麥道90機載變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)的工作原理簡介及諧波分析

摘要：介紹麥道(MD)90飛機機載變速恒頻交流發(fā)電系統(tǒng)的組成和工作原理。重點對其輸出階

梯波的諧波作理論分析和數(shù)值計算，對計算結(jié)果進(jìn)行分析比較。

關(guān)鍵詞：交流電源變速恒頻諧波分析

中圖法分類號：TM464文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：02192713(2000)0838704

1引言

飛機機載變速恒頻交流發(fā)電系統(tǒng)(VSCF交流發(fā)電系統(tǒng))，是從60年代就開始研制的一種比較先進(jìn)的全功率變換飛機機載交流發(fā)電系統(tǒng)。它是利用電力電子變換器把飛機發(fā)動機直接驅(qū)動的交流發(fā)電機所產(chǎn)生的三相變頻交流電，全功率地變換成三相400Hz恒頻交流電來供給飛機用電設(shè)備的。VSCF全功率變換發(fā)電系統(tǒng)，比常用的機械液壓恒速傳動裝置發(fā)電系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、變換效率高、維修容易、可靠性高、供電質(zhì)量好等優(yōu)點。由于飛機用電設(shè)備對交流電源電壓的波形要求比較嚴(yán)格，因而機載VSCF全功率變換發(fā)電系統(tǒng)必須采取措施，使交流輸出電壓最大可能地接近正弦波。

MD90飛機機載VSCF發(fā)電系統(tǒng)，是采用多重疊加法來改善輸出電壓波形的，它是一種直流網(wǎng)絡(luò)式VSCF系統(tǒng)，由三相變速交流發(fā)電機、電力電子變換器和多重疊加輸出變壓器三部分組成的。其原理框圖如圖1所示。圖中三相無刷交流發(fā)電機由飛機發(fā)動機通過齒輪變速箱直接驅(qū)動，所產(chǎn)生的三相變頻交流電壓經(jīng)電力電子變換器中的三相橋式整流器整流成430V的直流電壓，經(jīng)直流濾波后供給電力電子變換器中四個三相半橋式400Hz逆變器進(jìn)行全功率變換。由多重疊加輸出變壓器再將四個三相半橋式400Hz逆變器產(chǎn)生的三相方波交流電壓，多重疊加成400Hz三相24梯級等階寬階梯波交流電壓uA、uB、uC供給負(fù)載如圖1所示。

2MD90機載VSCF發(fā)電系統(tǒng)輸出階梯波電壓的諧波分析

(a)系統(tǒng)原理框圖

(b)波形圖

圖1MD90飛機400HzVSCF交流電源

(a)a=1

(b)a=1.1546936

圖2a=1和a=1.1546936時的階梯波形