基于双绕组感应发电机的航空交直流集成发电系统

作     者：卜飞飞 史建宇 李朋 刘皓喆 赵云 刘哲恺 黄文新 秦海鸿 BU Feifei;SHI Jianyu;LI Peng;LIU Haozhe;ZHAO Yun;LIU Zhekai;HUANG Wenxin;QIN Haihong

作者机构：南京航空航天大学自动化学院南京211106 中国人民解放军94672部队南京211500 上海理工大学机械工程学院上海200093 

基　　金：国家自然科学基金(52177050) 中央高校基本科研业务费项目(NS2021019) 南京航空航天大学校创新计划项目(xcxjh20220346) 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      码：244-256页

摘      要：为了满足飞机多电化对于航空发电系统提出的高功率密度、高品质供电以及交直流混合供电的要求,对比分析了多种交直流集成发电方案,并分析了其优势与不足,提出了一种基于双绕组感应发电机的航空交直流集成发电系统。该系统充分利用了双绕组感应发电机定子有两套三相绕组的特点,能够很好的实现交直流集成发电。在进行发电机初步设计后,基于多目标优化算法,以效率和功率密度为目标对双绕组感应发电机进行优化设计,采用交直流集成发电自抗扰控制策略,以提高该系统动态性能与负载适应性。最后研制了一台60 kW(交流24 kW,直流36 W)的双绕组感应发电机原理样机,实验结果显示,该交直流集成发电系统在交流侧突增、突卸负载时,电压突变在±10 V以内,恢复时间不超过25 ms,在直流侧突增、突卸负载时,电压波动在±30 V以内,恢复时间不超过45 ms,具有良好的动态性能和稳态性能,能够实现发电系统的高品质交直流集成发电。研究成果表明,基于双绕组感应发电机的航空交直流集成发电系统有望为我国多电飞机发电系统提供一种有竞争力的可选方案。

主 题 词：多电飞机 交直流集成发电系统 双绕组感应发电机 多目标优化 自抗扰控制 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13224/j.cnki.jasp.20220894

馆 藏 号：203127131...