[항공기]항공기 전력 공급 계통의 구성과 각각의 기능, Synchro 계기의 원리, 종류, Gyroscope의 원리 설명

소개글

[항공기]항공기 전력 공급 계통의 구성과 각각의 기능, Synchro 계기의 원리, 종류, Gyroscope의 원리 설명에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 항공기 전력 공급 계통의 구성과 각각의 기능

2. Synchro 계기의 원리, 종류

3. Gyroscope의 원리

본문내용

1. 항공기 전력 공급 계통의 구성과 각각의 기능을 설명하라.
(1) Aircraft Electric Power :
항공기 전기 계통은 크게 나누어 다음의 3부분으로 형성된다.
1)발전(Generation)
2)배전(Distribution)
3)이용(Utilization)
현용 항공기는 거의 직류 전원과 교류 전원을 함께 갖고 있는 직류 계통과 교류 계통으로 나누어진다. 직류를 주로 하는 항공기의 직류 전원에는 기상직류발전기, 축전지 등이며 대부분 24 Volt를 채택하고 이때 교류전원은 Inverter를 이용한다.
한편 교류를 주로 하는 항공기에서의 교류전원은 기상교류발전기이고 이때의 직류 전원은 정류기를 통한 직류이다.
항공기 수요 전력이 직류냐, 교류냐 하는 문제는 설계자가 결정할 문제이지만 직류는 발전의 기본장치가 간단하고 축전지와 연결하기 쉽지만 같은 용량을 갖는 교류기구보다 30% 더 무겁고 축전지와의 연결 때문에 저 전압이어야 하므로 전선이 굵어진다는 결점과 고공에서 일어날 수 있는 정류 Brush의 마모가 큰 난제이다. 중형기까지는 항공기 수요 전력으로 봐서 저 전력 소모이므로 직류를 채택하지만 대형기 또는 초대형 항공기 전력 수요가 급증하는 경향이므로 교류를 채택하고 있다.
1) Aircraft Electric Power
항공기의 전기 계통은 항공기내에서 필요로 하는 전기를 Switch와 Electric Wire를 통하여 사용되는 계통으로 공급하기 위하여 AC Electric Power 와 DC Electric Power 공급 방식이 사용되어 진다.
현대 대형 항공기에서는 교류 전원 방식이 사용되며 항공기 전원장치로서는 Engine Driven Generator, APU Generator Ground Power Unit 및 Battery가 사용된다.
항공기의 AC Electric Power는 항공기 Engine 에 의하여 구동되는 AC Generator에서 발생되며 이때, 필요한 DC Electric Power는 Rectifier에서 얻어지고 Generator에서 발생되는 AC Electric Power는 교류 3상 115V 400Hz이다.
(2) DC POWER(기상 직류 전력)
1) DC Generator
DC Generator는 회전자가 Engine으로 구동되면, 자극의 잔류자속에 의해 회전자에 전원이 발생한다. 이 전원이 계자 코일에 흘러 여자에 의해 생기는 자속이 잔류자속에 가해지고 자기 여자에 의해 발전된다. 발전전압은 회전자의 회전속도를 변화시키거나 계자 저항을 가갑시켜
여자 전류를 바꿈으로서 변화시킬 수 있다. 직류 전기의 발전 특성은 4-2 (C)와 같은 특성을 가지고 있다.
(1) 여자 전류가 일정하면 발전전압은 회전자의 회전수에 비례한다.
(2) 회전수가 일정하면 발전전압은 여자 전류의 증가에 따라 상승하다가 마침내 포 화한다.
항공기처럼 Engine의 회전수가 변화하는데도 항상 정격 28V를 유지하려면 여자 전류를 조절하는 전압 조절기를 사용해야 한다.
직류 발전기로부터 전력을 얻기 위해서는 Carbon Brush가 사용되며 이 Carbon Brush는 항상 회전하고 있는 정류자와 접촉되므로 차츰 마모된다.
따라서, 정기적으로 Carbon Brush를 점검하여 마모되면 신품으로 교환할 필요가 있다.
2) 카본 파일식 전압 조절기
Carbon-Pile은 얇은 Carbon판을 여러개 포개 쌓은 것으로, 양끝의 전기저항은 겹쳐진 Carbon의 얇은 판에 가해지는 압축력에 의해 변화된다. Carbon-Pile에 가해지는 압축력이 크면 저항은 감소하고 작으면 저항은 증가한다.
Carbon-Pile에는 머리판 스프링으로 압축력이 가해져 있는데, 발전 전압이 증가하면 전압 조정 코일의 전류가 커져서 판 스프링에 의해 압축력이 감소되고 Carbon-Pile의 저항이 증가하여 여자 전류가 감소하므로 발전전압이 규정 값으로 돌아간다. 반대로 발전 전압이 감소하면 전압 조정 코일의 전류가 작아져 판 용수철에 가해지는 압축력이 늘고, Carbon-Pile의 저항이 감소하면 여자 전류가 증대되므로 발전 전압이 규정 값으로 돌아간다.
또, 전압 조절 저항을 가감하여 발전 전압을 조절 할 수도 있다.
3) 정류형 직류 발전기
최근의 직류 전원 방식 항공기에는 자동차 등에 사용되는 정류형 직류 발전기가 많이 사용하게 되었다. 엔진에 직접 연결된 3상 교류 발전기 출력을 실리콘 정류기로 3상 전파 정류하여 작류 출력으로 추출해 낸 발전기로 실리콘 정류기는 발전기 내부에 들어있다.
이 발전기는 Main-Bus에서 전류가 발전기로 역류되는 일이 없어 역류 차단기가 필요 없으며 전압 조절은 반도체 전압 조절기가 계자코일의 여자 전류를 변화시킨다.
발전기의 발전 전압이 낮고
V_{0}
이 정전압 다이오드
D_{1}
의 항복 전압에 도달하지 않는 동안은 트랜지스터
Q_{1}
이 ON이 되고
Q_{2}
는 OFF가 되어 여자전류가 OFF되며 발전 전압은 감소한다.
또, 전압 조절 저항을 조절함으로서 전압을 일정하게 할 수 있다.
4) Battery
항공기 Battery는 AC Generator 또는 A. P. U가 동시에 고장인 위급한 상황 즉 Main Bus에 Electric Power가 공급되지 않을 때 제한된 전기 기기를 동작시키자는 목적을 갖고 있다.
중량의 견지에서 그 크기에 제한을 받기 때문에 그 용량을 무한정 크게 할 수 없고 비상시 비행을 계속하기 위한 계기, 무선 통신 기기 및 Fule Booster등에 약45분간 공급할 수 있도록 설계 제작함이 보통이고 따라서 지상에서는 사용을 피하고 완전 충전상태로 전용량을 유지함이 좋겠다.

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항공기,   전력,   전력 수요