航空电推进电机多层波浪形拓扑及散热设计方法

针对航空电推进电机的散热问题,提出一种基于多层波浪形散热拓扑的航空电推进电机高效散热设计方法。航空电推进电机采用多层波浪形散热拓扑,建立电机等效热网络模型,确定等效热阻、对流换热系数等重要参数,完成电机温度精确计算,并通过CFD仿真验证所建立电机等效热网络模型的准确性和有效性。以此为基础,对比分析传统散热翅和多层波浪形散热拓扑对电机功率密度的影响。基于多层波浪形散热拓扑的等效热网络模型,采用遗传学习粒子群优化(GL-PSO)算法,完成航空电推进电机高效散热优化设计。优化结果表明:相比于原始方案,优化方案的机壳质量减轻15.1%,整个电机的功率密度提升0.06 kW/kg。

航空电连接器热疲劳失效机理研究

电连接器插孔是弹性元件,在交变热应力的作用下易产生热疲劳,出现应力松弛现象,从而影响电连接器的接触可靠性。结合加速寿命试验理论,提出了一种电连接器热疲劳试验方案,设计了试验电路并进行了试验,分析了电连接器的热疲劳失效机理。试验结果表明:试品的接触电阻值随温度循环次数的增加而缓慢增长,其宏观原因是插孔收口处孔径增加,接触件间接触力减小;循环应力中温差或温度变化率的增加,会加速连接器接触电阻的增长。试验后试品插孔的金相分析发现:温度循环条件下,连接器插孔中微观组织结构的变化,即插孔中的α相晶粒尺寸和滑移线密度均有所增加,滑移方向差异化程度增强,是导致其接触可靠性和性能逐步蜕化的根本原因;温差范围与温度变化率对电连接器性能蜕化的综合作用取决于滑移线密度与滑移方向差异化程度的"对抗"结果。

SAPWM整流技术在航空电力作动器上的应用

本文提出了将一种新的SAPWM(Saddle Pulse Width Modulation)整流器应用到航空电力作动器来将115V/ 400Hz交流电变换为280V直流电。文中通过仿真将SAPWM整流器和SPWM整流器做了对比,证明了SAPWM整流器在高输出功率方面的优势。同样也证明了SAPWM整流技术可以更好地控制大范围变化的负载电流。本文将一个10kW的电力作动器控制过程的功率剖面作为例子研究了SAPWM整流器的设计和控制方法。通过仿真分析得出SAPWM整流器可以得到低的谐波分量和高的功率因数。最后得出SAPWM整流技术更适合航空电力作动器的应用。

基于“双一流”建设的航空电类研究生全英文课程改革与实践

世界一流大学必定是国际化的大学,西北工业大学在"双一流"建设过程中实施"一境四同"国际化人才本土培养新模式。高水平全英文课程是"一境四同"培养途径的基础。对航空电类研究生全英文课程进行了改革探索与创新实践,通过推进"两大举措"、构建"三种体系"、落实"三重保障"等有效举措。

航空电连接器低温温度场数值分析研究

以航空电连接器为研究对象,在热学分析的基础上,建立了其三维实体模型;利用有限元软件ANSYS热分析模块,在考虑电连接器内部传导散热以及外表面的对流散热、并施加合理的载荷和边界条件情况下,对低温环境下的温度场进行仿真研究,分析了不同低温环境下及不同型谱电连接器的温度场分布特征,发现低温环境骤变对电连接器绝缘体外围部分区域冲击较大;电连接器型谱对温度场分布影响很大,温度梯度最大的区域以及温度变化交替处可能是绝缘性能退化的薄弱区域.最后对电连接器的温升进行理论计算,与仿真结果进行对比分析,具有较好的一致性.

