航空變頻交流起動發(fā)電系統的起動控制策略研究.pdf

1、變頻交流電源系統以其高可靠性、體積重量小、容量大，并且能夠匹配恒頻電源系統的大部分負載，因此成為當前先進民用飛機的主流電源系統。為進一步減輕系統體積重量，起動發(fā)電一體化成為變頻交流電源系統中的關鍵技術。然而變頻交流發(fā)電機應用于起動過程中面臨諸多問題，對起動控制策略的研究勢在必行，也逐漸成為各大航空電氣公司以及院所高校研究的熱點。
　　三級式同步電機是當前航空電源系統最常用的無刷勵磁同步電機，勵磁控制策略和起動控制策略的研究是基于該

2、電機的無刷勵磁起動發(fā)電系統實現起動功能的關鍵，國內外學者均對其展開了大量的研究工作。本文開展對無刷勵磁同步電機的勵磁和起動控制的實現以及協調控制技術的研究，詳細分析與驗證了交、直流勵磁一體化控制策略的可行性，在此基礎上，提出一種基于氣隙磁鏈矢量控制的無刷勵磁同步電機起動控制策略，實現了變頻交流電源系統的起動控制功能。
　　本文首先針對勵磁繞組開路型三級式同步電機的新型結構，建立其數學模型，并詳細分析了新型勵磁機和主電機在起動過程中

3、的控制策略；在此基礎上，提出一種基于氣隙磁鏈的矢量控制，實現了對起動系統輸出轉矩的控制策略，并通過比較改進型積分器與傳統型積分器的優(yōu)缺點，給出了氣隙磁鏈觀測的具體實現方案。
　　針對本文所提出的勵磁控制策略和起動控制策略，基于無刷勵磁同步電機起動系統的各部分的數學模型，搭建了變頻交流電源起動系統的仿真模型，通過仿真模型初步驗證了控制策略的可行性；最后，以TMS320F28335作為主控芯片構建了系統的硬件平臺并編寫了相關程序，對本