A320飞机电源系统与故障分析-.docx

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中文摘要

A320飞机是欧洲空中客车工业公司研制的双发单通道中短程客机，由于它是世界上第一种采用电传操纵和侧杆驾驶的亚音速民用客机，因此该机对供电系统比较严格，加强对电源系统的研究十分必要。

飞机电源系统是机载电气设备的一个重要组成部分，它的作用是向飞机上的所有用电设备供电。

恒速恒频交流电源（CSCF）是一种较先进的机载电源，是大型喷气式飞机上常采用的电源型式，也是电力电子技术在该领域的成功应用。

如B747,B757,A320等大型客机上采用的都是恒速恒频交流电源系统。

恒速恒频电源主要采用了组合驱动发电机，微处理器式发电机控制保护组件及汇流条功率控制组件，使其具有重量较轻、体积小、可靠性高等优点；此外，由于控制组件采用了模块式设计，并具有机内自检功能,使维修性得到改善。

对民用航空器机务维修人员来说，加强对飞机电源系统的认识和研究将有助于快速准确地排除飞机故障。

该选题具有重要的现实意义。

本论文主要介绍了A320飞机电源系统中的交流电源部分，全文共分六大部分：

绪论，恒速恒频交流电源系统，主交流电源，辅助交流电源，外电源，应急交流电源，电源系统主控制面板简介和交流电源系统故障分析。

其中主要阐述了作为交流电源系统核心部件的组合驱动发电机IDG的简单原理和工作过程，发电机控制组件GCU的控制与保护，以及应急状态下飞机交流电源系统的工作情况。

最后，针对A320飞机交流电源系统常见或可能的故障进行了分析并提供了排除办法。

并用Simulink软件对航空静止变流器逆变部分模拟仿真。

关键词：

电源恒速恒频发电机故障维护仿真

ThispaperA320aircraftisEurope，sAirbusIndustriedevelopedshort-rangetwin-engineaircraftinasinglechannel,becauseitisusingtheworld，sfirstfly-roddrivingandsidesubsoniccivilaircraft,aircraftpowersupplysystemandthereforemorestringentstrengthenResearchonthepowersystemisnecessary.Aircraftpowersystemisanimportantpartoftheonboardelectricalequipment,itsroleistosupplyalltheelectricalequipmentontheaircraft.ConstantspeedconstantfrequencyACpowersupply（CSCF）isamoreadvancedairbornepower,isoftenusedonlargejetpowertype,butalsothesuccessfulapplicationofpowerelectronicstechnologyinthefield.SuchastheuseoftheB747,B757,A320andotherlargeaircraftareconstantspeedconstantfrequencyACpowersystem.Constantspeedconstantfrequencypowersupplyusesacombinationofmainlydrivengenerators,microprocessor-controlledgeneratorbusbarprotectioncomponentsandpowercontrolmodule,ithasalightweight,smallsize,highreliability。

Inaddition,sincethecontrolmoduleusesamodulardesign,andhasaself-testfunctionwithinthemachine,sothatmaintenancecanbeimproved.Forcivilaircraftmaintenancepersonnel,thestrengtheningoftheaircraftpowersystemawarenessandresearchwillhelptoquicklyandaccuratelyexcludeaircraftmalfunction.Thetopichasimportantpracticalsignificance.

ThispaperwillintroducestheA320aircraftpowersystemACpowersection,thetextisdividedintosixparts:

introduction,constantspeedconstantfrequencyACpowersystem,themainACpowersupply,auxiliaryACpowersupply,externalpowersupply,emergencyACpower,thepowersystemmastercontrolPanelOverviewandACpowersystemfaultanalysis.

MainlydescribesthesystemasacorecomponentoftheACgeneratordrivenIDGcombinationofsimpleprinciplesandworkprocesses,controlandprotectionofthegeneratorcontrolunitGCU,andtheworkoftheaircraftunderthestateofemergencyACpowersystem.Finally,theA320fortheACpowersupplysystemormaybeacommonfaultanalysisandprovidesawaytoexclude.AndaviationstaticinverterinverterpartsimulationusingSimulinksoftware.

