分享

空客A320飞机电源系统ATA24

 RockRockRock 2023-05-08 发布于山东

目录

系统概述

电源发电系统

正常供电形态

非正常供电形态

系统概述

1.主电源系统:发动机驱动IDG供电:115V-400HZ-90KVA 三相交流电

2.辅助电源系统:APU发电机:115V-400HZ-90KVA 三相交流电

3.地面电源系统:外部电源车:115V-400HZ-90KVA 三相交流电

4.应急电源系统:冲压涡轮应急发电RAT:115V-400HZ-5KVA 三相交流电

5. 二次电源系统:变压整流器和交流机转换产生

供电优先级:

同侧发电机——外部电源车——APU——异侧发电机

MAINT BUS ON地面勤务开关位于前厨房头顶面板2000VU

图片

图片

问:IDG = GEN? 

敲黑板,它是一个东西么?

请看下文...

电源发电系统

  • IDG 综合驱动发电机

  • AC辅助发电机APU

  • 地面电源

  • 厨房供电

  • 静变流机

  • 应急发电机

IDG 综合驱动发电机:

概述:

A320飞机上有两台发动机驱动的发电机。但,由于发动机的转速变化范围比较大(4900rpm-9120rpm),可达2:1到3:1,因此,为了获得恒频交流电,必须把变化的发动机转速转变为恒定的转速(12000rpm)恒速传动装置(简称恒装CSD)的作用就是把不同飞行阶段变化的发动机转速变换成恒定的转速,使交流发电机输出恒频交流电。

恒速装置的形式很多,目前常用的是电磁式和液压机械式两种。电磁式横装与电磁滑差离合器的原理相似,但因其效率低,一般只用在发动机转速变化范围不大,发电机容量较小的场合。

空客A320采用的是液压机械式恒装恒装与喷油冷却发电机组合在一起成为一个整体,称为综合驱动发电机(IDG)。

图片

根据恒速传动装置的功能,恒装应位于发动机输出轴与发电机输入轴之间。发动机的转速N2经过塔轴、附件齿轮箱传到恒装输入端,经恒装稳定速度后再传动到发电机,使发电机的转速保持恒定不变。

图片

IDG在这里

图片

工作原理:

图片

齿轮差动式液压恒装:(A320是液压式)

主要由差动游星齿轮系、液压泵(液压马达组件、滑油系统、调速系统和保护系统五部分组成。其中划线部分为核心部分。

恒装的输出转速由两个转速决定:

  一是发动机经游星齿轮架(DIFFERNTIAL GEAR)直接传递给发电机的转速,该转速随发动机转速变化而变化;

  二是液压泵(HYDRAULIC TRIM UNIT液压马达组件通过环形齿轮传递的转速,该转速用来补偿发动机转速的变化,以保持恒装的输出转速不变。

滑油系统:

图片

除对齿轮系统起润滑和散热作用外,同时还作为液压泵-液压马达组件传递功率的介质。当滑油温度小于40℃,直接经冷却器旁通阀流通,不需要经过滑油冷却器;滑油温度高于70℃,需要经滑油冷却器进行冷却;当温度界于40--70℃之间时,旁通阀处于可调节状态。

调速系统:

要反馈恒装的输出转速,根据转速大小控制液压泵----液压马达组件的工作,调整环形齿轮的转速及转向,以便补偿转速的偏离,达到恒速的目的。

保护系统:

是在恒装出现故障时将其与发动机脱开,或使发电机与电网断开,以保护整个装置不受损坏。

控制与指示:

IDG控制开关位于电气面板(头顶版中部),带有红色保护盖。IDG 开关正常时由弹簧保持在断开位。按下以后,IDG 将从其传动轴上脱开,并且在空中飞行员无法恢复IDG工作,必须由机务在地面恢复IDG。

图片

图片

IDG相关指示在ELEC页面:

在下列情况下,该灯亮为琥珀色并伴有 ECAM 警戒:

‐ IDG 滑油出口过热(超过185 ℃),或者

‐ IDG 滑油压力低(发动机低速被抑制:N2 低于 14 % 时被抑制。IDG 断开后故障灯熄灭。

IDG 脱开时,显示琥珀色的DISC

图片

当探测到 IDG 低压且相关发动机在运转时,显示琥珀色的LO PR

图片

IDG滑油出口温度:

正常情况下为绿色,147 °C < T < 185 °C 时 闪亮(咨询):

图片

T>185 °C 时,变为琥珀色:

注意:

若温度达到185℃未脱开,则温度上升到200℃时,IDG将自动热脱开。这种情况人工不能脱开、不可复位,IDG必须更换。

图片

【IDG OIL LO PR】故障现象:

图片

注意:

1. 保持 IDG按钮电门超过3 s可能损坏IDG的断开机械设置。

2. 只有在发动机运转或风转时断开IDG。否则开车时IDG会受损。

机组按照非正常程序处理流程,执行完ECAM动作后:

