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1、民航飞机电气系统（2010年版教材）一、工作原理1. 炭片调压器的工作原理（P134，图5-3 ）当发电机转速上升或负载减小时，发电机电压会升高而超过其额定值。此时电磁铁线圈中的电流会立即增大，作用在衔铁上的电磁力会随之增大，衔铁向电磁铁方向移动，炭片之间的压力便减小，炭柱电阻逐渐增大，发电机励磁电流逐渐减小，发电机电压逐渐下降。 当炭柱电阻的改变所引起的电压变化量，恰好抵消了由于转速和负载改变所引起的电压变化量时，发电机电压就恢复至额定值。经过这一变化后，作用在衔铁上的三个力又重新平衡， 衔铁停在新的平衡位置，调压器又处于新的平衡状态。当发电机转速下降或负载增加时，电压调节器的工作过程与上述
2、相反。即：当发电机转速下降或负载增加时，发电机电压会下降而低于其额定值。此时电磁铁线圈中的电流会立即减小，作用在衔铁上的电磁力会随之减小，衔铁向炭柱方向移动， 炭片之间的压力便增大，炭柱电阻逐渐减小，发电机励磁电流逐渐增大，发电机电压逐渐上升。当炭柱电阻的改变所引起的电压变化量，恰好抵消了由于转速和负载改变所引起的电压变化量时，发电机电压就恢复至额定值。经过这一变化后，作用在衔铁上的三个力又重新平衡，衔 铁停在新的平衡位置，调压器又处于新的平衡状态。2. 负载均衡电路的工作原理（P139,图5-6 ）如果负载分配不均衡，设丨112,则A、B两点电位不相等，AB,于是有电流自 B点经过VWq2和
3、Wq1流向A点，产生相应的磁势。在输出电流大的发电机调压器中，均衡线圈 磁势页工作线圈磁势方向相同，使调压器铁芯合成磁势增强，调节点电压U降低；输出电流小的发电机调压器，均衡线圈磁势与工作线圈磁势方向相反，使铁芯合成磁势减弱， 调节点电压U2升高。结果原来输出电流大的发电机电流I 1减小，输出电流小的发电机电流I 2增大，使负载趋于均衡。如果|1|2,则调节过程相反。即：如果负载分配不均衡，设丨1B,于是有电流自 A点经过 Wq2和Wq1流向B点，产生相应的磁势。在输出电流大的发电机调压器中，均衡线圈 磁势与工作线圈磁势方向相反，使调压器铁芯合成磁势减弱，调节点电压U升高；输出电流小的发电机调
4、压器，均衡线圈磁势与工作线圈磁势方向相同，使铁芯合成磁势增强， 调节点电压U2降低。结果原来输出电流小的发电机电流I 1增大，输出电流小的发电机电流I 2减小，使负载趋于均衡。3. 差动保护电路工作原理（P191-192，图6-40，图6-41 ）当发电机内部或电流互感器之间的馈电线发生相与相或相与地短路时，如短路点a对地发生短路，则将流过一短路电流，于是短路点两侧的电流的大小和相位一般都不相等，于是，? ? ? ? ?11将不再等于I2 ,I I 1 I 2为一个较大的值。?当短路电流达到一定数值时， I在电阻R2上的压降经二极管 D整流，电容C滤波，再经分压后在电阻 F8上产生电压 Uk8
5、 ,当Uhs大于鉴压值 U（Uw为稳压管DW的击穿电压）时，将 发出差动保护故障信号，经过GCF故障信号放大器去断开 GCR然后断开GB从而将故障发 电机励磁电路和输出电路迅速断开。若短路故障发生在保护区以外的b点，则差动保护电路不会输出故障信号。4. 过压保护电路工作原理（P192-193，图6-42 ）发生持续过电压 时，Ua大于U/V1, DW1被击穿，向反延时电路输入一信号电压，经R4向C2充电。当充电电压达到 DW/的击穿值 U2时，DW被击穿，而输出一故障信号到GCR故障信号放大器，使GCR断开，从而断开发电机励磁回路。同时GB也断开，使被保护的发电机退出电网。过电压越高，对电容器
