Резервная система генерирования электрической энергии для летательных аппаратов

• Автор: Машинский, Вадим Викторович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень используемых сокращений и обозначений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Структурная схема резервной СГЭЭ ЛА

1.1. Структурная схема силовой части резервной СГЭЭ ЛА

1.2. Структурная схема системы управления резервной СГЭЭ ЛА

Выводы по главе

Глава 2. Математическое моделирование резервной СГЭЭ ЛА

2.1. Математическая модель СГЭЭ ЛА

2.1.1. Математическая модель синхронного генератора

2.1.2. Математическая модель МПСУ
2.1.3. Математическая модель инвертора напряжения
2.1.3. Математическая модель силового ИС фильтра
2.2. Математическое моделирование симметричных режимов
2.3. Математическое моделирование несимметричных и динамических режимов системы
2.3.1. Работа резервной СГЭЭ ЛА на несимметричную нагрузку
2.3.2. «Сброс-наброс» нагрузки резервной СГЭЭ ЛА
2.3.3. Работа резервной СГЭЭ ЛА на выпрямительную нагрузку
2.3.4. Работа резервной СГЭЭ ЛА на импульсно-периодическую нагрузку
2.4. Результаты математического моделирования
Выводы по главе
Глава 3. Конструкция резервной СГЭЭ ЛА
3.1. Оценка и выбор базовой конструкции преобразователя
3.2. Защита преобразователя в аварийных режимах
3.2.1. Защита от выхода из строя инвертора
3.2.2. Защита от КЗ в нагрузке с обеспечение селективного отключения нагрузок
3.3. Тепловой анализ конструкции преобразователя
3.4. Сравнительный анализ параметров конструкции преобразователя резервной
СГЭЭ ЛА
Выводы по главе
Глава 4. Физический эксперимент
4.1. Исследование симметричных режимов
4.2. Исследование несимметричных и динамических режимов
4.2.1. Работа на несимметричную нагрузку
4.2.2. Работа на выпрямительную нагрузку
4.2.3. Исследование режима «Наброса» нагрузки
4.3. Сравнение расчетных и экспериментальных параметров
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы
Приложение А

Перечень используемых сокращений и обозначений
АВ - активный выпрямитель;
АГ - асинхронный генератор;
АД- асинхронный двигатель;
АИН - автономный инвертор напряжения;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
БЭС- более электрифицированный самолет;
ВЧ - высокочастотный;
ВВФ- внешние воздействующие факторы;
ВП- вентильный преобразователь;
ГПТ-генератор постоянного тока;
ЕК - естественная коммутация;
ИН - инвертор напряжения;
К.П.Д. -коэффициент полезного действия;
ЛА -летательный аппарат;
МПСУ - микропроцессорная система управления;
МЭГ - магнитоэлектрический генератор;
НПЧ -непосредственный преобразователь частоты;
ППЭЭ- полупроводниковый преобразователь электрической энергии ПЧ - преобразователь частоты;
ПЭС- полностью электрический самолет;
СГЭЭ - система генерирования электрической энергии;
СУ - система управления;
СЭС ЛА- система электроснабжения летательного аппарата;
У В - управляемый выпрямитель;
ФНЧ - фильтр нижних частот;
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь;
ШИМ - широтно-импульсная модуляция;

На рисунке 1.9 представлена структурная схема микропроцессорной системы управления с использованием обобщенного вектора напряжения с вращающейся системы координат, которая реализует сформулированные выше требования к резервной СГЭЭ ЛА. Система управления состоит из двух контуров управления соединенных по принципу подчиненного регулирования [49,17]. Внутренний токовый контур, обеспечивает быстродействие системы. Внешний контур напряжения, обеспечивает качество регулирования выходного напряжения. Для формирования непосредственно сигналов управления силовыми ключами используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Все сигналы обратной связи по напряжению и току и сигналы задания преобразовываются в с1щ координаты и регулирования идет в этих координатах. Для обеспечения оптимальных параметров выходного напряжения в контуре напряжения используются ПИ- регуляторы позволяющие минимизировать статическую ошибку.