[发明专利]混合励磁发电机和直流变换器组合的航空发动机专用电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机发动机专用电源系统，属于电气技术学科中的电力电子变换技术及电机电器技术。

背景技术

航空发动机的专用电源系统一般由交流发电机和DC/DC变换器构成，该交流发电机安装在附件传动机匣上，由附件传动机匣直接传动，DC/DC变换器集成在发动机的控制器上。航空发动机的工作可靠性要求高，转速变化范围大，要求其专用电源系统在发动机转速变化范围15％-115％能给发动机控制器供电，并仅给发动机控制器供电，这样不受飞机上其他用电设备干扰，工作可靠性高。

永磁发电机的励磁特性不易调整，当转速或负载变化时，电压难以稳定。混合励磁发电机气隙主磁场是由转子上的永磁体和定子上的电励磁绕组产生的磁场叠加而成，(其中永磁体是主要的励磁源，励磁绕组产生的磁场只是用来增强或削弱磁路的磁通)，改善了混合励磁发电机的调压特性。

发明内容

新型高可靠性飞机专用电源系统采用飞机发动机直接驱动的混合励磁发电机与DC/DC变换装置组合的方案。混合励磁发电机选择功率密度较高的同步混合励磁发电机。混合励磁发电机发出三相交流电，经三相整流电路得到直流电，DC/DC变换器采用Buck变换器。混合励磁发电机通过调节励磁，在低转速变化范围15％-45％，混合励磁发电机的励磁回路工作在正常励磁状态，发电机输出电压稳定，后级的DC/DC变换器工作在占空比最大状态；在转速变化范围45％-115％，混合励磁发电机的励磁回路工作在反相励磁电流最大限制状态，发电机输出电压随转速的变化而变化，由后级的DC/DC变换器进行稳压。该方案系统结构简单、可靠性高、效率高和适用的转速范围宽，通过混合励磁发电机与DC/DC变换器在不同的转速范围的控制组合，最终得到稳定的28V直流电。

附图说明

图1是本发明电路结构示意图。

图2是本发明之混合励磁发电机控制电路的示意图。

图3是本发明之Buck变换器控制电路的示意图。

图1——图3的主要符号名称：(1)V，u_fref，u_f*，V_in，V_o，u_ref，u*——分别为直流电源，同步混合励磁发电机输出电压基准，同步混合励磁发电机输出电压采样，Buck变换器输入电压，Buck变换器输出电压，Buck变换器输出电压基准，Buck变换器输出电压采样。(2)i_fref，i_f*，i_ref，i*——分别为同步混合励磁发电机励磁电流基准，同步混合励磁发电机励磁电流采样，Buck变换器电感电流基准，Buck变换器电感电流采样。(3)S₁-S₄，S——功率管。(4)D₁-D₆，D——分别为二极管，续流二极管。(5)C_in，C_o——电容。(6)L₁，L₂₁-L₂₃，L——分别为同步混合励磁发电机励磁绕组，同步混合励磁发电机三相电枢绕组，电感。(7)R_o——负载

具体实施方式