圖 /’ A& A/C交直交變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)方框圖（采用脈寬調(diào)制逆變器）
取適當(dāng)?shù)?/0 ，可以得 8& 38 381 382 38// 3’，亦即消去了低次諧波，但是，工程上
..
不易實(shí)現(xiàn)如此精確的角度控制，因此實(shí)際波形中會(huì)有低次諧波。這樣的波形可由單相橋式逆變器產(chǎn)圖 /’ A& A/制型逆變器的變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)方框圖。三相無刷變頻交流發(fā)電機(jī)
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的輸出用二極管整流橋轉(zhuǎn)為高壓直流電，濾波后由脈寬調(diào)制型逆變器轉(zhuǎn)為交流電，然后經(jīng)濾波器輸出。系統(tǒng)控制電源由永磁副勵(lì)磁機(jī)提供，經(jīng)穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)變?yōu)?nbsp; "， %"，&’等直流電。系統(tǒng)的控制保護(hù)由微處理器實(shí)現(xiàn)。微處理器完成以下任務(wù)：（%）脈寬調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生；（&）系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)調(diào)節(jié)電壓用改變變頻發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)；（(）系統(tǒng)檢測(cè)和保護(hù)，主要保護(hù)項(xiàng)目有低壓、過壓、低頻、過頻、饋電線短路、變頻異常、直流分量、發(fā)電機(jī)逆變器短路和直流環(huán)節(jié)過電壓等；
（)）系統(tǒng)自檢測(cè)。
三相橋式逆變器輸出沒有中性點(diǎn)，而飛機(jī)交流電源為三相四線制，必須有中性點(diǎn)。因
此在逆變器輸出端接有中點(diǎn)形成變壓器。為了減輕重量，采用自耦變壓器結(jié)構(gòu)。三相負(fù)載
對(duì)稱時(shí)，變圖 %* +( +%交直交變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)方框圖（采用脈寬調(diào)制逆變器）壓器中只
有磁化電流。僅在不對(duì)稱負(fù)載時(shí)，變壓器繞組中才通過負(fù)載電流。為了改善不對(duì)稱負(fù)載時(shí)
三相電壓對(duì)稱性，該變壓器采用芯式鐵心，不采用由三個(gè)單相變壓器構(gòu)成的三相組。三相
電壓對(duì)稱度和變壓器中性點(diǎn)移動(dòng)量有關(guān)，而中性點(diǎn)移動(dòng)量與零序電勢(shì)成正比。在不對(duì)稱負(fù)
載電流中既有正序和逆序分量，也有零序分量。零序電流產(chǎn)生的零序磁通在芯式變壓器中
不能沿鐵心閉合，數(shù)值較小，所以零序電勢(shì)也較小。三相負(fù)載電流不平衡程度越大，對(duì)三相
電壓的不平衡度要求越高，則要求變壓器的零序電抗越小，即變壓器的體積重量越大。因
此中性點(diǎn)形成變壓器的體積重量依賴于系統(tǒng)的工作狀態(tài)和技術(shù)指標(biāo)。
第三節(jié) ,變速恒頻電源系統(tǒng)的發(fā)展
早在 &*世紀(jì) -*年代初，即晶閘管誕生不久，國(guó)外即計(jì)劃用靜止變換器代替恒速傳動(dòng)
裝置，發(fā)展變速恒頻電源。提出了兩種方案，即交交型和交直交型。由于晶閘管沒有自關(guān)
斷能力，故交直交型發(fā)展較緩慢。 %./&年世界上第一套交交型 012電源在 3一 )飛機(jī)上
裝機(jī)。該電源由發(fā)電機(jī)、變頻器和控制器三部分組成，且具有自檢測(cè)功能。交交型 012電
源由于有波形反饋和濾波電路，采用單相電壓調(diào)節(jié)，因而輸出電壓波形，電壓調(diào)節(jié)精度，三
相電壓對(duì)稱性和突加突卸負(fù)載后電壓恢復(fù)時(shí)間等技術(shù)指標(biāo)都比恒速恒頻交流電源優(yōu)越得
