现代飞机发电系统及差动保护误动的机理分析与优化策略

目前飞机常用的交流发电机仍采用三级式交流励磁同步发电机,通过引入定速传动驱动装置可消除发动机转速对该结构的影响。通常需要在发电机侧和线路侧安装互感器元件用于检测电流差值大小,并通过发电机控制器触发用于保护发电机与主汇流条供电线路间的接触器,从而实现差动保护。有效的差动保护能确保发电机和发电馈线的安全,但差动保护误动将会严重干扰飞机的正常运行。分析了飞机主交流发电系统结构及保护区内正常短路的差动保护方案,进一步考虑当一次电流含直流分量、互感器两相误接、互感器接入方向反向对差动保护可能造成的影响。通过理论分析和图形模拟方法证明了三种情形均会造成主交流发电系统差动保护误动,并通过Matlab/Simulik验证了分析的正确性,并提供了改进方案实现了飞机电气系统的进一步优化,同时为飞机整体的安全性能提供了思路和保障。

基于STPA的飞机交流系统供电转换安全性分析方法研究

飞机交流发电系统是整机的主要电力来源,应对其进行完善的安全性分析。传统安全性分析方法对系统组件间非线性交互引起的安全问题关注较少,当研制型号支持数据不足时,存在分析遗漏风险。根据典型交流发电系统供电转换过程基本特点,基于STPA方法构建安全控制结构图,识别不安全控制行为(UCA),引入相似系统的失效模式及影响分析(FMEA)结果,分析UCA致因因素和致因场景,使用时间自动机理论的形式化工具进行系统建模与验证;通过专家评判及事故对比来验证该方法的正确性。结果表明:在传统分析方法的基础上引入STPA方法,能够有效识别出不安全控制行为和事故发生的原因,该方法可以作为传统方法的有效补充。

基于RODON的飞机发电机系统故障分析

传统的依靠人工或者信号分析的故障诊断越来越难以应对日趋智能化、复杂化的飞机电气系统,人工智能以及软件技术的发展,为这一难题提供了解决方案。按照基于模型的故障诊断原理,运用RODON故障分析软件,建立飞机发电机系统的定性仿真模型,对飞机发电机系统进行故障分析,验证运用基于模型的故障诊断方法进行故障分析的实用性和高效性。

某型飞机发电机供电系统一起典型故障的分析

分析了在维修过程中某型飞机发电机供电系统的一起典型故障的原因,详述该故障排除的过程,以及通过此故障的排除获得的两点启示。

航空无刷双馈变速恒频发电系统的建模与控制策略研究

传统飞机发电系统存在恒速传动装置结构复杂、变频器容量大、转换效率低等缺点。提出了飞机无刷双馈变速恒频发电系统。为实现发电机在转速变化的情况下得到恒压恒频交流电,论文通过对级联式无刷双馈发电机(CBDFG)的结构组成与工作原理的分析,建立了飞机发电系统数学模型。为进一步研究CBDFG的变速恒频控制策略,引入了磁链矢量定向控制(FOC)方法,选用定子同步速M-T坐标系搭建数学模型,最终得到基于定子磁链定向的CBDFG控制策略。运用MATLAB/Simulink仿真工具构建了系统的仿真模型,并进行了变速运行下的仿真,仿真结果与理论分析相一致,证明了该控制策略的可行性。