基于瞬时转差频率控制的定子双绕组异步电机变频交流发电系统

研究了一种基于定子双绕组异步电机(DWIG)的变频交流发电系统,根据功率平衡思想提出了该变频交流发电系统的瞬时转差频率控制策略。该策略省去了复杂的坐标变换和影响动态性能的电流环,综合考虑了输出电压和输出电流二者的变化信息,利用电压矢量去调节发电机的瞬时转差频率,进而改变电磁转矩,保证输出电压稳定。在一台15 kW样机上进行了一系列实验研究,实验结果证明了该变频交流发电系统的可行性和控制策略的有效性。

基于多环调压控制的混合励磁航空变频交流发电系统

变频交流发电系统在航空电源上越来越受到重视。发电机转速的变化带来了发电机参数的变化,对发电机调节技术带来了挑战,现有的适合恒频发电系统的调压技术不能满足变频发电系统的需要。本文将发电机电压、励磁电流、发电机频率和负载电流四个量作为反馈量,构成多环反馈,用于新型的混合励磁无刷交流发电系统中,分析了混合励磁无刷交流发电机的特性。对发电系统进行了变频调压实验,实验结果表明,设计的发电机调压器减小了动态调节时间,适合于变频交流发电系统。

带感性和容性负载的定子双绕组异步电机变频交流发电系统动态性能

为提高定子双绕组异步电机变频交流发电系统带感性和容性负载时的动态性能,对该发电系统现有的转差频率控制策略进行了改进,加入了负载无功前馈环节。根据瞬时功率理论,算得负载的有功和无功,分别通过比例前馈环来快速控制控制绕组侧功率变换器输出电压的频率和幅值,加快控制绕组提供的无功的调节,进而加快改变发电机的转差频率和气隙磁通,实现该发电系统的功率平衡和输出电压的稳定。实验结果证明了该方法的正确性和有效性。

定子双绕组异步电机变频交流发电系统辅助励磁电容和滤波电感的优化设计

提出了定子双绕组异步电机(DWIG)变频交流发电系统中的两个关键参数——辅助励磁电容和滤波电感的优化设计方法。利用DWIG控制绕组无功电流解析表达式对不同转速和负载条件下的控制绕组无功电流进行了分析,获得了它的变化规律,进而确立了辅助励磁电容的优化原则。待辅助励磁电容优化后,根据控制绕组最大无功电流及电流快速响应要求来确定滤波电感的上限;按照抑制电流谐波能力要求来确定滤波电感的下限。样机实验结果表明,按所提优化设计方法选取的辅助励磁电容和滤波电感是合理、有效的,能保证系统稳定运行,且实现了控制变换器容量的最小化。

多电辅助动力装置用双绕组感应发电机变频交流发电系统励磁控制技术

当飞机主电源出现故障时,辅助动力装置(auxiliary power unit,APU)可作为备用电源代替故障的发电机供电。以多电辅助动力装置为背景,研究了一种双绕组感应发电机变频交流发电系统,并提出基于控制绕组磁链定向的变频交流励磁控制技术。该发电机定子上有两套绕组,一套为控制绕组,用于调节发电机励磁,一套为功率绕组,用于输出变频交流电能;两套绕组仅通过磁场耦合。采用控制绕组磁链定向对控制绕组电流进行解耦,将控制绕组电流分为无功电流和有功电流,在此基础上分别对功率绕组侧交流电压、控制绕组侧直流电压进行控制。实验结果显示,该系统在交流侧突增、突卸满载时,电压突变在±10 V以内,恢复时间不超过1.3 s。研究成果表明:采用该励磁控制技术能够使感应发电机平稳运行,且交流输出电压具有良好的稳态性能和动态性能。

新型民用飞机变频交流供电系统过压保护原理设计

本文给出了新型民用飞机大功率供电系统的过压保护原理设计,并重点介绍了基于硬件实现的过压保护装置的硬件架构和设计原理,满足飞机民用试航规章要求,减少了飞机试航取证风险。

基于Saber模型的6脉冲整流负载对飞机电源品质仿真分析

本文给出了基于Saber模型的6脉冲整流负载对飞机电源品质仿真分析,表明了飞机用电设备可能会引起飞机电网电压波形畸变,设备供应商需要对电流畸变进行限制。

新型民用飞机短舱防冰、反推及飞控综合供电方法浅析

本文提出了设计一套由发动机驱动,并独立于飞机原有供电电网的发电系统和飞机原有电网,向飞机短舱防冰系统、飞控系统和发动机反推力系统综合供电方法,并给出供电方案和权衡分析。

微特电机试验电源问题

针对直流伺服电动机电源、两相交流伺服电动机电源、信号电动机电源、50 Hz调频电源,简单分析了微特电机试验中的电源问题,为微特电机测试提供参考。

起动发电机在中国大型客机上的应用

变频交流(AC)发电机在三级式恒频交流同步发电机的基础上发展而来,其宽的变速工作范围给发电机系统带来了新的特点,而变频交流起动发电机又是在变频交流发电机基础上进一步发展的,其运行条件及工作特性更为复杂。首先介绍变频交流发电机的结构特点,并给出其设计关键点以及变频工作对发电系统的影响;进一步针对变频交流起动发电机新增的起动功能,重点分析起动工作时励磁机的两种工作方式,并给出建议的工作方式。通过分析现有变频交流起动发电机及其起动发电系统,指出进一步提高其功率密度和效率是完全可能且必要的,从而为其在中国未来大型客机上的应用和发展提供参考与建议。

电推进飞机定子双绕组感应发电机并联系统

提出一种适用于电推进飞机的基于定子双绕组感应发电机的航空交流并联发电系统。目前电推进飞机电力系统架构设计中沿用了航空变频交流发电系统广泛使用的变速变频同步发电机。现有研究实践中,变速变频同步发电机组被认为在常规运行时只能工作于非并联状态。这种各发电通道独立的架构限制了系统的电力集成度。利用定子双绕组感应发电机的异步发电特性和其控制绕组AC-DC-AC机组互联拓扑,可以突破电推进飞机发电系统使用变速变频同步发电机而无法交流并联的限制。提出一种应用于定子双绕组感应发电机待并联机组的基于功率流调节的协调并联控制方案以实现不依赖原动机的频率相位同步调节。理论和实验表明该系统拥有灵活的并车控制性能和良好的并联输出功率自平衡性能,所提出的系统结构和控制方式使得定子双绕组感应发电机并联发电系统成为电推进飞机发电系统的一种可行方案。