现代飞机电源系统及其发展

现代飞机主电源系统有四种类型:28V低压直流电源,270V高压直流电源,400Hz恒频交流电源和360-800Hz 115/200V变频交流电源。本文详细介绍了这四种飞机电源系统的基本概况和发展历程,并结合代表机型分析其特点、讨论比较他们的优缺点。最后总结了现代飞机电源系统的发展趋势。

论飞机电源系统的发展

本文主要介绍了飞机电源系统的组成,主电源系统的基本概况和发展历程及其特点,明确了现代飞机电源系统的发展趋势。

飞机主馈线单相交流电阻解析计算方法

以大型飞机变频交流(AC)电源系统为研究背景,针对主馈线敷设方式缺乏有效的交流电阻解析计算方法的现状,研究导体间具有通用性的邻近因子解析计算方法,能够理论计算宽变频范围内两根导体在不同材料、不同半径、不同中心距离下的交流电阻值,该计算方法具有求解过程简单、物理意义明确、适用范围广、精度高等优点。通过对比航空电缆交流电阻的解析计算、有限元仿真计算和实验计算结果,验证了该方法的有效性和正确性。该计算方法解决了传统使用有限元仿真工具计算交流电阻时过程繁琐、耗时长的问题,简化了计算步骤,具有重要的工程应用价值,并为多导体主馈线敷设方式交流电阻解析计算方法的推导奠定基础。

无刷励磁同步电机无位置传感器起动控制

针对无刷励磁同步电机应用于飞机变频交流电源起动控制时,需要安装位置传感器带来了系统结构复杂、可靠性降低并且该传感器利用率低等问题,提出一种适用于无刷励磁同步电机的无位置传感器起动控制技术。通过向主电机注入旋转高频电压信号,判定转子位置信息,结合反电势极性判定法对位置角进行校正。起动阶段根据旋转高频电压信号产生的高频电流响应中的位置信息,解析转子位置信号,结合矢量控制策略起动无刷励磁同步电机。仿真和实验结果表明,该方法具有良好的位置估计精度,能够满足无刷励磁同步电机起动控制系统的要求,实现电机顺利平稳起动。

定子双绕组异步发电机航空变频交流发电系统不对称运行性能分析

在航空变频交流电(AC)源中,为保证机载用电设备的正常工作,发电系统应具备适应不对称负载的能力。为了分析基于定子双绕组异步电机(DWIG)的变频交流发电系统带不对称负载运行的性能,提出了一种负载多端口网络不对称分析方法。首先,推导出三相四线制不对称负载的多端口网络等效电路;其次,将其与DWIG的正序、负序和零序等效电路结合,建立完整的DWIG不对称运行的等效模型;最后,根据该模型列写相应的方程并进行求解,最终得到DWIG不对称运行时的输出电压。基于该分析方法,可实现对该发电系统带不对称负载运行性能的定量分析,并得到了电机参数对于输出电压不对称度的影响。样机计算结果与实验结果较一致,验证了DWIG具有较强的带不对称负载的能力。

变频交流发电系统双定子绕组异步发电机短路瞬态分析

航空变频交流电源发电机突然短路是一种常见的故障情况,其瞬变过程值得展开深入研究。针对用于航空变频交流发电系统的双定子绕组异步发电机(DWIG),分析了两套绕组同时发生对称突然短路的情况,运用解析法给出了短路电流的衰减规律,最大短路电流计算公式及到达时刻。研究结果表明,DWIG在短路时定子绕组中将产生两个直流衰减分量和一个旋转衰减分量,分别对应两套定子绕组和转子的影响,其瞬态电抗的形式与带阻尼绕组的同步电机直轴超瞬变电抗类似,并与瞬态电流的峰值成反比关系,分析表明DWIG短路电流的峰值小于同步发电机。所得的结果能够有助于深入理解DWIG的瞬态特性,获得的解析公式有助于对发电机突然短路电流进行估算,辅助发电机电磁设计,可以为发电系统保护单元和控制器的设计提供理论参考。

IMPROVEMENT IN WAVEFORM OF SWITCHING POINT-PRESET SPWM INVERTERS

Total harmonic distortion (THD) is one of the key technical indexes of inverter output voltage. Optimization o f switching points and filter parameters could ensure the switching-point-preset sinusoidal pulse width modulation (SPWM) inverters with low harmonyic content in theory.The THD value would be increased by switching time delay of power devices and control circuit. A new control coecuit with delay time compensation is presented in this paper. With this control scheme, the output of the inverter could be basically identified with the theory given.Test results of experimental circuit verify that the control circuit presented in this paper is feasible. The THD of the inverter output voltage could be reduced to a certain extent by this method.