等。不同重要性的設備對供電的要求也不同。
飛機用電設備類型很多,從供電的角度看有些特性是值得注意的。
()用電設備的供電頻率特性
有的用電設備必須使用直流電,有的必須使用交流電,有的兩者均可,在用交流電時有的必須使用恒頻交流電,有的可用變頻交流電。直流電磁鐵、接觸器和繼電器、直流電動機只能供給直流電。集成電路、微機芯片不僅應供給直流電,而且要求直流電壓較穩定。變壓器、磁放大器和交流電動機只能供交流電,通常希望供給頻率較穩定的交流電。僅藉變頻調速的交流電動機才需根據轉速不同提供不同的交流電頻率,要求恒速的交流電動機則供電頻率也必須恒定。白熾燈和電加溫設備既可供交流電,也可供直流電,他們對交流電的頻率也沒有要求,可由變頻交流電源供電。
(")用電設備的起動特性
白熾燈點燃前后的燈絲電阻相差數十倍,故剛接通電源時的電流要比正常工作電流大得多,但因燈絲的熱慣性很小,故一般不計此接通電源的起動過程。電動機則不同,他的起動電流大,起動時間長,有明顯的起動過程。若飛機供電系統發生故障,導致供電短暫中斷,從而使電網中工作的電動機停轉,則當一旦恢復供電時,這些電機同時起動,將會給電網帶來很大沖擊。實際上,任何用電設備都有一個從起動到穩態工作的過程,但多數設備這個過程都較短,一般不計。
()用電設備的輸入電壓特性
不同用電設備的工作電壓是不相同的。集成電路、計算機芯片的工作電壓為士 %和 %,并有進一步減小的可能;飛機用白熾燈工作電壓有多種,一般功率越小工作電壓越低;但雷達發射機的功率管則工作電壓達數千伏。多數交流電動機的額定電壓為 & "’’%,直流電動機的額定電壓為 "(%或 "(’%。電源電壓變化范圍對用電設備的影響很大。供電電壓的變化有兩種,穩態電壓變化和瞬態電壓變化,穩態電壓不穩定是由于飛機使用過程中工作環境變化、發電機轉速或負載大小變化所造成,是一種緩慢的變化。瞬態電壓變化是由供電系統突加或突卸負荷,電源或匯流條切換或系統故障引起的短時電壓變化,持續時間從幾個毫秒至上百毫秒的電瞬變常稱電壓浪涌,持續時間 ’)* )+左右的電壓瞬變稱電壓尖峰。集成電路、微機芯片、電子元件對電壓的穩態和瞬態變化很敏感,電壓變化過大會導致其永久性損壞。
(,)用電設備輸入伏安特性
白熾燈和電阻加熱器的穩態伏安特性,即輸入電壓與輸入電流間函數關系為一直線。
0-
.
若用 -表示輸入電壓, ./表示輸入電流,則 1’。航空蓄電池的內阻相當小,一般在 ’*
.
0.
.
’上下,
.
故有以下近似表達式 0-2’,即輸入電壓的微小變化就會導致輸入電流的很大變化。
0.
.
0-
.
電子設備內部的開關電源,具有穩速控制的電動機,則具有 0. 3’的特性,即負阻抗特性,
.
零阻抗和負阻抗特性對供電系統運行穩定性有很大影響。 •’•
()用電設備對供電系統的影響
用電設備運行的數量和功率,用電設備的投入與切除,直接影響到供電系統的工作,對供電電壓大小、頻率高低、電壓波形和供電系統的發熱狀態、機械應力、電應力等都有影響。用電設備性質的不同,影響的程度電不同。對于線性負載,總的影響較小。但是在三相系統中,三相負載配置的不對稱,會導致三相電壓的不平衡和使三相電機損耗加大。電動機是一種特殊用電設備,他的起動特性和穩態運行特性差別很大,直接起動時起動電流很大且有低的功率因數,對電網電壓、電流和頻率都有影響。直流電機的特性和工作狀態直接與供電電壓有關,設 "為電動機反電動勢,則當 "時為電動機工作狀態; %"時為電機空載工作狀態,基本上不吸取電源功率; & ’"時為發電機工作狀態,電機向電網提供功率,即貯于電機內的機械能向電能轉化,故大型電動機在電網突然短路,電網電壓降低時,成為發電機工作狀態,也向短路點送電流。
電子設備的增多,使交流供電系統的波形發生畸變。因為電子設備內部電源首先將輸入 ())*+交流電通過二極管整流電路整流成直流電,經電容濾波后送穩壓電路。整流濾波電路是一種典型非線性電路,使交流電源輸入電流中出現高次諧波,該高次諧波電流在電源內阻抗上產生高次電壓降,從而使電源電壓波形畸變,損托加大,并對電網上其他用電設備產生不良影響。通信電臺發射機、雷達和電子對抗設備發射機往往還是一種脈沖工作負載,發射期間消耗功率很大,不發射時則較小,從而使供電電源長期處于瞬變狀態,使電能質量降低。
研究用電設備對供電系統的影響,目的是從電源、配電和用電三個方面共同努力,減小或消除這種不良影響,提高供電品質,以改善用電設備性能。
供電系統分成正常、非正常和應急工作三種狀態。在供電系統正常時,一般用電設備應具有設計要求的全部技術性能,除非有專門的規定,在供電特性的一定范圍內設備的某些性能可以降低,在電源或匯流條轉換出現供電中斷時,對用電設備的性能不作要求,但恢復供電后,設備性能應全部恢復。在供電系統非正常期間,除非另有規定,一般對設備性能不作要求,但必須保證安全,一旦供電恢復正常,用電設備也應全部恢復其特性。應急供電時,由于應急電源的電氣特性低于主電源的特性,應急狀態工作的電氣設備必須在這種條件下仍具有規定的特性,并保證安全可靠。
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