麥道90機載變速恒頻發電系統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電系統的組成和工作原理。重點對其輸出階

梯波的諧波作理論分析和數值計算，對計算結果進行分析比較。

關鍵詞：交流電源變速恒頻諧波分析

中圖法分類號：TM464文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)0838704

1引言

飛機機載變速恒頻交流發電系統(VSCF交流發電系統)，是從60年代就開始研制的一種比較先進的全功率變換飛機機載交流發電系統。它是利用電力電子變換器把飛機發動機直接驅動的交流發電機所產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備的。VSCF全功率變換發電系統，比常用的機械液壓恒速傳動裝置發電系統具有結構簡單、變換效率高、維修容易、可靠性高、供電質量好等優點。由于飛機用電設備對交流電源電壓的波形要求比較嚴格，因而機載VSCF全功率變換發電系統必須采取措施，使交流輸出電壓最大可能地接近正弦波。

MD90飛機機載VSCF發電系統，是采用多重疊加法來改善輸出電壓波形的，它是一種直流網絡式VSCF系統，由三相變速交流發電機、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電機由飛機發動機通過齒輪變速箱直接驅動，所產生的三相變頻交流電壓經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供給負載如圖1所示。

2MD90機載VSCF發電系統輸出階梯波電壓的諧波分析

(a)系統原理框圖

(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