铅( Pb )
二氧化铅 ( PbO2 )
7
铅蓄电池的放电
→ 放电
PbO2 + 2H2SO4 + Pb
铅蓄电池的充电
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 +电能
正极
电解液
负极
←充电
==
正极
电解液
负极
8
铅酸蓄电池
→ 放电
PbO2 + 2H2SO4 + Pb 正极 电解液 负极
←充电
==
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 +电能 正极 电解液 负极
A 2.0 1.5 E B U C D F
扩散 作用
极板孔隙中的 硫酸浓度与极 板外的浓度达 到一定值
1.0
孔隙内硫酸
极板 硬化
0.5 0
迅速下降
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 t(h)
11
铅蓄电池充电曲线
2.6 2.4 2.2 a 2.0 1.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 t(h) U b c E d e
N
转子和 励磁绕组
励磁继电器 电压调节器 控制 开关 蓄电池或 37 外接电源
无刷直流发电机的种类
电磁式无刷直流发电机
永磁式无刷直流发电机
38
电磁式无刷直流发电机
主发电机 + 输出整流 滤波电路
N S
副励磁机 励磁机 旋转整流器
39
-
永磁式无刷直流发电机
整流电路 双Y电枢绕组
输出整流 滤波电路
+
发电机 永磁转子
40
空载特性和调节特性曲线
励磁电流I f(A) 电压E(V)
9000rpm 100 80 60 40 20 0 4 8 6000rpm 4000rpm 14 12 10 8 6 4 2 0 100 200300400500 4000rpm 6000rpm 9000rpm
励磁电流I f(A)
34
三、整流式直流发电机
直流发电机由于具有电刷和换向器， 限制了它的高空性能和可靠性，整流式直 流发电机可以有效地克服这些缺点。
35
整流式直流发电机分类
变频交流发电机整流
（有刷）
无刷直流发电机
36
变频交流发电机整流（有刷）
至用电设备
交流发电机 滑环
N S S N S
N
S N S S N
励磁电流I f(A)
12 16 20
电流I(A)
空载特性曲线
调节特性曲线
42
外特性曲线
80 60 40 20 0
UN
0
200 400 600 800 1000
电流I ( A )
电流I (A)
不带调压器
带调压器
43
12kW起动发电机性能参数
发 电 机 工 作 状 态 电 动 机 工 作 状 态 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 额定电压 额定电流 额定功率 转速范围 过载能力 项 目 V A kW rpm 参 数 30 400 12 7200 ～12000 133% 2min 200% 5sec 14000 5min ≮70% 30 3 起动 3 次后间歇 30min 2.84 2062 2.02 14.4 -55 ～+121 44
正极
电解液
负极
←充电 正极
电解液
负极
镉镍蓄电池在充放电过程 中，电解液中的氢氧化钾 并无增减，故电解液的密 度和液面高度几乎不变
20
过热损坏的镍镉蓄电池
21
几种蓄电池性能比较
电池 种类 电动 势 (V)
2.1～ 2.2
平 均 终 止 电 解 比 能 量 容量输 工 作 荷电湿搁 电 压 液 性 ( W·h/k 出 效 率 置性能 电 压 (V) 质 g) (%) (V)
2.0 1.7 酸性
1个月， 10～50 80～90 容 量 降 30% 15～40 75～85 6个月，容
量降25%～ 40% 6 个月，容 量降15%～ 25%
22
铅酸 电池
镍镉 电池 锌银 电池
1.35
1.2
1.1
碱性
1.6～ 1.8
1.4
1.3
碱性
60～ 160
>95
§2-2飞机直流发 电机
27
接线柱 火花抑制盒 接线盖 密封滚珠轴承 转轴和 板组件 转轴花键 轴承支承架
