基于励磁机定子直轴电流定点采样的航空多级式起动/发电机低速段转子位置估算方法

航空多级式起动/发电机起动时,需要准确的主电机转子位置,而位置传感器受体积、重量等制约,需要开展转子位置估算研究。该文基于多级式电机结构特征,通过分析转子位置在主励磁机定子电流中的表征,提出一种基于两相励磁机定子直轴电流定点采样的低速段转子位置估算方法。该方法在起动时分三步实施:首先,实时采集主励磁机定子两相电流,并变换到定子磁场同步旋转dq坐标系;其次,对直轴电流定点采样,提取包含转子位置信息的正余弦信号,通过锁相环获得主励磁机转子位置增量;然后,结合主电机与主励磁机同轴安装特征及主电机初始位置,获取主电机实时转子位置,并实现低速段无位置传感器起动。该方法无需高频信号注入和滤波器,不依赖主电机凸极性且锁相环鲁棒性强。最后,实验验证了所提方法的有效性和较高的估算精度。

基于多级结构特性的航空无刷同步起动/发电机转子初始位置估算

由于航空无刷同步起动/发电机(aircraft brushless synchronous starter/generator,ABSSG)起动阶段凸极率可变,在不使用位置传感器时较难获得精确的转子位置。为了提高估算精度,该文利用主电机定转子间互感随转子位置变化而变化的特点,提出一种基于多级结构特性的ABSSG转子初始位置估算方法。考虑到ABSSG无刷化特性,在主电机定子施加电压信号后,通过提取励磁机定子绕组中的响应信号来估算转子位置。所提方法分为两步:首先,向主电机定子绕组注入高频信号,估算不含象限信息的初始转子位置;其次,注入低频信号确定转子位置象限信息。在所提方法中,通过对励磁机定子电流进行傅里叶分析获取高频注入信号的最佳注入频率。最后,通过实验验证该文所提方法的可行性与有效性。

航空航天起动发电机用的背对背式连接的多级逆变器

用嵌入式电子起动发电机(S/G)代替气动式发动机的起动系统是多电飞机(MEA)的重要目标。本文检测了一个多级转换器的应用,使其能够使永磁同步电机(PMSMs)作为起动发电机来使用。在起动模式下,转换器从交流母线中吸收功率,利用该功率来驱动起动发电机达到发动机的点火转速。一旦发动机已经达到了运行速度,转换器便可从起动发电机中吸收电功率并且释放至交流分布母线。

基于二端口理论的航空三级式起动/发电机宽频阻抗模型研究

航空三级式起动/发电机是一个包含多干扰源的复杂系统,建立综合考虑定/转子阻抗耦合信息的电机阻抗模型是深入分析电磁干扰传递机理的关键。该文提出一种考虑定子阻抗、转子阻抗及定/转子耦合效应的宽频集总参数通用模型。该模型将电机视为一个多端口网络"黑盒",进而采用Z参数矩阵描述电机的频域阻抗特性,并给出参数的具体测量方法和计算方法。该文通过推导忽略定/转子耦合的阻抗误差表达式,以获得三级式电机模型的简化条件,进而提出基于误差评估的宽频通用电路模型,并采用矢量匹配技术实现电路模型的参数化。实际测试结果表明,该模型具有精度高、复杂度低和通用性强的特点。所提出的建模方法能为三级式起动/发电机的EMI研究提供有力保证。