6、 C2的充电电流就越大，C2的电压达到击穿 DW的时间就越短， 因而该电路具有反延时特性。对于瞬时过电压，由于时间很短，C2上的电压还不足以达到 DW的击穿值，过电压就已 消失，故DW不能被击穿，该电路也就不会输出故障信号。C上的积累电荷，可通过 0、R3释放掉。在发电机正常供电（即U=U）时，经变压整流滤波分压后的电压U低于鉴压值 Uwi（稳压管DW的击穿电压），DW不能击穿，电路无信号输出。二、简要原理、方法5. 直流发电机的工作原理（P69-70 ）电枢线圈切割磁力线，电枢线圈中的感应电动势是一个交流电动势。换向器和电刷起着整流的作用，因此，俗称“整流子”。只有一个线圈时，电刷 A、B之
7、间获得直流电动势较小，而且脉动很大。实际上直流发 电机的电枢铁心表面均匀分布了许多线圈，而每个线圈的出线端分别连接两个换向片，这样在电刷A、B之间就可获得较大且平稳直流电动势。该电动势称为电枢电动势，以E表示。其大小可由下式表示：EaCe 门6. 并励直流发电机自励发电的条件（P148）（1）电机必须有剩磁。必要时，可用其它电源对其激励一次，以获得剩磁。有的发电 机是在其定子铁心片中嵌放永久磁铁片，来增加剩磁；（2）励磁绕组连接极性正确，即励磁磁势与剩磁方向一致；（3）励磁电路电阻不能过大，必须小于该转速下的临界电阻；（4）转速不能过低。7. 三级式无刷同步发电机的组成及各部分电机的结构特点（
8、P156,图6-6,6-7 ）它主要由主发电机、旋转整流器、主励磁机和副励磁机四部分组成。其中，主发电机和副励磁机为旋转磁极式，主励磁机为旋转电枢式，旋转整流器安装在转子上，随转子转动。8. （三相）异步电动机的工作原理及工作状态 当异步电机与旋转磁场转向相同，转速在 处于电动状态。当异步电机与旋转磁场转向相同，转速 当异步电机与旋转磁场转向相反，转速8A.三相异步电动机的调速（P89）（转差率s与工作状态的对应关系）（P88）Ons0。这时，电机nn0时，s0。这时，电机处于发电状态。n1。这时，电机处于电磁制动状态。根据公式：n （1 s）可知：调速方法有三种：（1）变极调速；（2）变频调
9、速；（3）P变转差率调速。9. 晶体管控制励磁电流的原理（P173）t ontont offton是功率管在一个周期里的相对导通时间，叫晶体管的导通比或占空比。在功率管的控制下，励磁电流的平均值是和功率管的导通比成正比，改变功率管的导通比，即可改变励磁电流，以调节发电机电压。通过脉冲电压调节励磁电流通常采用两种方法：一种是保持脉冲宽度不变，仅调节脉冲的频率，叫做脉冲调频式；另一种是脉冲频率保持不变，仅调节脉冲的宽度，叫做脉冲调宽式。注意：增加脉冲宽度就可以增加导通比的说法是错误的。保持脉冲频率（周期）不变时，增加脉冲宽度可以增加导通比。10. 磁电机的工作原理（磁电机产生高压电的原理）（P20
10、6）磁电机产生高压电是分两步进行的。第一步是产生低压电，即改变穿过初级线圈的磁通而使初级线圈感应出低压电；第二步是把低压电变成高压电，即在适当的时机断开低压电路，使初级线圈的感应电流和伴随感应电流而产生的感应电磁场迅速消失，使铁芯磁通发生剧烈的变化，从而使次级线圈感应而产生高压电。11. 涡桨发动机电力起动设备（直流电动机）的增速方法（P216）要使其增速，可以采取三种措施：增大起动电源电压，实行电压调速；减小电动机磁通，即减小电动机的励磁电流，实行磁通调速；在电枢电路内串联附加电阻而后短接， 也可使电动机增速。12. 运7飞机上 WJ5A发动机的五级起动（P217-218）第一级在电枢电路中
