OA1530-32-NIN對調(diào)壓系統(tǒng)的基本要求,飛機電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)符合機載設(shè)備通用要求。此外,根據(jù)其工作性質(zhì)與特點,還需要補充或強調(diào)以下三點。

工作可靠,性能穩(wěn)定,電壓調(diào)節(jié)器是飛機供電系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)各,它直接關(guān)系著電源系統(tǒng)能否發(fā)出符合質(zhì)量要求的電能供全機用電設(shè)備使用。在飛機整個飛行過程中,調(diào)壓器要持續(xù)正常工作。

若出現(xiàn)故障,就會使飛機因失去電源而不能正常飛行,甚至造成嚴(yán)重事故。因此,調(diào)壓器工作的可靠性至關(guān)重要;其工作性能也應(yīng)穩(wěn)定,在工作壽命期內(nèi)不應(yīng)有明顯的變化,當(dāng)工作環(huán)境條件在規(guī)定范圍內(nèi)變化時,調(diào)壓器應(yīng)不受或少受影響而能正常工作。

穩(wěn)定性好,穩(wěn)態(tài)誤差小,動態(tài)品質(zhì)高,飛機供電系統(tǒng)的工作條件、負載情況等因飛行狀態(tài)的變化會有較大的急驟變化。技術(shù)規(guī)范對調(diào)壓器的建壓時間、允許的穩(wěn)態(tài)電壓變化范圍、電壓調(diào)整范圍、發(fā)電機負載突變后電壓變化和恢復(fù)時間及由調(diào)壓器引入的發(fā)電機電壓脈動量等都有要求。所以在設(shè)計調(diào)壓器時,應(yīng)妥善選擇有關(guān)參數(shù)并采取有效的校正措施,使調(diào)壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差及動態(tài)品質(zhì)均能達到指標(biāo)要求。

有足夠的電壓調(diào)節(jié)范圍及“強行勵磁”能力,并且反應(yīng)迅速,對于“強行勵磁”能力,一般要求同步發(fā)電機在三相短路時輸出的短路電流值能達到額定電流的3倍,并于0.07s內(nèi)建立穩(wěn)態(tài)短路電流。

飛機調(diào)壓器的發(fā)展概況,飛機調(diào)壓器隨著飛機供電系統(tǒng)的演變與科學(xué)技術(shù)的進步而不斷發(fā)展。早期,小功率的低壓直流電源系統(tǒng)曾使用振動式調(diào)壓器,在發(fā)電機勵磁繞組電路內(nèi)串聯(lián)一個電阻,振動式觸點與電阻并聯(lián),隨著觸點的通、斷,勵磁電流將相應(yīng)變化。通過改變觸點的接通與斷開時間比,可以改變勵磁電流的平均值而達到調(diào)壓的目的。這種調(diào)壓器只適用于勵磁電流小于2A的發(fā)電機使用,且觸點易損壞,觸點通、斷產(chǎn)生火花會造成較強的電磁干擾。但其控制原理為現(xiàn)代晶體管式調(diào)壓器所采用。

后來,功率較大的低壓直流電源系統(tǒng)(3~18kW)采用了炭片式調(diào)壓器,所控制的勵磁電流可達10~15A。炭片式調(diào)壓器的主要缺點是:消耗的功率大,炭片易磨損,抗沖擊與抗振動的性能差及準(zhǔn)確度低。目前仍有一些飛機的低壓直流電源系統(tǒng)沿用炭片式調(diào)壓器,采取了一些措施使性能有所改進,但上述缺點仍然存在,沒有根本的變化。

20世紀(jì)40年代至50年代初期,飛機交流電源系統(tǒng)曾采用磁放大器式調(diào)壓器,但在50年代后期大功率硅晶體管出現(xiàn)后即被晶體管式調(diào)壓器所取代。晶體管式調(diào)壓器重量輕、體積小、壽命長、調(diào)壓精度高,反應(yīng)迅速,動態(tài)性能好,便于維護�，F(xiàn)在飛機交、直流供電系統(tǒng)均已廣泛使用晶體管式調(diào)壓器。

目前,調(diào)壓器趨向于集成化、組合化方向發(fā)展�？刂撇糠钟眉呻娐�,將頻率調(diào)節(jié)器或控制保護器與調(diào)壓器組合為一體的新設(shè)各已在新型飛機上使用。

本章主要以晶體管式調(diào)壓器為例,討論調(diào)壓系統(tǒng)的工作原理、誤差及有關(guān)設(shè)計問題,并對調(diào)壓系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性進行分析。

飛機記壓系統(tǒng)的組成與調(diào)壓方式,飛機電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成,飛機電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)由電壓調(diào)節(jié)器與發(fā)電機組成閉環(huán)自動控制系統(tǒng),圖5-1所示為飛機調(diào)壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

電壓調(diào)節(jié)器通常由四個環(huán)節(jié)組成,即檢測環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)與執(zhí)行(操縱、控制)環(huán)節(jié)。

檢測環(huán)節(jié)實時檢測被調(diào)節(jié)量―電源系統(tǒng)電壓ug,并輸出至比較環(huán)節(jié)。當(dāng)ug由于某種原因偏離調(diào)定值時,比較環(huán)節(jié)輸出偏差信號,此偏差信號經(jīng)放大環(huán)節(jié)放大后,使執(zhí)行環(huán)節(jié)改變發(fā)電機的勵磁電流,從而使被調(diào)量ug變化,以減小或消除偏差。

除以上基本環(huán)節(jié)外,有時還需要增加某些附加環(huán)節(jié)。如:為了增加系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性增加穩(wěn)定環(huán)節(jié)(校正環(huán)節(jié));為了減小穩(wěn)態(tài)誤差增加補償環(huán)節(jié);并聯(lián)供電系統(tǒng)中為了使功率(直流供電系統(tǒng))或無功功率(交流供電系統(tǒng))均勻分配,要增加均衡環(huán)節(jié)等。