基于间歇故障特征分析的航空电连接器故障预测软件设计与实现

针对航空电连接器间歇故障的评估与故障预测开展工作,介绍了间歇故障内涵与动态特征,提取了间歇故障广义强度作为状态评估与故障预测的评估指标,基于该特征开发了间歇故障状态评估与故障预测软件,并在电连接器案例上进行了实现与验证。测试表明,该软件能够有效评估电连接器的使用状态,并对当前状态下的剩余使用寿命进行预测,可以应用于航空电连接器,并且可以推广到其他受间歇故障困扰的电子器件上。

基于自适应滑模观测器的航空电连接器间歇性失效检测

针对航空电连接器系统建立数学模型,提出基于自适应滑模观测器的故障重构方法实现间歇性失效检测.针对乘性故障上界未知的情况,设计自适应律在线修正滑模观测器增益.采用Lyapunov函数作为稳定观测器的判别条件,保证跟踪状态的收敛性.引入线性变换矩阵进一步求取实现滑模运动的滑模观测器增益常数项,并验证滑模运动将在有限时间内发生.应用等价输出误差介入原理获取故障信息,实现乘性故障的检测和重构.对重构出的特征参数进行分析可以判断电连接器是否发生失效.用SIMULINK进行仿真,结果验证该方法有效.

国外航空电磁法现状和我国现阶段航电的发展

本文介绍了９３航空电磁法国际研讨会概况及国外航电的现状。在分析了我国航电现状的基础上，探讨了我国航电现阶段的发展问题。

我国的航空电法

我国的航空电法正处在取舍、存停的关键时期，这是航空物探尤其是航电工作者共同关心的一件大事。本文从航空电法发展的历史、航空电法开展应用及所获得的地质找矿成果、经济效益等方面，作了全面论述。通过与国外航电的比较，展现我国航电工作的技术水平和航电未来的发展、应用前景。

航空电励磁同步发电机空载电压谐波分析

研究了航空电励磁同步发电机空载电压谐波产生的机理和降低发电机电压谐波分量的一些措施。以6极、54槽的电励磁同步发电机为例,利用数值解析与二维有限元结合的方法分析了短距系数、分布系数以及定子斜槽对电励磁同步发电机空载电压的总谐波畸变率的影响,并在此基础上估算了一个最优斜槽角度来减少电压的总谐波畸变率。

基于SMO和RLS的航空电推进永磁电机驱动系统

针对大功率航空电推进驱动系统高可靠性和轻量化特性的需求,本文提出了一种基于滑模观测器(SMO)和递推最小二乘法(RLS)的多模式无位置传感器控制策略。首先通过SMO对扩展反电动势进行观测,并对转速估算值进行多模式处理,实现了快速、准确地提取出电机的转子位置角及转速等信息;再由RLS对永磁体磁链等参数进行辨识,依据辨识结果对控制器中的相关控制参数进行整定,并对观测器参数进行更新,提高了系统的鲁棒性。本文对300kW的永磁同步电机电推进驱动系统进行了实例仿真,验证了所提方案的有效性。本文所提出的方案可以实现可靠的无位置传感器驱动控制,具有快速的动态性能和较高的鲁棒性,为相关航空电推进驱动系统控制方案的设计和研究提供了参考。

航空电连接器热电耦合试验设计及仿真分析

目的深入研究应力间的耦合作用,为多应力试验提供理论支撑。方法以J599Ⅲ型电连接器为研究对象,依托现有设备设计典型航空电连接器热电耦合试验,并分析试验结果。使用SOLIDWORKS对电连接器进行建模,然后使用COMSOL Multiphysics进行热电耦合的有限元分析,与试验结果进行对比。结果电流为1 A时,接触件表面温度最大值位于插针与插孔的接触区域,最大温度为24.4℃,温升为0.1℃,插针接触区域中心部位温度最高,达到26.7℃。当电流为8 A时,可以产生约6℃的温升。仿真得到的温升值要略高于试验值。接触电阻随温度的升高而增大。结论温度和电负载都会造成电连接器接触部位的温升和接触电阻的升高。

