞机的平稳正常运行，确保航空飞行员与乘客的生命安全。

2 、直流供电系统

2.1 概述

飞机上的电气系统如直流供电系统的主要意义在于确保飞机上的其他各系统和用电设备能够正常工作，并在相应的条件下正常发挥其功能。同时由于飞机上各设备之间需要的电源形式不一致，因此直流供电系统的重要性便得到凸显。近年来，随着航空电子技术的飞速提高，而且各种电气设备与其他类型的能源设备相比有其独特的优势，全电飞机开始产生，这在无形中也在加强电气系统对于飞机的重要性程度。

2.2 工作原理

一般来说，飞机的直流电源系统主要是由两台发电机、一个蓄电池以及一个地面电源组成。在发动机运行的同时，两台发动机开始供电。而当发动机停止运转时，则由地面提供的插座供电。因此，当外部电源开始工作时，蓄电池、发电机均被断开。两台发电机主要起着备用的功能，当需要发动机向飞机各系统供电的时候，若其中一台发电机失效，则另外一台发电机能够正常向飞机上的带电设备供电。

3 、管理控制

这里提到的对于航空直流电源用电品质进行管理控制，主要是指针对不同类型飞机产生的直流电源系统故障进行整理分析，发现影响航空直流电源的用电品质问题主要由于机载蓄电池、发电机、电源控制组件、供电网络等不同部分。在对这些问题进行控制过程中，我们发现这些问题障碍不仅包括由于其中一种零部件的单因素常规故障还包括由于多种问题交织在一起而形成的多因素复杂故障，对于其中的故障分析与控制简要分析如下：

3.1 机载蓄电池

机载蓄电池部分比较经常出现的问题在于由于电压过低、容量不足、线路问题等，而引起的在直流供电系统的正常运行过程中出现短暂的停顿，甚至是不能再继续工作的现象。

如在某次的地面试车的过程中，按下启动开关的瞬间发现电池电压从23.8V迅速减小到15.2V，虽然起动机能够带动螺旋桨进行旋转，但是发动机始终处于停止运行的状态。在停车之后接通地面电源进行启动过程中发现发动机能够正常运转，此时再接入原始电源电池，发现电池电压为21.6V，初步判断电池的容量不足，将电池拆解后进行比重计检测后发现该电池的电解液比重明显低于国家的正常质量标准，进行更换后的电池在进行测试发现飞机的启动正常。

此外，在进行的另一次地面试车的过程中，进行启动后发现电池的开关不断跳进跳出，在断电停车进行检查过程中发现电池的正负极接线柱与接线片出现被腐蚀的现象并且接线片开始出现松动的情况。进行重新的加固除蚀的工作之后，或者更换正负极的接线片，再重新进行启动后发现电池能够正常供电，经检测是启动时电池负载功率过大产生的接触不良，电流过大而引起烧蚀从而触发保护开关启动。

3.2 发电机

发电机是对于飞机的整个供电系统起着十分重要作用的一个部分，一般来说发电机内部一般组装蓄电池继电器、起动机继电器、地面电源继电器、发电机继电器、电压调节器等多个部分，对沟通地面电源与系统电源起着中间平台的作用。据有关数据统计可知，由于发电机及其内部零部件损坏造成的电源事故占普通事故发生概率的一半以上，其中发生问题较多的是发电机或其部件损坏、短路、出现障碍等。

如在某次飞行过程中，地面信号台接受到飞行员反映飞机发电机不发电的情况，在飞机落地后经过检查发现发电机外面并无任何烧蚀情况，其内部的输入线、地线等也未出现松动、短路、烧蚀的情况，而发电机的离线电压经过检测为23.8V与其他正常使用的发电机基本一致，初步检测是发电机内部的零部件出现问题，即发动机内部损坏。拆开发电机后，经检测发现其内部的碳刷由于过度使用出现磨损情况，并且其高度明显低于统一规定值，进行更换碳刷后进行重新组装并进行使用测试，发电机的运转正常。

4 、结束语

综上所述，对航空直流电源用电品质进行管理研究与控制，实际上就是对于飞机供电系统、供电设备进行定期的维护与保修。直流供电系统主要是由两台发电机、一个蓄电池以及一个地面电源组成，由于飞机上的空间有限进行携带的每一种设备都必须保证能够正常发挥其功能，避免由于设备障碍造成航空直流电源的用电品质下降，同时也要及时对于出现故障的部位进行修正，避免产生更大的隐患。

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石云（1979-），女，辽宁铁岭人，研究生在读，山东科技大学，工程师，海军航空工程学院青岛校区，航空电气自动化；

骆彬（1980-），男，江苏徐州人，硕士研究生，海军航空工程学院，讲师，海军航空工程学院青岛校区，航空电气自动化；

李敏（1978-），女，满族，辽宁锦州人，硕士，解放军信息工程大学，讲师，河南财政金融学院，计算机技术。