[發明專利]航空交流電源系統抗電磁干擾的方法

有效

• 申請號: 201310534908.6
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103812106A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 李飛;袁志軍;劉小茹;佟明;蘇亮
• 申請（專利權）人: 陜西航空電氣有限責任公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明屬于航空電源系統技術領域，具體為一種航空交流電源系統抗電磁干擾的方法。

背景技術

航空電源系統是飛機保障飛行安全，完成預期任務的主要動力源之一。現有飛機的電源系統在各種地面試驗以及飛行過程中，常受可能存在的瞬時不明電磁干擾信號影響，超出了系統承受能力而產生誤保護故障。特別是當飛行中出現誤保護故障，致使飛機出現空中斷電現象，輕則影響飛行任務完成，重則危及飛行安全。機上的主電源系統負責向機上電網提供115V/200V400Hz恒頻交流電，供機上絕大部分用電設備使用。而其供電品質，尤其是發電系統電場發射水平，一則影響系統自身正常工作，也嚴重影響用電設備正常工作。

目前，幾種大規模使用的主流飛機主電源系統電場發射多頻段大幅超標是普遍現象，外場使用中造成誤保護現象不少，致使飛機電源系統外場事故頻發，產品返廠率較高。個別機型已出現由于電源系統發射超標造成飛機電子羅盤失靈，無法正常工作現象。原因在于各機型電源系統當初研制時，技術協議要求不嚴，加之飛機上電子設備沒那么多，使用環境相對簡單，因而電場發射性要求不具體。系統也不單獨做檢測，即便檢測不合格，一般都是以整個飛機地面開車檢查為準，要求各個子系統都能正常啟動、工作，互不影響為原則。一旦出此類故障，各子系統都去單獨查找原因，而查找的結果往往是以各子系統地面都能正常工作。

目前新的航空電源系統電磁兼容性要求是按新電磁兼容性標準要求來執行。現有航空電源系統在按新標準檢測時常常出現：輸出電壓頻繁地較大幅度擺動，直至過壓保護，停止發電；過頻保護，系統斷電。為解決這種交流電源系統普遍存在著的抗干擾能力差及電磁發射超標問題，目前技術人員的研究解決思路集中在交流發電系統中加裝專研的濾波器來濾除干擾。這種解決思路是要在新的航空電源系統中增加專門研制的濾波器產品，或是在系統組成部件之一交流發電機控制器的輸入/出端口外加裝專研濾波器，這樣就改變了航空電源系統的組成部件或產品結構、重量等狀態，需與主機重新協調，更改性能、接線、安裝位置等。這種方法需要對現已交付用戶使用的飛機電源系統及產品做很大更改，相當于改型或新研設計，可行性很差。

飛機電源系統抗干擾能力差、電磁發射超標問題，使電磁兼容性檢測不達標，外場使用中查無實據的過欠壓、過欠頻保護斷電問題頻發是幾乎所有航空電源系統普遍存在的共性問題，加之個別機型電磁發射超標影響用電設備正常工作等問題都亟待解決。歸根結底這一切都是交流電源系統組成產品交流發電機控制器中電壓調節電路、頻率采樣電路受強電磁干擾及電源系統電場發射超標所致。由于干擾源不確定、干擾頻率不明確，是通過傳導還是輻射途徑不好區分，受干擾部位更難確定，再考慮濾波器體積重量等因數，所以目前的加裝專研的濾波器的研究思路尚無有效成果。

典型的400Hz恒速恒頻交流發電系統主要由交流發電機、機械式液壓恒速傳動裝置（簡稱恒裝）、交流發電機控制器、交流電流互感器組、交流主接觸器、發電控制開關等組成。交流發電機利用電磁原理主要將機械能轉換成電能；恒裝主要負責將發動機傳來變化的轉速利用機械液壓原理轉化成恒定的轉速來驅動發電機；交流發電機控制器主要負責系統的調壓、控制、保護、BIT檢測、通訊等功能；電流互感器主要敏感發電機負載電流大小；主接觸器主要負責向機上電網供電控制；發電控制開關主要負責發電控制。

系統中的交流發電機控制器是以微處理器為核心，除調壓器、內部電源外，均為數字化電路,其保護和控制功能均由軟、硬件共同完成，過壓保護電路采用了雙余度技術。控制器具有BIT功能，提供了完善的故障檢測能力和故障隔離能力，它可以將發電系統故障隔離到LRU級，控制器故障隔離到SRU級。極大地提高了發電系統的測試性和維護性。控制器還具有RS-422A通訊接口，可將發電系統LRU故障隔離信息代碼傳送給供電管理中心或上位機。

發明內容

要解決的技術問題