图片

此时整个电气网络只有一个发电机(2号)供电,同时主厨房也自动卸载。为了保证更高的供电冗余度,机组应起动APU(若APU可用)。

AC交流电GEN发电机:

    在正常的飞行构型,每个IDG供应自己的分配电网(如下图),通过其线路接触器GLC实现。两台交流发电机(发电机 GEN1,发电机GEN 2)向飞机供电,每台由主发电机GEN(包括PMG励磁发电机是由三相转子绕组构成)通过整体驱动装置驱动。每台发电机可提供最大90 KVA的115/200 V/400 Hz三相交流电。

    两个发电机控制组件(GCU)控制各自发电机的输出。每个GCU的主要功能是:

‐ 控制发电机的输出频率和电压。

‐ 通过控制相应的发电机电路接触器(GLC)来保护网络

图片

GEN1---AC 1---电分配网1:

-交流汇流条1(AC BUS 1)

-交流主汇流条(AC ESS BUS)

-交流主卸载汇流条(AC SHED ESS BUS)

TR 1由交流汇流条1通过接触器供应:

—直流汇流条1(DC BUS 1)

—直流电瓶汇流条(DC BAT BUS)

—直流主汇流条 (DC ESS BUS)

—直流主卸载汇流条(DC SHED ESS BUS)

·两个电瓶总是跟直流电瓶汇流条(DCBAT BUS)相连

GEN2---AC 2---电分配网2:

TR 2由交流汇流条2通过其接触器供应直流汇流条2(DC BUS2)

图片

AC辅助发电机APU:

    APU 发电机直接由APU驱动,产生的电源输出与每部发动机驱动的发电机的电源输出相同,可以在任何时候代替一部或两部主发动机驱动发电机。

    安装在前轮附近的地面电源接头可使外接电源向所有的汇流条供电。

    地面电源控制组件(GPCU):

‐ 通过控制外部电源接触器来保护网络,或 一个地面和辅助电源控制组件(GAPCU)  :

‐ 通过APU电子控制盒调节APU发电机的频率和电压。

‐ 通过控制外接电源接触器和APU发电机电路接触器保护网络。

图片

注意:
    APU滑油超温信号由ECB控制

    APU GLC即AGLC是由GAPCU控制

    ECB监控APU滑油温度界限为185℃、转速为95%

    GAPCU中分APU模块和外部电源模块(外部电源模块中有IMR和PRR)

    GAPCU三种供电方式:APU PMG供电、外部电源供电、301PP 28V DC

    GAPCU中地面模块的空地信号由LGCIU1给出。

地面电源:

    地面电源优先于APU,当外部电源AVAIL显示时,机组可以接通外部电源提供AC供电。

图片

图片

厨房供电

    厨房供电由2XP 115V AC BUS2和1XP 115V AC BUS1完成。

    APU地面过载,将客舱、厨房用户直接自动卸载,

    而IDG过载则需要人工卸载,

    在空中,当只有一台主发电机工作时,厨房部分用户被卸载

图片

静变流机

    静变流机能将电瓶中的28V DC转变为115V 400HZ 1KVA的单相电源,然后供给部分交流主汇流条。静变流机由BAT1提供电源,由BCL监控。

图片

AC ESS FEED按钮:

    若速度小于50节,AC BUS 2自动切换至AC BUS1为AC ESS BUS供电

   若速度大于50节,AC BUS 2需按压此按钮进行人工切换,才能使AC BUS1为AC ESS BUS供电。

应急发电机

  当全部主交流发电机失效时,一台由蓝液压系统驱动的应急发电机自动为飞机提供交流电。该发电机提供5千伏安-115/200伏-400赫兹应急三相交流电。

一个发电机控制组件(GCU):

‐ 保持应急发电机恒定速度,

‐ 控制发电机的输出电压,

‐ 通过控制应急发电机电路接触器来保护网络,且

‐ 控制应急发电机的起动。

  应急发电机控制组件CSM/GCU可有BAT2供电,当RAT转速正常之后由PMG供电。

图片

FAULL灯电瓶充电限制器BCL控制

    应急发电机中液压驱动马达的伺服阀是由CSM/GCU控制的,RAT放出后,若前起落架未被压缩,则应急发电机开始发电工作。

RAT自动放出的条件:

    AC BUS1 OFF

    AC BUS2 OFF

    SPEED>100KT

电源正常供电形态


飞行中:

图片

  每一发动机驱动的发电机经各自发电机电路接触器(GLC 1 和GLC 2)给相应的AC BUS (1号和2号)供电。

    通常AC BUS 1经一个接触器给AC ESS BUS供电。

    TR 1通常给DC BUS 1、DC BAT BUS和DC ESS BUS供电。

    TR 2通常给DC BUS 2供电。

  需要充电时,两个电瓶就连接到DC BAT BUS上。电充满后电瓶充电限制器将其断开。

在地面:

图片

  整个系统可由APU发电机或外接电源供电。

  在地面,如果仅需要地面勤务时,直接由外接电源给交流和直流地面/空中汇流条供电,而不用给整架飞机网络供电。

  通过前登机口区域的MAINT BUS(维护汇流条)电门选择这种供电构型。

非正常供电形态

一部GEN失效:

系统将由下列发电机自动替代失效的发电机:

  ‐ APU GEN(若可用),或

  ‐ 其它发动机发电机。

部分厨房用电载荷以及娱乐设备直流汇流条自动卸载。

: 厨房自动卸载若允许厨房用电载荷自动卸载。

图片

AC BUS 1 失效:

‐ AC BUS 2 可为AC ESS BUS供电,且ESS TR可为DC ESS BUS供电,均通过AC ESS

FEED 按钮。此工作通过AC ESS FEED自动转换自动完成。.

