JPS6181132A - 航空機用多重電源方式 - Google Patents

航空機用多重電源方式

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JPS6181132A
JPS6181132A JP59199726A JP19972684A JPS6181132A JP S6181132 A JPS6181132 A JP S6181132A JP 59199726 A JP59199726 A JP 59199726A JP 19972684 A JP19972684 A JP 19972684A JP S6181132 A JPS6181132 A JP S6181132A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は2台以上の発電機を持つ航空機の電源方式に
おいて1部分故障が生じても電源が断とならず、又簡素
化を計り高信頼性が得られるような構成とした航空機用
多重電源方式に関するものである。
〔従来の技術〕
2台以上の発電機を持つ航空機の電源方式として、スプ
リットバス方式とパラレルバス方式とがある。以下1両
方式について説明する。
(1)  スプリットバス方式 第2図はスプリットバス方式の回路構成を示す系統図で
ある。第2図において1発電機系統は2系統以上あり(
本図では2系統の例を示す)、2基の各エンジン59a
 、 59bで駆動される08D(Constant 
5peed Drive一定速駆動装置) 50a 、
 50bで巻線ロータ型の発電機51a 、 51bを
定速度で駆動し、 V/几(電圧調整器) 52a 、
 52bを介して交流電力をパワーコンバータ53a 
、 53bと、故障時切離しリレー接点(ノーマルクロ
ーズ型) 54a 、 54bに供給する。パワーコン
バータ58a 、  53bは交流を直流に変換し、故
障時切離しリレー接点(ノーマルクローズ形) 55a
 、  55bを経由して、 57−1 、57−2で
示すDCCパス、DCバス2へ直流電源を供給し、てい
る。故障時切離しリレー接点54a 、 54bからは
交流電源が58−1.58−2で示すACバス1.AC
バス2へ供給されている。54a 、 54b 、 5
5a 、 55bの故障時切離しリレー接点は、正常時
は閉となっているが8回路に故障が発生すると、その系
統を開として切離し1.同時にバスタイリレー接点(ノ
ーマルオープン型) 56a 、 56hは閉となって
回路を接続するものである。以上の構成から、スプリン
トバス方式とは、エンジン駆動の発電機系統が2系統以
上あり。
正常時には、1系統の発電機が、1つのバスの負荷に電
力を供給し、他の系統の発電機は。
そのバスにとって予備となるものである。すなわち、1
系統が故障した時には予備の系統が接続され、電力の供
給を続ける方式である。
(2)  パラレルバス方式 第3図はパラレルバス方式の回路構成を示す系統図であ
る。第3図において1発電機系統Vi2系統以上あり(
本図では2系統の例を示す)、2基の各エンジン69a
 、 69bで駆動さねるC8D 60a 、 60b
で巻線ロータ型の発電機61a 、  61bを定速度
で駆動し、 v、’n 62a 。
62bを介して交流電力をパワーコンバータ63a、6
1bと、故障時切離しリレー接点(ノーマルクローズ型
) 64a 、 64bに供給する。パワーコノバータ
ロ3a 、 63bは交流を直流に変換し、故障時切離
り、 リレー接点(ノーマルクローズ型) 65a 、
  65bを経由して67−1.67−2で示すDCバ
ス1.DCバス2へ直流電源を供給している。故障時切
離しリレー接点64a+64bからは交流電源が68−
1.68−2で示fACパス1.ACバス2へ供給され
ている。
64a 、  64b 、 65a 、 65bの故障
時切離しリレー接点は、正常時は閉となっているが1回
路に故障が発生すると、その系統を開として切離し、同
時にパスタイリレー接点(ノーマルクローズ型) 66
a 、  66bも開として故障系統を切離す。70は
周波数同調装置で2台の発電機61a、61bを並列運
転するために周波数の同調をとるものである。
以上の構成よりパラレルバス方式は、エンジン駆動の発
電機系統が2系統以上あり、正常時には、1つのバスに
全発電機系統から電力を供給し、故障時には、その発電
機系統を切離すだけで、瞬断を起こすことなく、残りの
発電機系統から電力を供給する方式である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上説明のスプリットバス方式及びパラレルバス方式に
は次のような問題がある。
(1)  スプリットバス方式 (イ)故障により、予備系統に切換る時、負荷に供給し
ている電力が1時的に途切れる。
(以下瞬断と称す。) (ロ)  構成する一系統は直列であるため、系統内の
いかなる部分の故障でも、その系統が有している直流又
交流電力供給機能の全て又は一部の機能停止を引き起す
(ハ) 安定な直、流/交流電力を作りだすためにV△
、 C8Dのような制御機器が必要であり。
重量及び信頼性を阻害する要因となっている。
(2)  パラレルバス方式 (イ) バスの短絡故障により、全発電機系統が機能停
止となる。
(ロ) 2台以上の発電機を並列運転するため。
