飞机交流励磁变速恒频发电系统的建模与仿真

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1、第30卷第7期计算机仿真2013年7月文章编号：1006—9348(2013)07—0049—06飞机交流励磁变速恒频发电系统的建模与仿真薛梦娇，李玉忍，梁波(西北工业大学自动化学院，陕西西安710129)摘薹：恒速恒频交流电源系统存在恒装结构复杂、能量转换效率较低等缺点，为此提出的飞机交流励磁变速恒频发电系统不仅去掉了结构复杂恒速传动装置，而且变速运行可以使发电系统运行在最优工况，提高了整个发电系统的效率。为了实现变速下能够输出恒频恒压的交流电，在介绍飞机交流励磁变速恒频发电机组成与工作原理的基础之上，建立了飞机发电系

2、统数学模型。仿真结果表明：所建立的发电系统模型能正确的反映变速恒频发电系统的静、动态特性能；同时，建模方法对其它电机系统的建模具有参考价值。关键词：飞机电源系统；三级发电机；双馈感应发电机；变速恒频中图分类号：TM301文献标识码：BModelingandSimulationofACExcitatedCFVSAircraftGeneratorSystemXUEMeng-jiao，LIYu-ren，LIANGBo(SchoolofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，

3、Xi’allShanxi710129，China)ABSTRACT：Constant—SpeedConstant-Frequency(CSCF)ACpowersystemhassomeshortcomings，suchasthecomplexstructureofconstantspeeddrive(CSD)andlowefficiencyofenergyconversion．Inthispaper，theACexci—tatedVariable-Sl删tConstant-Frequency(VSCF)aircraftg

4、eneratorsystemcannotonlyremovethecomplicatedCSD，butalsomakethepowergenerationsystemruninthebestconditiontheundervariablespeed，whichimprovestheefficiencyofthewholepowersystem．InordertooutputConstant-FrequencyConstantVoltage(CFCV)electricenergyundervariablespeed，th

5、epaperanalyzedthestructuresandprinciplesoftheaircraftACexcitatedVSCFgen-erafionsystem，andestablishedthesimulationmodeloftheaircraftpowersystemwithrotating-converter．Thesimula·tionresultsshowthatthemodelCanreflecttorrentstaticanddynamiccharacteristicsofVSCFgenerat

6、ionsystem．Meanwhile，themodelingmethodCanalsoprovidereferencevalueforothermotor．KEYWORDS：Aircraftpowersystems；Three-stagesynchronousgenerator；Doubly-fedinductiongenerator；VSCFl引言恒速恒频交流电源系统的主电源是由恒速传动装置、三级式无刷交流发电机和控制器等组成的400Hz、115／200V三相交流电源系统。恒速恒频交流电源系统存在恒装结构复杂、能量转

7、换效率较低等缺点⋯。交流励磁变速恒频发电是20世纪末发展起来的一种全新高效发电方式。通过变频器给转子提供低频交流励磁的变速恒频双馈发电机及其系统以优良的调节性能、稳定性、高效性受到人们的重视，得到很大的发展旧J。本文提出的飞机交流励磁变速恒频发电系统是将原来恒速恒频交流发电系统的恒速传动装置去掉，将三级式无刷交流发电系统的主发电机由转极式同步发电机变为双馈感应发电机，同时，用旋转变换器代替旋转整流器，通过控制旋基金项目：西北工业大学研究生创业种子基金资助(z2012108)收稿日期：2012—10—20转变换器输出三相交

8、流电的频率、幅值和相位，实现输出恒压恒频三相交流电的目的。该方法简化了系统结构，增加了系统的可靠性。MATLAB／Simulink是一个用于进行动态系统建模、仿真和分析的集成软件包。它不仅可以对线性系统进行仿真，也可以对非线性系统进行仿真，既可以实现连续时间系统仿真，也可以实现离散时间系统甚至混合连续一离散时间系统的