TC7W08F变频电源系统不需要恒速传动装置,因而系统结构简单、重量轻、可靠性高。但由于喷气式发动机的转速变化范围可达3∶1,其发出的交流电只能供加温、照明等对频率没有要求的设各使用,若要满足某些需要恒频交流电的设各,还需要另加变换装置,增加了设备重

量。所以这种变频交流电源更适用于装有涡轮螺旋桨发动机的飞机,因为这种发动机的转速

变化范围小,一般为1.15∶1,所以交流电的频率变化范围也较小;同时,由于支线飞机上要求高质量供电的设备较少,因此,在支线飞机上单独采用变速变频交流电源系统具有很大的吸引力。

混合电源系统,由低压直流和变频交流电源组成的混合供电系统在支线飞机上得到了广泛应用。在较大的支线飞机上采用混合供电系统可以更经济。负载分析表明,支线飞机上加热和防冰负载占很大比例,由于这类负载对供电质量的要求较低,因而,用变频交流电来满是这类负载的供电要求既经济又有效。另外,这些支线飞机基本上都采用涡桨发动机,在巡航时发动机转速基本不变,从而为采用变频交流电源创造了良好的条件。

一般30座以上80座以下的支线飞机往往采用混合供电系统。其中的低压直流电源系统单机容量一般在7.5~12kW之间。飞机上的重要负载也都接在低压直流电源系统上。混合供电系统中的变频交流系统总容量不大,一般在15~40kVA之间。在大多数情况下,该系统由两台变频交流发电机及其控制保护装置组成,用来向加热和防冰负载供电,也可以向备用燃油泵和一些航空电子设备供电。

与大多数飞机一样,在支线飞机的混合供电系统中,低压直流部分和变频交流部分都各有各的发电机。但在有些支线飞机上,采用了双输出发电机,如肖特330等。在这种飞机上,一台发电机能同时提供低压直流电和变频交流电,并能用于启动发动机。

混合电源的发展方向是采用微处理器型的发电机控制保护装置和汇流条功率控制装置,从而实现电网的监控和保护,同时进一步减轻重量,降低维修费用。

恒速恒频交流电源系统(CSCF),恒速恒频交流电源系统的发电机通过恒速传动装置(CsD)由飞机发动机传动,可以发出频率为400Hz、电压为115/200V的恒频交流电,其传动示意图如图1-4所示。这是目前大型喷气式飞机上最常采用的型式。

恒速恒频交流电源系统方块图,恒频交流发电机的额定容量有30、40、60、90、120kVA等数种。辅助电源为辅助动力装置驱动的交流发电机。应急电源有蓄电池、静变流器和冲压空气涡轮发电机。二次电源为变压整流器。

20世纪70年代以来,恒速恒频交流电源系统采用了喷油冷却装置、组合驱动发电机和微型计算机控制装置,大大提高了系统的性能和可靠性,减轻了重量,是目前应用最多的一种飞机电源系统,如B747、B757、A320等大型客机上采用的都是恒速恒频交流电源系统。

目前,这种电源主要采用了组合驱动发电机，微处理器式发电机控制保护组件及汇流条功率控制组件，并具有机内自检功能,前途来看,恒速传动装置要再改进已很困难,因为要在飞机发动机很宽的转速范围内和加速条件下实现恒速输出是困难的．

围内和加速条件下实现恒速输出是困难的;另外,高的赫兹应力(包括小体积、高速度机械

液压部件的运行)也使恒速传动装置的发展更加困难。因而,恒速传动装置的采购费用和维

修费用一直居高不下。

国外有飞机制造公司认为,在新型干线飞机上不适合采用恒速恒频电源系统,因为它比变速恒频系统重量重、效率低、供电质量差、寿命周期费用高。此外,可靠性和可维修性也较差。

但出于继承性的原因,恒速恒频电源系统还会在干线飞机上继续使用。就是一些由较老式的风冷无刷交流发电机和恒速传动装置构成的分离式恒速恒频系统,目前还在干线飞机上使用,如波音737-400和MD-82飞机。

由于恒速恒频交流电源系统中的恒速传动装置(CSD)结构复杂、成本高、维护困难等原因,近年来,航空工业界把不采用恒速传动装置的恒频交流电源的研制作为重点研究课题,而电力电子技术的发展使变速恒频电源进人实用阶段,如MD-90型飞机即采用变速恒频电源作为主电源。

变速恒频电源的结构示意图如图1-5所示。交流发电机直接由发动机传动,发出的变频交流电经变频器变换为恒频交流电。常用的变频器结构有交一直一交型和交一交型两种。

变速恒频交流电源系统示意图，座速恒频源系统可以互换,不需要改变配电和用电、连接器和布线等都不需要,因而实用性强。

变速恒频电源系统和组合电源装置式恒速恒频电源系统的采购费用大致相当,但维护费用低,因此寿命周期费用低。

变速恒频电源系统的供电质量比恒速恒频系统好得多,实验结果如图1-6所示。

发电效率高也是变速恒频电源系统的主要优点。如对90kVA的发电通道来说,采用组合电源装置式恒速恒频方案时效率在74%~79%之间,而采用变速恒频方案则可在82%~86%之间。对航空公司来说,发电效率高意味着更高的经济效益。

目前采用的变速恒频电源系统的主要要求是进一步降低重量功率比,并降低未滤波电流的谐波分量。

只要增加一些部件就可以把变速恒频发电系统改为变速恒频启动/发电系统。采用变速恒频启动/发电系统,可以减轻飞机重量,降低营业费用,这些都是航空公司所希望的。

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