航空电连接器接触体局部镀金工艺研究

针对航空电连接器接触件电镀金成本高问题,研究高速局部镀金工艺。主要研究了不同金离子浓度、添加剂浓度和电源的选择对电流密度范围、沉积速率和镀层质量的影响。试验结果表明,采用局部镀金可以满足航空电连接器的产品性能,同时可以节约成本1/3~1/2。

基于零电压注入的航空电驱动用永磁电机系统零低速无位置传感器控制

针对航空电驱动系统零低速域高性能无位置传感器控制算法的需求,本文提出了一种基于零电压注入的无位置传感器控制策略。首先,针对传统高频注入法的高频噪声问题,引入随机高频信号代替传统信号,在估计的d轴中激励出与位置相关的响应电流。随后,对传统信号及随机高频信号的噪声产生与抑制机理进行理论分析;进一步分析死区效应对位置观测的影响,在随机高频信号注入基础上,额外注入零电压矢量,并设计死区补偿策略以抑制由死区效应所引起的位置观测误差。最后,通过MATLAB/Simulink验证了所提出无位置传感器控制策略的有效性。本文所提出的算法可实现零低速域的低噪声低谐波无位置传感器控制,对航空电驱动系统控制策略的设计具有参考价值。

基于不同绕组类型的航空永磁电机电磁损耗与热特性研究

高功率密度永磁电机是航空电推进系统的动力核心,但在高频高电磁负荷条件下其损耗与发热问题突出,特别是定子槽内绕组温升直接影响航空电推进永磁电机安全稳定运行。本文聚焦航空电推进永磁电机利兹线和扁线绕组损耗机理与电机热特性开展研究,考虑不同转速下的交流损耗,建立定子循油转子通风冷却条件永磁电机温度场仿真模型,对比分析基于不同绕组类型的永磁电机发热特性,获得绕组损耗和温升随工作频率的表征规律,为高功率密度永磁电机绕组设计提供理论和技术支撑。

多电航空发动机发电机负载突变时的自抗扰控制研究

多电航空发动机运行过程中发电机负载突变会影响发动机转速的稳定。通过分析发动机与发电机的耦合机理,将耦合输入、观测误差积分和动态调度参数加入扩张状态观测器中,提出一种基于改进扩张状态观测器的自抗扰控制算法以抑制负载突变扰动影响。通过多工况发电机负载突变仿真,验证了耦合输入和动态调度参数改进可减小超调,观测误差积分和动态调度参数改进可缩短调节时间。相同观测器带宽下,改进后转速受扰超调至少降低68%,调节时间至少缩短46%,总扰动最大估计误差减小80%,证明了改进后的算法对发电机负载突变具有更强的抗扰能力。

高精度航空物探(电/磁)综合测量在草原森林区金属矿勘查中的应用研究

高精度航空物探(电/磁)综合测量是一种高效廉价勘查金属矿的物探方法.文章重点介绍该方法在内蒙古满洲里地区开展1:5万综合测量对火山环形机构的研究和找矿靶区预测等方面的成果,为地质工作程度低和地表条件差的地区开展区调填图、普查铜多金属矿提供一种新手段.

航空电嘴锁环的成形方法

分析了航空电嘴原生产工艺中存在的问题，并改进了工艺，取消了原工艺流程中的车工工序，构成了全冲压工艺．对新工艺的工序和所用模具作了较详细的论述，新工艺的采用取得了较明显的经济效益．

基于模块化分析的航空电路识读方法

现代飞机航空电路图技术含量高、复杂交错的特点,特别是由于分页式电路图增多,使得电路识读难度增加。根据航空机务维修的现实需要,提出了一种基于模块化分析的航空电路识读方法。阐述熔断器、断路器、接触器和继电器等电路元件的原理,提出了航空电路识读方法,并应用此方法识读某型飞机交流供电系统,最后提出了基于模块化分析的分页式电路图识读方法。给出的方法对一线维修人员熟练掌握电路图、使用电路图进行维修和排除故障,具有一定的指导意义。