特別な周波数同調装置が必要であり9重量及び信頼性を
阻害する要因となっている。
(ハ)安定な直流/交流電力を作り出すだめに。
V/R,csnのような制御機器が必要であり。
重量及び信頼性を阻害する要因となっている。
本発明は、航空機の電子化が進み、ディジタル・コノピ
ユータ、ディスプレイ及び電気式操縦装置1等が装備さ
れ、飛行安全に直接関与するシステムが電力をエネルギ
ーとして作動する電子機器となってきていることに鑑み
て、1゛力源系統の安定化及び高信頼性化を図り、飛行
の安全を高める事を目的としてなされたものである。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明は、従来の待期冗長系(スプリットバス方式)及
び部分的並列冗長系(パラレルバス方式)に対し1発電
部とバス部で並列冗長系を組み、バス短絡て対する保護
回路を設けた多重並列冗長方式の1源で、その%徴は次
のような点にある。
(1)  発電機の出力を一旦直流とし1.この部分で
多重並列冗長系を組み、かつ1バス部分でも多重並列冗
長系を組んだ電源システム。
(2)  バス短絡故障に対し、全電力系統が機能停止
を生じないよう、多重並列冗長系に電流制限機能と逆流
防止機能を持たせた電力源シス発電機で発電される交流
電力を直流電力に変換する発電部と、該発電部の直流電
力を所定の直流電圧及び交流電圧に変換するパワーコン
・く−タ部と、前記発電部の直流出力側及びパワーコン
バータ部の直流出力側と交流出力側に各々設けられた電
流制限保護回路と、複数の発電部の出力側を並列接続し
、複数のパワーコンバータ部に多重並列接続する電力伝
送部と、複数の・パワーコンバータ部の出力側を並列接
続し、複数の直流バス及び交流バスに多重接続するバス
結線部と、を具備してなることを特徴とする航空機用多
重電源方式を提供するものである。
〔作用〕
本発明の航空機用多重電源の作用は、航空機のエンジン
で駆動される発電機に対応して設けられた発電部で3発
電される交流電力が一旦直流電力に変換する。複数から
なるこれら発電部の直流出力が、電力伝送部で複数のパ
ワーコンバータ部に多重並列接続されて入力される。パ
ワーコンバータ部で変換された直流電力及び交流電力は
、バス結線部で複数からなる直流バス及び交流バスに多
重並列接続されて電力を併給するため9回路中に部分故
障が発生しても、電源の瞬断が起こらない。又、バスの
短絡に際しては1発電部の直流出力側及びパワーコンバ
ータ部の直流出力側と交流出力側に設けられた電流制限
保護回路で保護しているため、安全であり小型、軽量で
信頼性のある電源となる。
〔実施例〕
第1図は本発明の航空機用多重電源方式の回路構成を示
す系統図である。第1図は多重電源方式であるが、2重
化の例で示し、たもので、2重化に限定するものではな
いが機能が同じであるので2重化の例で示しである。第
1図の主要な構成は、2基のエンジン20a 、 20
bにより、駆動される発電部1a、lb、これらの出力
を伝送する電力伝送部8.電力伝送部8からの電力を機
体用直流(DC)と交流(AC)電源【変換するパワー
コンバータ部9a 、  9b 、 ハス結線部1g 
21a 、 21bで示すDCバス1及びDCバス2゜
22a 、 22bで示すACバス1及びACバス2よ
りなる。
発を部1aは、エンジン20aにより駆動される、発電
機(巻線ロータ型又はPMロータ型)2と。
その発生する交流電力を高圧の直流電力(270V程度
)に変換するA O/D O変換器3と、電流制限器(
C!L:カレントリミッタ)4a、4bと。
それらに直列に接続された逆流防止器5a、5b及び、
AO/Do変換器3が異常の時それを検出して1回路を
切離すBIT(Built in Te5t)回路6と
、切離しリレー7から構成される。発電部1bも、第1
図では1aと同じであるので内部は省略して図示してい
ないが、エンジン20bにより、堅動され1発電部1a
と全く同じ構成となっている。
電力伝送部8は1発電部1aと1bで発生した電力をパ
ワーコンバータ部9aと9bへ送る多重並列冗長系配線
で構成される。
パワーコンバータ部9aは、送られた電力から航空機用
の28 VDO系にする部分としてDC/D O変換器
10と、その出力に対する電流制限器(CL:カレント
リミッタ) lla 、  llbとそれらに直列に接
続された逆流防止器12a 、  12bまた。 DC
/DO変換器10が異常の時、それを検出して回路を切
離すBIT回路13と切離しリレー14及び航空機用4
00Hz 、 115VAC系にする部分のD(E/A
C変換器15とその電流制限器16a 、 1−6b 
、 DC/AC変換器15が異常の時、それを検出して
回路を切離すBIT回路17と切離しリレー18からな
る2つの部分で構成される。パワーコンバータ部9bの
内部は図示を省略しているが9aと全く同じ構成でアル
。バス結線部19は、パワーコンバータ部9a。
9bで変換された電力を21a 、 21bで示すDC
バス1及びDCバス2 、22a 、 22bで示すA
Cバス1及びACバス2へ送る多重並列冗長系配線であ
る。
次に上記構成の実施例の作用を説明する。
発電部1a、lbで変換された直流電力は電力伝送部8
により多重並列接続されて各々一系統の発電部よりパワ
ーコンバータ部9a、9bに供給すれる。パワーコンバ