磁轭和 激磁线圈
直流发电机
标称电压为30V（对应的电网
电压一般为28V）
额定容量为3、6、9、12和
18kW
6kW及其以上者有直流发电机
和直流起动发电机两种
28
二、直流发电机工作原理
线圈切割磁力线产生交变电动势 利用整流子把交变电动势变为脉动电动势 增加线圈匝数和整流片片数，可得较大、较平
55
晶体管电压调节器
56
晶体管电压调节器
基准电压 G WE
检测比较电路
波形变换电路
整形放大电路
控制执行电路
57
功率管与发电机励磁绕组 的连接图
Ue ton D T Ie it2 T itav it1 ton
(a)
ie
We Re
toff t
u ~
G
T
(b)
t
58
晶体管调压器
调压原理：晶体管调压器的末级晶体管工作 于开关状态，通过改变末级晶体管的导通比 来调节发电机励磁电流，从而保持发电机电 压基本恒定。
压不应低于其额定值； （1、确信飞机上 有蓄电池；2、容量在75%以上）
禁止用蓄电池进行长时间大电流放电或过
量放电。
17
镉镍蓄电池
18
镉镍蓄电池
镉粉(Cd)
氢氧化镍 Ni(OH)3
19
镉镍蓄电池
→ 放电
2Ni(OH)3 + 2KOH +Cd = = = 2Ni(OH)2 + 2KOH +Cd(OH)2 +电能
74
炭片调压器的均衡电路
U I1
+
R+1 Wreg1
G
1 5 3
I Wreg2
R U
R+2
+
I2
G
3
2
U1
A
U2
B
Weq1
Weq2
R-
R-
75
本章内容结束
76
67
至用电设备 蓄电池开关
过电压与过励磁故障的 保护
持续过压：由故障引起，持续时 间较长，危害大。 瞬时过压：持续时间极短，危害 较小。
68
对过电压保护装置的要求
应具有反延时特性
69
§2-5 直流电源的并
联供电
70
并联供电优点
可实现不中断供电，可靠性高
系统容量大，供电质量高
过速能力 rpm 效 率 起动电压 V 起动次数 最小起动力矩 kg·m 最小力矩 kg·m 悬挂力矩 kg·m 重量 kg 工作环境温度 ℃
§2-3 直流发电机的电 压调节
45
引 言
U = KEΦn - I R
发电机 端电压 负载 发电机 电流 电枢电阻
问：如果不采取措施，在飞行中发电机的端电压能 否保持恒定？为什么？
71
直流电源投入电网的条件
电源极性和电网极性相同 电源电压和电网电压相同
72
负载均衡的概念
两台发电机并联，如果两 台发电机的输出电流相等， 各为负载电流的一半，则称 负载分配是均衡的。
73
负载均衡的条件
两个调压器所保持的电压相等，
即U1=U2
两台发电机的正线电阻相等，
即R+1=R+2
铅酸蓄电池在放电过程中，电 解液的浓度降低。在充电过程
中，电解液的浓度升高。
9
(二)铅蓄电池的主要电气特性
1．电动势 E=0.84+d (V)
2．内电阻
电阻较小，一般为百分之几 到千分之几欧姆。 3.端电压 充电 U=E+IR
放电 U=E-IR
10
铅蓄电池放电曲线
极板附近及 孔隙中的电 解液浓度迅 速下降
23
飞机直流发电机的功用
将机械能转换为直流电能。 是中、小型飞机的主电源。
24
一、直流发电机的主要组成 (DC generator)
定子
转子
电刷装置
25
直流发电机
26
直流发电机
引线组件 电容器 夹子 带窗孔 的带 与驱动端相 对的端架 夹板 端盖 挡盖 电枢 滚珠轴承 电刷
E=KEΦn
发电机 转速
发电机 电动势 结构 常数 每磁极 下磁通
32
并励式直流发电机自激 发电条件
发电机的磁极要有剩磁 励磁电流产生的磁场方向与剩
磁场的方向相同 励磁电路的电阻不能过大
最低转速不得低于某临界值
33
并励式直流发电机自激 发电条件
磁通↑→电动势↑→端电压↑→励磁电流↑→励磁↑
46
电压调节器
功用：在一定条件下自动保持
发电机端电压基本恒定。
电压调节器简称调压器
47
电压调节器
48
外特性曲线
80 60 40 20 0
UN
0
200 400 600 800 1000
电流I ( A )
电流I (A)
不带调压器
带调压器
49
炭片式调压器