‐ 5 s后,DCBUS 2自动向DC BUS 1和DC BAT BUS供电。

图片

一部TR 失效:

在下列情况下,每一部TR(变压整流器)的接触器会自动断开:

  ‐ 过热

  ‐ 最小电流

故障的TR会被另一个TR(变压整流器)自动代替。

DC ESS BUS由ESS TR供电

图片

TRI 和 TR2 都失效:

  如果TR1和TR2失效,DC BUS1,DC BUS 2 和DC BAT BUS同时失效,DCESS BUS 由ESSTR供电。

图片

电气应急形态:!!!

    A320紧急电气形态是指AC1和AC2两个交流汇流条同时失去电源。故障的原因可能是AC1 AC2短路,或者是同时失去两台GEN(正常情况下APU GEN未工作)。

A320电气系统汇流条结构简图如下:

图片

A320电气系统汇流条完整结构图如下:

图片

第一阶段:仅电瓶供电(空中)

当出现AC1 AC2失效时,速度大于100kt,RAT就会自动放出。从失效开始到RAT放出并驱动蓝液压从而驱动EMER GEN工作,这个过程大约需要8秒钟。

图片

在这短暂的8秒钟内,EMER GEN还没有工作,此时只有BAT1 2供电。

汇流条供电逻辑如下:

图片

BAT1通过静变流机给AC ESSAC STAT INV供电。BAT2给DC ESS供电。此时DU显示如下:

图片

只有左侧PFD和上部E/WD有显示。这两个DU供电来源是AC ESS。此时只能由左侧飞行员操纵飞机。

第二阶段:EMER GEN供电

RAT自动放出8秒后。EMER GEN开始工作。

图片

汇流条供电逻辑如下:

图片

图片

EMER GEN给AC ESS供电,AC ESS SHED也恢复供电。ESS TR给DC ESS供电,DC ESS SHED也恢复供电。此时DU显示如下:

图片

左侧ND恢复显示,因为左侧ND供电来源是AC ESS SHED,所以当AC ESS SHED恢复供电时,左侧ND也恢复了显示。对比仅电瓶供电时逻辑,我们可以通过左侧ND恢复显示来判断EMER GEN已经工作。

 

第三阶段:EMER GEN脱开

如果 RAT 失速或飞机在地面,速度在 100 kt 以下,应急发电机不再供电。应急供电网络自动移交给电瓶和静变交流机:

图片

此时供电逻辑与最初的8秒钟供电逻辑相同。

左侧ND失去显示:

图片

第四阶段:仅电瓶供电(地面)

当飞机在地面上且速度在 50 kt以下时,与空中供电不同。

汇流条供电逻辑如下:

图片

BAT1仅给AC STAT INV供电。

BAT2给DC ESS 供电。

由于AC ESS没有电,此时所有DU失去显示。

图片


DU供电逻辑:

图片

A320应急供电逻辑图:

图片

烟雾状态下的供电:

    烟雾状态下的供电与应急供电构型基本相同,此外,每个大翼的一个燃油泵由发电机线路接触器GLC上游直接供电。如果出现烟雾,具体进程如下:

1)排烟:

- OXYGEN/MASK MAN ON氧气/面罩人工开关按钮在打开 ON位

- VENTILATION/BLOWER andEXTRACT通风/鼓风机按钮开关在超控 OVRD 位(这会导致完全打开空调进气活门和排气活门部分打开),

- VENTILATION/CAB FANS通风/驾驶室风扇按钮开关关闭(停止空气循环)。

2)如果5分钟后烟雾仍然存在 

隔离烟雾:

- EMER ELEC PWR/GEN 1LINE应急供电按钮开关关闭(打开GLC1),发电机1仍然有电,分别供电给左右大翼的1号燃油泵,交流汇流条ACBUS2通过汇流条连接接触器BTC供电给交流汇流条AC BUS1.

- EMER ELEC PWR/MAN ON 应急电源人工按钮开关开 (RAT放出),

- APU GEN 发电机供电按钮开关关闭OFF

- ELEC/GEN 2 发电机供电按钮开关关闭 OFF

在起落架展开之前

- GEN 2 发电机供电按钮开关 ON

- GEN 1 LINE 按钮开关 ON

图片

个人观点

以上观点及操作建议非“空客及公司观点”

仅供参考!!!

欢迎大家批评指正,共同交流学习

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多