ータ9a、9bで変換さねた各々の直流及び交流電力は
バス結線部19により多重並列接続されて4種類のバス
、即ち。
21a 、 21bで示すDCバス1.DCバス2,2
2a、22bで示すACバス1.ACバス2へ各々接続
されて供給されている。このような回路構成であるため
、全体として、多重並列冗長系(パラレルバス方式)構
成で、瞬断はない。また6発電後の電力伝送部8と、 
21a 、 21b 、 22a、22bで示すDCバ
ス1.DCパス2.ACバス1.Ayeバス2の機体電
源バスへのバス結線部19とで多重並列冗長系を組んだ
ため、従来2重系においても一方の系のパワーコンバー
タ部と、他の1方の系の発電部が故障したような時DC
電源系統が失なわれる結果になっていだが。
この構成では、2重(多重)にある1系統のパワーコン
バータ部とどちらか1系統の発電機が生きていれば、全
機体電源系統に電力を供給できる。
また、従来の多重並列冗長系(パラレルバス方式)の欠
点であった\パス短絡により、全機体電源系統が失なわ
れる点に関しても、電力伝送部8で多重並列冗長系を組
む前に電流制限器4a、4bを、又、バス結線部19で
多重並列冗長系を組む前に電流制限器11a 、 ll
b 、  16a 、 16bを組み、更に、これらに
直列に逆流防止器5a。
5b及び12a、 12bを接続し、た構成とし、たた
め。
1系統の短絡が他系統に影響を与えないようだなってお
り、信頼性が大幅に向上している。又。
発電機2からの交流電力は、そのまま機体電源としては
使用せず9発電部1aで一度高圧の直流に変換されるた
め、不定周期、不定電圧の交流でよく1発電機2の効率
を上けられる(発電部1bの系統についても同様)。ま
た1周波数安定化のため、従来使用していた機械的な部
分(第3図における周波数同調装置70とC3D60a
、 60bの部分)が不用となり全電子化でき、このた
め。
小型・軽量のシステムができる。
なお9本実施例では航空機用の電源として説明したが、
その他のプラント、例えば、原子カプラント、コンピュ
ータシステム、等電源の瞬断が発生すると重大な影響を
受けるシステムの電源に応用できるものである。
〔発明の効果〕
以上説明の本発明の航空機用多重電源方式によねば1発
電機の交流出力を発電部で直流に変換し、電力伝送部で
複数の発電部の出力を多重並列に接続して複数のパワー
コンバータ部に接続する。パワーコンバータ部では発電
部からの直流出力から所定の交流及び直流電力に変換し
DCバス、ACバスに複数のパワーコンバータ部の出力
を多重並列接続したことにより9次のような著しい効果
が生じたものである。
(1)部分故障が発生しても、無瞬断性を持つシステム
である。
(2)  多重並列冗長化を行ない、さらにバスンヨー
トに対しても安全な構成にしたため、従来にない高信頼
性が得らねる。
(3)全電子化できるため、小型・軽量化が図れる。し
かも、高信頼性が得らねるため、従来不可欠であった。
バックアップ用のバッテリーが不用のシステムが考えら
れる。
(4)発電機は、不定周期、不定電圧でよいため。
構造が簡単で効率のよい、たとえばPM(PARMAN
ENT MAGNET )ロータ発電機などが使用でき
る。
また、電力の伝送を途中直流の高圧で送るため、流す電
流が小さくでき、伝送ロスの減少、また線経を細くでき
ることからシステムの軽量化も期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の航空機用多重電源方式の回路構成を示
す系統図、第2図は従来の航空機用電源であるスプリッ
トバス方式の回路構成を示す系統図、第3図は同じ〈従
来の航空機用電源であるパラレルバス方式の回路構成を
示す系統図である。 la、lb:発電部、2:発電機、3:AC/DC変換
5 、4a、 4b :電流制限器、 5a、5b :
逆流防止器、8:電力伝送部、 9a、9b :パワー
コンバーク部、 1o: Do/Do変換器、 lla
、 llb : を流制限器、  12a、12b :
逆流防止器、 15 : Do/AO変換器、 16a
、16b :電流制限器、19:バス結線部、21a:
DOババス、21b:DC!バス2.22a:Aoババ
ス、22b:AOババス。 4,1−ユ・!

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 発電機で発電される交流電力を直流電力に変換する発電
    部と、該発電部の直流電力を所定の直流電圧及び交流電
    圧に変換するパワーコンバータ部と、前記発電部の直流
    出力側及びパワーコンバータ部の直流出力側と交流出力
    側に各々設けられた電流制限保護回路と、複数の発電部
    の出力側を並列接続し、複数のパワーコンバータ部に多
    重並列接続する電力伝送部と、複数のパワーコンバータ
    部の出力側を並列接続し、複数の直流バス及び交流バス
    に多重接続するバス結線部と、を具備してなることを特
    徴とする航空機用多重電源方式。
JP59199726A 1984-09-25 1984-09-25 航空機用多重電源方式 Granted JPS6181132A (ja)

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