的變壓器和濾波器相近。()模塊化、模板化設(shè)計(jì),合理的結(jié)構(gòu)和發(fā)熱冷卻設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)壽命為 "%,并有好的可靠性和維修性。
勝德斯特蘭公司和聯(lián)信公司都宣稱他們的 &’()電源可實(shí)現(xiàn)起動(dòng) *發(fā)電雙功能;可能在近期內(nèi)就會(huì)裝機(jī)使用,因此研究大容量 &’()發(fā)電系統(tǒng)的同時(shí),必須研究他的電動(dòng)工作狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)起動(dòng) *發(fā)電雙功能。這不僅是 &’()電源本身的問(wèn)題,而且涉及到起動(dòng)工作時(shí)的電源問(wèn)題。國(guó)外擬從加大輔助動(dòng)力裝置的發(fā)電容量著手,而該輔助動(dòng)力裝置本身的起動(dòng)是藉機(jī)載蓄電池和相應(yīng)的電子變換器向輔助動(dòng)力裝置的發(fā)電機(jī)供電實(shí)現(xiàn)的。這是一套小 &’()起動(dòng) *發(fā)電系統(tǒng)。我國(guó)輔助動(dòng)力裝置還是一個(gè)空白,不能適應(yīng)航空工業(yè)發(fā)展的需要。起動(dòng) *發(fā)電系統(tǒng)是 &’()電源發(fā)展的第三階段。
勝德斯特蘭公司為了實(shí)現(xiàn)無(wú)刷起動(dòng) *發(fā)電,在現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)整流器式無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)上設(shè)兩套勵(lì)磁繞組,直流勵(lì)磁繞組在發(fā)電狀態(tài)時(shí)使用,交流勵(lì)磁繞組在電動(dòng)運(yùn)行時(shí)使用,這是一種解決這類電機(jī)雙功能工作的辦法。但究其根源,是因?yàn)檫@種電機(jī)在 (’()電源中廣泛應(yīng)用,有好的性能。因之沿用到 &’()電源上。實(shí)際上,對(duì) &’()電源來(lái)說(shuō),可以發(fā)展單級(jí)無(wú)刷電機(jī),這不僅使電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,體積重量和成本降低,還可進(jìn)一步提高發(fā)電和電動(dòng)工作性能,這是十分有意義的。在 )一 "+和波音 ,,,飛機(jī)的備份電源中,飛控系統(tǒng)的四或三余度不中斷供電電源就是稀土永磁發(fā)電機(jī)和功率電子變換器構(gòu)成的,設(shè)計(jì)者之所以用這種方案,是從可靠性出發(fā)的。
目前所用的脈寬調(diào)制型逆變器和階梯波合成逆變器具有將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?-。三相或單相正弦交流電的功能,但輸出電壓的調(diào)節(jié)功能沒(méi)有,只能籍電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出電壓,為了改善加卸負(fù)載時(shí)的電壓恢復(fù)速度,必須采用多種措施。不采用自身具有調(diào)壓功能的逆變器的主要原因是功率電子器件開(kāi)關(guān)速度的限制,大功率雙極型晶體管開(kāi)關(guān)頻率高,開(kāi)關(guān)損耗大。為了實(shí)現(xiàn)自身調(diào)壓又能獲得好的正弦輸出,逆變橋功率管的開(kāi)關(guān)頻率必須提高,這可從兩方面人手,一是采用新型功率器件,如 ./01;二是改進(jìn)主電路拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)功率器件的軟開(kāi)關(guān)。在這種情況下,不僅輸出電壓瞬態(tài)響應(yīng)特性會(huì)有顯著提高,逆變器所有濾波器的體積和重量也將明顯降低,同時(shí),由于降低了器件開(kāi)關(guān)應(yīng)力,工作可靠性將提高。
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第四章高壓直流電源系統(tǒng)
第一節(jié)概述
飛機(jī)供電系統(tǒng)的發(fā)展是以適應(yīng)飛機(jī)的需求為前提,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷前進(jìn)的。半個(gè)世紀(jì)以來(lái),飛機(jī)供電系統(tǒng)經(jīng)歷了以低壓直流(" %&)為主到恒速恒頻交流與變速恒頻交流(’’%&,())*+)為主的演變。近年來(lái),隨著飛機(jī)性能的進(jìn)一步提高與機(jī)載設(shè)備的發(fā)展,要求飛機(jī)電源系統(tǒng)進(jìn)一步增大容量,減小體積,減輕重量,提高供電質(zhì)量,提高可靠性、安全性與維修性。雖然上述幾種供電系統(tǒng)在不斷發(fā)展和改善,但因有其各自的固有缺點(diǎn)難以適應(yīng)要求。例如,在交流供電體制不變的前提下,提高供電電壓(增加到 ",) -())&)只能在一定程度上減輕供電系統(tǒng)重量,而難以實(shí)現(xiàn)不中斷供電及供給機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)用電等要求。在此條件下,飛機(jī)高壓直流供電系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
高壓直流電源系統(tǒng)的主電源是由航空發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流發(fā)電機(jī),輔助電源是由輔助動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流發(fā)電機(jī),應(yīng)急電源是高能蓄電池,常用的二次電源有直流變換器和靜止變流器。直流變換器是將 ".)&高壓直流轉(zhuǎn)變?yōu)?"&或其他電壓的靜止式電能變換裝置,靜止變流器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?())*+(或其他頻率的)交流電。
高壓無(wú)刷直流發(fā)電機(jī)有兩種類型,電磁式和永磁式。電磁式無(wú)刷直流發(fā)電機(jī)由電磁式無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)和二極管整流橋、濾波電路等構(gòu)成,借凋節(jié)電機(jī)的勵(lì)磁電流保持發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定。永磁式無(wú)刷直流發(fā)電機(jī)由永磁發(fā)電機(jī)與晶閘管整流橋構(gòu)成,借調(diào)整可控整流橋的移相角保持電壓恒定。
高壓直流供電系統(tǒng)的配電系統(tǒng)采用以計(jì)算機(jī)為控制核心的配電系統(tǒng)和負(fù)載自動(dòng)管理系統(tǒng)。
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