應用于APU起動-發(fā)電系統(tǒng)的永磁同步電機發(fā)電技術研究.pdf

1、多電飛機是用電力系統(tǒng)取代部分二次能源系統(tǒng)的飛機，大多數(shù)機載設備和操縱系統(tǒng)均由電能驅動，可以實現(xiàn)飛機的電氣化管理。輔助動力裝置用于發(fā)動機的起動以及應急情況下為飛機提供獨立電源，是多電飛機上非常重要的一個組成部分。永磁同步電機具有高功率密度、高效率、高轉速運行能力以及快速的動態(tài)響應性能等優(yōu)點，同時由于輔助動力裝置短時工作的特點，因此可以采用永磁同步電機作為其起動/發(fā)電機。但是由于永磁同步發(fā)電機氣隙磁密較大，在轉速變化時難以調節(jié)電機磁場，所以

2、后級需要接整流與穩(wěn)壓裝置來輸出恒定的直流電壓。本文以永磁同步發(fā)電機為研究對象，重點對其弱磁穩(wěn)壓控制、不控整流運行性能等方面展開研究。
　　論文首先介紹了多電飛機的發(fā)展歷程以及用于集成起動/發(fā)電系統(tǒng)的相關電機的特征。對永磁同步發(fā)電機的穩(wěn)壓方式進行了概述，并介紹了用于高速永磁同步電機的弱磁控制技術的研究現(xiàn)狀。
　　論文標幺化了表貼式永磁同步電機的數(shù)學模型，并以此為基礎對表貼式永磁同步電機的參數(shù)進行分析，并且給出了用于弱磁控制的表

3、貼式永磁同步電機參數(shù)設計的參考。
　　永磁同步發(fā)電機在高轉速時反電勢過大，會導致直流母線電壓過高的問題。論文在參考永磁同步電機電動運行弱磁控制的基礎上提出了用弱磁穩(wěn)壓控制方法。論文首先對電壓反饋法弱磁穩(wěn)壓控制進行了小信號建模，在此基礎上分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，指出隨著轉速的上升，系統(tǒng)穩(wěn)定性會隨之下降。針對該缺點，論文提出使用單電流調節(jié)器弱磁穩(wěn)壓控制方法，分析了單電流調節(jié)器弱磁穩(wěn)壓控制的運行原理，并給出了單電流調節(jié)器弱磁穩(wěn)壓控制的穩(wěn)定運行

4、范圍。
　　不控整流是永磁同步發(fā)電機最常用的整流方式，論文通過建立數(shù)學模型來分析永磁同步發(fā)電機參數(shù)對發(fā)電系統(tǒng)包括外特性、功率特性以及短路電流在內的特性的影響，為用于不控整流發(fā)電的永磁同步發(fā)電機的設計提供了參數(shù)選取與調整依據(jù)。同時論文還比較了可控整流與不控整流兩種發(fā)電方式下永磁同步發(fā)電機定子鐵心損耗，得出可控整流發(fā)電系統(tǒng)的永磁同步發(fā)電機損耗更低的結論。
　　論文最后搭建了兩種弱磁穩(wěn)壓控制發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，驗證了永磁同步發(fā)電機高