异步电机起动/发电系统起动向发电的转换研究

用异步电机与电力电子变换器结合构成的起动/发电系统作航空电源是一个很有意义的课题。对异步电机起动/发电系统中起动向发电的转换进行了研究,提出充分利用系统中变换器可快速控制定子磁链转速的特点,改变电磁转矩的方向,实现起动到发电的转换。详细介绍了转换过程控制方案,该方案可实现起动到发电的平滑转换,且在进入发电状态后直流母线电压由起动电源电压自动增长到所需的发电电压,最终稳定发电。最后给出了仿真与实验结果。

QF18D航空双凸极起动/发电机关键特性研究

起动/发电一体化是现代飞机供电系统的主要发展趋势之一。QF18D航空起动/发电机采用的三相双凸极电机具有转子无磁钢无绕组、结构强度高、制造方便、可逆性好等优点,适于高空高速飞行的应用条件。文章首先扼要介绍了QF18D发电及电动工作的结构原理;然后基于有限元仿真和实验验证相结合的方法详细研究了QF18D双凸极直流发电机的空载、短路、外特性和调节特性的特点,主要探讨了换相重叠和电枢反应对电机关键特性的影响机理;最后通过航空涡喷发动机的冷热开车试验验证了QF18D的系统起动性能优越。

航空高速起发电机转子永磁体预应力设计

航空高速起发电机在可靠性方面要求高,对于带护套的表贴式高速永磁起发电机,永磁体预应力是通过在永磁体表面过盈压装非导磁合金护套实现,因此转子结构设计时需要合理的预应力设计。本文建立一种温度补偿的航空高速起发电机转子永磁体预应力设计仿真模型。以一台最高转速55000 r/min的无人机用表贴式起发电机为例,分析过盈量对永磁体静态预应力的影响,在此基础上,计算并总结转子各部分动态应力随电机转速、温度、永磁体分段等因素的变化规律,为同类型电机设计提供参考。最后对一台起动功率20 kW、额定发电功率4 kW、最高转速55000 r/min的高速起发电机进行实验验证,证明计算结果的有效性。

一种航空起动发电机的二自由度H_∞鲁棒控制

为了进一步提高航空起动发电机的性能,提出了二自由度H_∞鲁棒控制方法。基于模型匹配二自由度方案,通过标准H_∞控制率研究了系统的鲁棒控制策略,建立了基于模型匹配二自由度系统的控制结构,并将控制率设计归结为标准的H_∞控制问题。对控制方法进行仿真研究,结果表明控制系统能够具有良好的动态性能并且对于扰动具有较强的鲁棒性。

波音787飞机ASG在APU上的应用

南方航空波音787飞机选用的APS5000型APU将起动机与发电机合为一体,命名为ASG,该设计减少了APU的部件,优化了APU的整体布局,降低了APU的成本和重量,减少了APU所占空间,提高了APU系统的可靠性和效率。本文对此进行简要说明和分析。