多电飞机不同ATRU带恒功率负载稳定性对比

变频交流多电飞机上恒功率负载的使用,使得具有优良特性的多脉波整流器得到较多应用。多脉波整流器中,自耦变压器漏感的存在,会影响系统的稳定性。但不同的脉波数对系统稳定性能的影响尚是个未知数。文章对此进行研究,在保证以自耦变压器等效漏感及其它各项系统参数相同的情况下,改变恒功率负载获得恒功率负载极限,用以对比不同多脉波整流器的稳定性性能。

不对称式12脉冲自耦变压整流器设计

为满足多脉冲自耦变压整流器(ATRU, auto-transformer rectifier unit)小型化和轻量化的行业应用要求,本文提出一种不对称式12脉冲自耦变压整流器的设计方案。首先,详细阐述了其拓扑结构和绕组结构;其次,分析了输入电流谐波、等效容量等主要性能参数,并进行了Saber仿真验证;最后,在此基础上设计了10 kW自耦变压整流器样机,并对该样机进行了实测数据分析。分析结果表明,该设计方案满足DO-160标准,等效容量相比对称式12脉冲自耦变压整流器更小,更符合航空产品小型化、轻量化的设计需求。

一种新型的风力发电全功率变流器

提出了一种新型的风力发电全功率变流器,由电机侧自耦调压整流器(ATRU)和网侧Z源逆变器(ZSI)组成,具有结构简单、可靠性高、转换效率高等优点,为风力发电系统提供了一种可选的解决方案。文中首先简要地介绍了ATRU和ZSI的基本工作原理,对ATRU在变速风电机组中应用的可行性展开了推导分析,提出了相关设计要求。随后,针对网侧ZSI,详细地分析了其输入电压和直流链电压之间的内在关系,揭示了发电机和逆变器之间的参数匹配要求。设计了一种系统控制策略,实现了机组的最大功率跟踪,并提出了一种基于输入电压前馈的逆变器直流链电压控制方法,保证机组在各种风况下直流链电压的恒定。最后,设计了一套仿真实例,结果验证了新型全功率变换器及其控制策略的可行性和正确性,为下一步工程实现奠定了理论基础。

航空用24脉波自耦变压整流装置的研究

从抑制谐波电流和减小体积质量的目的出发,设计了基于星形连接自耦变压器的24脉波自耦变压整流装置(ATRU),提出了采用4组相间变压器并联整流桥输出的方法来简化电路。介绍了ATRU的工作原理,分析了整流电路的等效容量。对相间变压器的结构和工作机理进行了详细分析。在Saber仿真的基础上,研制了一台18 k W ATRU原理样机。实验结果表明改进了相间变压器的24脉波ATRU不仅能够保证各个整流桥独立工作,降低输入电流的总谐波畸变,而且通过降低整流装置的等效容量,有效减小了其体积和质量,简化了电路结构。

12脉冲自耦变压整流器的优化与滤波电感的设计

多脉冲整流器作为一种无源整流装置,具有系统可靠性高,结构简单,效率高,过载能力强等特点,广泛应用于航空领域。相关航空标准规定交流用电设备输入电流THD<10%,而12脉冲整流器输入电流THD的理论值为15.2%,不能满足要求。为满足谐波标准,通常在交流侧和直流侧串入电感来降低输入电流的THD,针对P型12脉冲自耦变压整流器,从理论上推导输入电流谐波表达式,为交直流侧电感设计提供依据,同时采用高饱和磁通密度的铁钴钒材料设计磁性元件,减小了系统体积和重量,完成了一台4kW 12脉冲自耦变压器的设计,输入电流THD满足航空标准。

航空自耦变压整流器受变频电源影响分析

为了研究航空变频电源对自耦变压整流器的影响,提出了一种分析方法:输入采用频率可调的交流电源,连接自耦变压整流器。通过变化负载参数,在变频电源供电时,测量自耦变压整流器的移相波形、直流母线电压波形、输入功率、功率因数和效率等重要参数。使用仿真模型初步实现了该分析方法的仿真验证,并基于测试平台搭建自耦变压器样机。实验结果表明,该研究为使用变频电源的自耦变压整流器的设计提供了技术支持。

航空自耦变压整流装置仿真模型的研究

研究24脉波航空自耦变压整流装置(ATRU)合理优化问题。针对传统24脉波整流变压器重量大、电路效率低,三角形连接自耦变压器绕组接法复杂、电路实现困难的缺点,为解决上述问题,研究一种关于星形连接自耦变压器的24脉波AT-RU。分析了电路的结构和原理,并推导出网侧输入电流谐波幅值表达式。利用Saber软件建立了ATRU的仿真模型,经实验证明,仿真结果和理论分析结果完全吻合。证实了改进星形连接自耦变压器的24脉波整流电路的合理性、可行性。

飞机典型二次电源变换装置的建模方法研究

针对典型二次电源变换装置的自耦变压整流器(ATRU),分别采用基准建模和功能建模两种方法建立了仿真模型,对飞机电源系统正常和故障工况下进行了仿真分析及对比。结果显示,功能模型的仿真结果在功能、性能以及响应速度上更优于基准模型,因此,在工程上可以采用功能模型对电源系统进行仿真建模分析。