多，得到了飛機(jī)設(shè)計(jì)部門的注目。
與此同時(shí)，恒速恒頻交流電源也從普通差動(dòng)齒輪恒裝與無刷交流發(fā)電機(jī)的組合轉(zhuǎn)變?yōu)?br />
組合電源裝置，發(fā)電機(jī)采用鐵鈷釩高飽和磁感應(yīng)鐵心，電機(jī)轉(zhuǎn)速 -*** 4 ’***5 6 789增加到
%&***5 6 789，發(fā)電機(jī)冷卻方式采用噴油冷卻，從而顯著地降低了重量功率比，提高了過載能
力，并且可在相當(dāng)高的環(huán)境溫度下可靠工作。而晶閘管的允許結(jié)溫在 %"*:左右，高的工作
環(huán)境溫度使頻率變換器的失效率加大，平均故障間隔時(shí)間縮短，在這個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上
012電源不如 1012電源，影響了交交型 012電源的進(jìn)一步使用。
但在同時(shí)，自關(guān)斷電力電子器件也問世了，某些大功率晶體管的允許結(jié)溫達(dá) &**:，比
晶閘管高 "* 1。于是 ’*年代初交直交型 012電源問世，并接著裝機(jī)使用。目前交直交
012電源已處于與 1012電源競(jìng)爭(zhēng)的勢(shì)態(tài)。
現(xiàn)在聯(lián)信公司生產(chǎn)的 012電源有 %&; "<3（ 3—)=，>3—)?飛機(jī)用），&*<3（ 3— )@，A，2飛機(jī)），(*<3（ B—直， A飛機(jī)）；取得合格證的有 )*<3（ 2—%’飛機(jī)）、 )"<3（— &&飛機(jī)）、 (* 6 )"<3（ C23飛機(jī)）；待簽合同的有 -*<3（ 3—%&飛機(jī)）、 -* 6 /"<3
•%()"•
（"飛機(jī)）；已通過試驗(yàn)室試驗(yàn)的容量有 %&、%’和 &()*，具有發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)功能的也
已通過試驗(yàn)室驗(yàn)證。
勝德斯特蘭公司已投產(chǎn)的有 %()*，&()*，&’()*，+()*，,()*和 -()*。分別在
.—%-/ 0 "，*)—12，波音 333和波音 3+3—,等飛機(jī)上使用。研制的容量達(dá) %&()*。
變速恒頻電源的電能質(zhì)量主要取決于電子變換器的質(zhì)量，如輸出電壓失真度，頻率穩(wěn)
定度和三相電壓對(duì)稱性等。由于現(xiàn)用脈寬調(diào)制方式逆變器本身沒有電壓調(diào)節(jié)功能，輸出電
壓調(diào)節(jié)靠電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)，因此該項(xiàng)指標(biāo)和發(fā)電機(jī)、變換器和電壓
調(diào)節(jié)器等多個(gè)部件有關(guān)。
通常恒速恒頻系統(tǒng)在突加突卸負(fù)載時(shí)電壓恢復(fù)時(shí)間在 4567以內(nèi)。 )4/.電壓調(diào)節(jié)器
的調(diào)節(jié)對(duì)象更復(fù)雜： 無刷發(fā)電機(jī)，電子變換器，電子變換器內(nèi)部的電容電感構(gòu)成高階網(wǎng)
絡(luò)； "發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在大范圍內(nèi)變化，導(dǎo)致電機(jī)參數(shù)大范圍內(nèi)變化。而對(duì) )4/.電源的電壓恢
復(fù)時(shí)間則要求更高，技術(shù)指標(biāo)規(guī)定應(yīng)小于 +87，這個(gè)要求是和 )4/.電源電子變換器過載
能力低相協(xié)調(diào)的，不宜于改寬。為此必須采取一系列有效措施來解決這個(gè)問題。主要有：
（%）無刷發(fā)電機(jī)采用具有線性放大器特性的勵(lì)磁系統(tǒng)，這種特性具有強(qiáng)的負(fù)反饋特性，
能減少延時(shí)和縮小勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)范圍。
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