JPH0429287B2 - - Google Patents

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JPH0429287B2
JPH0429287B2 JP59199726A JP19972684A JPH0429287B2 JP H0429287 B2 JPH0429287 B2 JP H0429287B2 JP 59199726 A JP59199726 A JP 59199726A JP 19972684 A JP19972684 A JP 19972684A JP H0429287 B2 JPH0429287 B2 JP H0429287B2
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【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、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、スプリツトバス方式とパラレルバス方式とが
ある。以下、両方式について説明する。
(1) スプリツトバス方式 第2図はスプリツ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、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CSD(Constant Speed 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/R(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)54
a,54bに供給する。パワーコンバータ53
a,53bは交流を直流に交換し、故障時切離
しリレー接点(ノーマルクローズ系)55a,
55bを経由して、57−1,57−2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,55a,55bの故障時切離しリレー
接点は、正常時と閉となつているが、回路に故
障が発生すると、その系統を開として切離し、
同時にバスタイリレー接点(ノーマルオープン
型)56a,56bは閉となつて回路を接続す
るものである。以上の構成から、スプリツトバ
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、そのバスにとつ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、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69a,69bで駆動される
CSD60a,60bで巻線ロータ型の発電機
61a,61bを定速度で駆動し、V/R62
a,62bを介して交流電力をパワーコンバー
タ63a,63b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。パワーコンバータ63a,63b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からは交流電流が68
−1,68−2で示すACバス1、ACバス2へ
供給されている。64a,64b,65a,6
5bの故障時切離しリレー接点は、正常時は閉
となつているが、回路に故障が発生すると、そ
の系統を開として切離し、同時にバスタイリレ
ー接点(ノーマルクローズ型)66a,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〕
以上説明のスプリツ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) スプリツトバス方式 (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
ている直流又は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/R、CSD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つて
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、重量及び
信頼性を阻害する要因となつている。
(ハ) 安定な直流/交流電力を作り出すために、
V/R、CSD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つて
いる。
本発明は、航空機の電子化が進み、デイジタ
ル・コンピユータ、デイスプレイ及び電気式操縦
装置、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
器となつてきていることに鑑みて、電力源系統の
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。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、従来の待期冗長系(スプリツトバス
方式)及び部分的並列冗長系(パラレルバス方
式)に対し、発電部とバス部で並列冗長系を組
み、バス短絡に対する保護回路を設けた多重並列
冗長方式の電源で、その特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、この部分で多
重並列冗長系を組み、かつ、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テム。
即ち、本発明は問題点を解決する手段として、
発電機で発電される交流電力を直流電力に交換す
る発電部と、該発電部の直流電力を所定の直流電
圧及び交流電圧に交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、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供給するため、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、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
重化の例で示してある。第1図の主要な構成は、
2基のエンジン20a,20bにより駆動される
発電部1a,1b、これらの出力を伝送する動力
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)電源に変換するパワーコン
バータ部9a,9b、バス結線部19,21a,
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。
発電部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圧
(270V程度)に変換するAC/DC変換器3と、電
流制限器(CL:カレントリミツタ)4a,4b
と、それらに直列に接続された逆流防止器5a,
5b及び、AC/DC変換器3が異常の時それを検
出して、回路を切離すBIT(Built in Test)回路
6と、切離しリレー7から構成される。発電部1
b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
駆動され、発電部1aと全く同じ構成となつてい
る。
電力伝送部8は、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28VDC系にする部分としてDC/DC
変換器10と、その出力に対する電流制限器
(CL:カレントリミツタ)11a,11bとそれ
らに直列に接続された逆流流防止器12a,12
bまた、DC/DC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400Hz、115VAC系にする部
分のDC/AC変換器15とその電流制限器16
a,16b、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と全く同じ構成である。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AC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,1b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
される。パワーコンバータ9a,9bで変換され
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、21
a,21bで示すDCバス1、DCバス2,22
a,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)構成は、瞬断はない。また、発電後
の電力伝送部8と、21a,21b,22a,2
2bで示すDCバス1、DCバス2、ACバス1、
AC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つていたが、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)の欠点であつたバス短絡により、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,11b,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
になつており、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、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、発電機2の効率を上げられる(発電部1
bの系統についても同様)。また、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CSD60a,6
0b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、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、原子力プラ
ント、コンピユータシステム、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
れば、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、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、さらにバスシヨー
トに対しても安全な構成にしたため、従来にな
い高信頼性が得られる。
(3) 全電子化できるため、小型・軽量化が図れ
る。しかも、高信頼性が得られるため、従来不
可欠であつた。バツクアツプ用のバツテリーが
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
(PARMANENT 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
であるスプリツトバス方式の回路構成を示す系統
図、第3図は同じく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。 1a,1b:発電部、2:発電機、3:AC/
DC変換器、4a,4b:電流制限器、5a,5
b:逆流防止器、8:電力伝送部、9a,9b:
パワーコンバータ部、10:DC/DC変換器、1
1a,11b:電流制限器、12a,12b:逆
流防止器、15:DC/AC変換器、16a,16
b:電流制限器、19:バス結線部、21a:
DCバス1、21b:DCバス2、22a:ACバ
ス1、22b:ACバス2。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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交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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JP59199726A JPS6181132A (ja) 1984-09-25 1984-09-25 航空機用多重電源方式

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JP59199726A JPS6181132A (ja) 1984-09-25 1984-09-25 航空機用多重電源方式

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JPS6181132A JPS6181132A (ja) 1986-04-24
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