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发电、超级电容器

大多数飞机需要某种形式的电力来操作导航、滑行、着陆、频闪灯、一个或多个COM和NAV无线电、应答器、对讲机和其他你选择的先进电子系统。在老式飞机上,电气系统包括一个电池和一个交流发电机。所有这些都通过几米(大型飞机上的公里/英里)的电线连接起来。

地球上的所有物质由分子组成,它们基本上由原子组成。这些原子由电子,质子和中子制成。电力是关于吸引质子的自由电子的流动并被其他电子排斥。

交流发电机产生的电子流可供我们利用,但如果引擎不运转,这些东西什么也做不了。为了让它们运行,我们需要某种形式的存储来启动我们的引擎,这样就可以产生电力。

为了储能,我们看看其另一种形式:电容器使用静电性。如果普通的,日常电池使用化学物质和反应以存储和释放能量。



超级电容器

超级电容器

标准电池的充电速度很慢,超级电容器可以非常快地做到这一点,即使在极端的温度条件和振动下,也不会发生数百万次的退化。造成这种现象的原因是与化学电池相比,它们的内阻较低。因此,它们可以作为一个高性能缓冲区,在短时间内提供高能量。这是理想的启动引擎。这些电容器并不便宜,但实际上是坚不可摧的,而且像锂电池一样重量轻。要了解有关这些组件的更多信息,请访问到电池大学

电池和超级电容的主要区别在于能量的储存方式,它们的能量密度和放电特性。当电池在放电过程中有相对平坦的低电压降时,超级电容是一条向下的直线。这导致大量的能量未被使用,因为电压对任何连接到它的设备来说都太低了,但仍然会有大量的能量剩余。阅读更多相关内容放电概要在电池大学。

能力

电池的容量以每小时的约束表示啊。从理论上讲,35Ah的电池能够递送35a或1小时或任何其他组合。但需要充分收费能够做到这一点,因此需要在飞行期间充电。电容器在FARADS中表示,其相当于每伏或F = /伏特的1安培。在12 V,1 AH等于300 F.

储存在电容器中的能量(每秒瓦特或焦耳)是1/ 2c × v2.另一个通式表示,电量除以电压:c = q / v.电池的能量是电压×容量(以a-hr)×3600秒/小时

发动机启动电池可用容量的实际数字约为20%,而深循环AGM型可以轻松释放其名义额定容量的80%。电容器可以提供100%,但如前所述,它不是一个平坦的放电轮廓。

充电

大多数现代化的飞机使用交流发电机,因为这些都能够提供更多的电力,并且能够用发动机怠速充电,发电机无法做到这一点(每个RPM的功率较少)并且具有较重的结构。这两个之间的主要设计差异是交流发电机具有旋转电磁铁(转子),其被传输电源的励磁电流(ALT开关)和固定线圈(定子)通电。

发电机有一个固定的永磁体和固定磁场内的旋转线圈,通过整流子将交流电压/电流(AC)整流成直流电压/电流(DC)产生电力。交流发电机使用二极管将交流电转换为直流电。

旋转式发动机有一个沿线圈(定子)移动的旋转永磁体。这需要没有换向器和碳刷拾取电压/电流。他们确实需要一个单独的稳压器/整流转换这个交流电压到一个直接电压。

飞机交流发电机设备

规定

两种器件都是电压调节的,并向飞机电气系统提供13,8伏,因此需要用于导频的过电压保护和指示器。过电流保护是通过设计与交流发电机但不在发电机中,这是一个单独的电流限制装置。

发动机启动后,交流发电机(或发电机)将为飞机提供电力并为电池充电。因此,电池仅需要启动发动机,在发动机或交流发电机故障时补充在高负荷情况下的交流发电机和作为紧急电源。

发电机需要至少1200引擎每分钟转速来提供足够的电力给电池充电,而交流发电机可以从闲置的每分钟转速(低于900转)做到这一点。

地面电力

一些飞机有一个地面电源插座,在测试电气系统时有用,而不运行引擎和排水电池。有时也可用于电池容量不足时(寒冷天气)启动发动机。你会发现在总开关附近有一个地面电源开关,有“地面”和“飞行”模式。你必须确保地面电源单元与飞机系统具有相同的电压和极性。

如果你想了解更多有关电的知识,可到电气学校(electricalschool.org)以获取更多资料。

EAI写的。




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