Keywords:

:

PowerCSCFGeneratorFaultmaintainsimulation

目录

第一章绪论 1

第二章飞机电源系统 3

2.1飞机电源系统的组成 3

2.2飞机电源系统的类型及特点 3

2.2.1低压直流电源系统 3

2.2.2变速变频交流电源系统（VSVF） 4

2.2.3混合电源系统 5

2.2.4恒速恒频交流电源系统（CSCF） 5

2.2.5变速恒频交流电源系统（VSCF） 6

2.2.6270V高压直流电源系统 7

2.3飞机电源系统的发展方向 8

2.3.1飞机电源系统的发展 8

2.3.2先进飞机电源系统状况 8

第三章A320飞机交流电源系统 10

3.1A320飞机电源系统的分配 10

3.2A320飞机交流电源系统的组成及功能 11

3.2.1A320飞机交流电源系统的组成 11

3.2.2A320飞机交流电源系统各部分的功能 12

第四章飞机恒速恒频电源系统 22

4.1飞机恒速恒频电源系统概述 22

4.2齿轮差动式液压恒速传动装置 22

4.2.1差动游星齿轮系的工作原理 23

4.2.2液压马达与液压泵 24

4.2.3齿轮差动式液压恒速传动装置的调速系统 25

4.2.4恒速传动装置的滑油系统 27

4.3飞机无刷交流发电机 28

4.3.1飞机无刷交流发电机的结构 28

4.3.2交流励磁机和旋转整流器的工作特性 29

4.3.3飞机无刷交流发电机的特性 32

4.3.4飞机交流发电机的冷却方式 32

4.4飞机无刷交流发电机的电压调节 33

4.4.1交流发电机电压调节器的功用 33

4.4.2晶体管电压调节器的构成及工作原理 33

第五章飞机电源系统的常见故障 36

5.1飞机电源系统的常见故障及原因 36

5.1.1发电机不发电 36

5.1.2发电机过载 37

5.1.3两个发电机都故障 38

5.1.4IDG出现滑油低压或过热的故障 38

5.2飞机电源系统的常见故障的排故方案 39

5.2.1排除故障的基本程序 39

5.2.2发动机不发电的排故方案 40

5.2.3发动机过载的排故方案 40

5.2.4两个发电机都故障的排故方案 41

5.2.5IDG出现滑油低压或过热故障的排故方案 41

第六章 航空静止变流器逆变部分的仿真

6.1静止变流器概述 41

6.2单相航空静止变流器结构特点及工作原理 42

6.3建立单相桥式逆变电路的Simulink的仿真模型 43

第七章全文小结

参考文献 44

致谢 45

毕业设计小结 46

附录 47

第一章绪论

飞机电源系统是机载电气设备的一个重要组成部分，它的作用是向飞机上的所有用电设备供电。

飞机的电源系统和用电设备组成了飞机电气系统。

飞机电源系统的主要功能是产生或存储机载用电设备所需的电能，以保证机上各种用电设备工作时电能的供应。

因此，飞机电源系统作为飞机上必不可少的组成部分，对飞机电源系统的研究就显得十分重要。

飞机电源系统按其功用可分为主电源、二次电源和应急电源，中型和大型飞机上还包括辅助电源。

本文的第二章将详细介绍飞机的电源系统。

民用航空事业是我国发展最快的行业之一。

近几年来，随着民航事业的发展,对机务维修人员从数量到质量的需求都提出了更高的要求。

而电源系统作为飞机的重要组成部分，加强对它的研究很有必要。

飞机电源是现代飞机必不可少的一部分，对民用航空器机务维修人员来说，加强对飞机电源系统的认识和研究将有助于快速准确地排除飞机故障。

空中客车A320系列飞机是法国空中客车公司制造的一款中短程窄体商用客机，是第一款使用数字电传操纵飞行控制系统的商用飞机。

A320飞机作为我国民用航空企业现役飞机中的主要型号，在对飞机电源系统的研究上以此型号为例是十分具有典型性和说服力的。

本文正是通过对A320飞机的交流电源系统的认识和分析，从而对各类飞机电源系统的组成、发展和排故等方面进行进一步的研究和探讨。

本文以A320飞机为例，对飞机电源系统做了简要的介绍及研究。

其中，包括飞机电源系统的组成、特点及发展等等。

此外，还特别针对A320飞机的交流电源系统进行了探讨及研究，并扩展到恒频恒速电源系统。

最后，对A320飞机的一些常见故障进行了探讨和排故。

其中，恒速恒频交流电源系统重点介绍了齿轮差动式液压恒速传动装置的结构组成及工作原理、飞机无刷交流发电机的工作特性、晶体管电压调节器的构成及工作原理。

A320飞机交流电源系统主要介绍了主交流电源（组合驱动发电机IDG和发电机控制组件GCU）、应急交流电源（应急发电机）。

此外，对电源系统故障现象及排故方案也作了详细的分析和讨论。

全文并附有大量的原理图。

本论文一共分为五