11、串联附加电阻的起动第二级切除附加电阻起动第三级一一减小电机磁通起动第四级一一升高电源电压起动第五级一一减小电机磁通起动13. 襟翼收放电路工作原理（P224,图8-4）（1）在图上画出电流通路；（2）襟翼收上后“放位微动电门”触点闭合；（3）“收位微动电门”触点断开。14. 论述紧急放襟翼的工作原理（P225，图8-5）接通紧急放下襟翼的保险电门，接通紧急放襟翼操纵电门。正28V电压由汇流条011,经由保险电门243和操纵电门244的2-1触点使紧急液压油泵接触器241工作，使紧急液压油泵242电动机工作，同时因接触器241的活动触点3和固定触点连通，使紧急油泵工作指示灯燃亮。（建议：说明开关
12、位置，在图上画出电流通路，叙述结果，即：接通紧急放下襟 翼的保险电门和紧急放襟翼操纵电门，电流通路如图所示，紧急油泵工作指示灯燃亮。）紧急放下襟翼操纵电门的4-3触点接通，使28V直流电经襟翼紧急放下终点电门245的触点加至紧急放襟翼电磁活门的电磁线圈1-2接地，接通紧急放下襟翼的液压油路，使襟翼放下。襟翼放下之后压断终点电门245，断开紧急放下襟翼电磁活门电路。为防止电磁活门248断开电路时产生的自感电势使终点电门245产生火花，在电磁活门线圈两端并联有二极管，用以短路电磁活门自感电势。15. 调整片工作原理（P227,图8-9）（1）在图上画出电流通路；（2）“传动杆”向上运动（伸出）；（
13、3） 调整片与舵面取齐时，“中立信号灯”亮。16. 起落架收放电路（2010年版教材有变化，无下图，特补充）在图示起落架收放电路中，应急收上起落架的工作原理：n飙电门收哉X起摆点电门FA-l/lvmrA-140Mt电空誘(1)(2)(3)“操纵电门”在“收”位；“起落架紧急收起电门”在接通位; 在图上画出电流通路。17. 单端双金属片火警探测电路原理（P241-242，图9-1，图9-2）单端双金属片火警传感器它只有一个引线端与探测器封闭回路相连，并通过其金属壳体与飞机搭铁接地。当某个传感器探测到高温时，触点接通，从而将火警信号电路接通，系统发出警告。探测器电路中的回路可以保证火警信号电路从两
14、条路径接通。当封闭回路的一端断开时，火警信号电路可以从另一端接通，从而提高了系统的可靠性。按压接通火警测试按钮可直接将回路接地，接通火警信号电路。18. 温升率探测器电路原理（P243,图9-4，图9-5）一般使用多个热电偶传感器安装在监控区的关键部位，其中一个传感器安装在一个隔热罩里面，称之为参考接点。其余则称为测量接点。当监控区正常时，各接点的温度相同， 热电偶之间无热电动势产生，就没有火警信号输 出。如果监控区有火灾发生， 就会有一个或多个测量接点的温度迅速升高，而参考接点温度上升得很慢，于是热电偶之间有很大的温差存在， 就有热电动势产生。 它将会驱动敏感继电 器使其触点接通，从而将从动
15、继电器线圈电路接通， 从动继电器工作，将火警信号电路接通， 输出火警信号。19. 气体感温线式探测系统原理（ P245,图9-10）Lin dberg型气体感温线式探测系统中构成探测环路的不锈钢管中充填有气体和感温装置，不锈钢管一端封闭，另一端与一个压力开关密封相连。不锈钢探测环路安装在监控区周围，当出现火灾或过热情况时，使感温装置局部被加热， 从而释放气体，管内气体压力增大，使得压力开关闭合。压力开关闭合后，警告信号电路被接通，输出信号。正常情况下，按压 测试开关，就有电流流过不锈钢管对其加热，管内感温装置就会释放气体， 使压力开关接通，触发火警信号。三、判断、分析20. 极化继电器则具有两个显著特点：其一是能反映输入信号的极性；其二
