[發明專利]飛機電源系統實驗平臺裝置

在審

• 申請號: 201510812283.4
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105353682A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 汪鳳翔;于新紅;柯棟梁;黃東曉;陶鵬
• 申請（專利權）人: 泉州裝備制造研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 盧清華

技術領域

本發明屬于電氣控制技術領域，尤其涉及飛機電源系統實驗平臺裝置。

背景技術

隨著當代新型飛機朝著多電、全電飛機方向快速發展，對飛機電源系統的要求也越來越高，其供電質量及可靠性已經成為影響飛機性能的重要因素，對它的研究也日漸成為航空界的熱點。

飛機電源系統主要包括同步發電機發電部分、勵磁控制器調節控制部分以及電能的變換部分。由于飛機上各種機載用電設備對電能的質量要求很高，這就意味著飛機發電機輸出的電能必須達到各項規定的性能指標，如端電壓穩定、負載突變時電壓波動小、頻率恒定等。如果發電機輸出的端電壓處于一個忽高忽低、頻率忽大忽小的不穩定狀態，那么不僅各機載用電設備會遭到不同程度的損壞，還有可能影響飛機的正常飛行及威脅到飛機和工作人員的安全。

由于飛機電源系統的保密性和特殊性，目前在市面上很難買到基本設備完善、性能成熟、價格適中的實驗平臺。因此設計一個飛機電源系統的實驗平臺，為飛機電源系統實際工作時的各種性能指標的分析提供真實數據的支撐。通過檢測飛機電源系統實驗平臺中整個電源系統正常運行和負載變化等過程中運行情況和各項系能指標，并對比理論研究的結果，可以更加詳細和逼真的模擬飛機電源系統在各種飛行工作中可能遇到的問題并及時找到解決方法，能有效的預防因電源系統問題而引起的各類飛行事故的發生，對現代飛機電源系統的發展有著十分積極的作用和意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適于實用的飛機電源系統實驗平臺裝置，為飛機電源系統的理論研究提供驗證的平臺。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

飛機電源系統實驗平臺裝置，包括電動機調速控制系統、發電機勵磁控制系統、PC端上位機、逆變器和航空蓄電池；

電動機調速系統的輸出端連接到發電機勵磁控制系統的輸入端，發電機勵磁控制系統的輸出端連接到直流電壓總線上，電動機調速控制系統和發電機勵磁控制系統分別與PC端上位機進行雙向通信連接；航空蓄電池的輸入端連接到直流電壓總線上，航空蓄電池的輸出端連接到發電機勵磁控制系統的相應輸入端；逆變器的輸入端連接到直流電壓總線上，逆變器的輸出端連接到交流電壓總線上；

電動機調速控制系統具有相連接的永磁同步電動機和DSP調速控制器，發電機勵磁控制系統具有相連接的交流發電機和三相整流器，通過DSP調速控制器來調節永磁同步電動機的轉速，由永磁同步電動機為交流發電機提供發電時轉子轉動所需要的動力，交流發電機輸出的三相交流電經三相整流器后輸出28V直流電，由逆變器將28V直流電逆變為航空交流負載所需要的200V/115V、400Hz的交流電。

所述電動機調速系統還包括整流電路、三相逆變電路、輔助電源電路、光耦隔離電路、電流檢測電路和光電編碼器接口電路；

電動機調速控制系統中，各部分的連接如下：

整流電路的輸入端連接到市電220V接口處，整流電路的輸出端分別連接到三相逆變電路、輔助電源電路的輸入端；

三相逆變電路的輸入端分別連接到整流電路、光耦隔離電路的輸出端，三相逆變電路的輸出端分別連接到電流檢測電路、永磁同步電動機的輸入端；

輔助電源電路的輸入端連接到整流電路的輸出端，輔助電源電路的輸出端分別連接到光耦隔離電路、DSP調速控制器的相應輸入端；

光耦隔離電路的輸入端分別連接到輔助電源電路、DSP調速控制器中PWM模塊的輸出端，光耦隔離電路的輸出端連接到三相逆變電路的輸入端；

電流檢測電路的輸入端連接到三相逆變電路的輸出端，電流電測電路的輸出端連接到DSP調速控制器中A/D模塊的輸入端；

永磁同步電動機的輸入端連接到三相逆變電路的輸出端，永磁同步電動機的輸出端連接到光電編碼器接口電路的輸入端，光電編碼器接口電路的輸出端連接到DSP調速控制器中QEP模塊的輸入端。

所述發電機勵磁控制系統還包括勵磁主回路、驅動電路、勵磁電流采樣電路、電壓采樣電路、電流采樣電路和STM32勵磁控制器；

發電機勵磁控制系統中，各部分的連接如下：

交流發電機輸出三相交流電，經過三相整流器整流后，輸出28V直流電到直流電壓總線上；

勵磁主回路的輸入端分別連接驅動電路、航空蓄電池的輸出端，勵磁主回路的輸出端分別連接交流發電機的勵磁繞組、勵磁電流采樣電路的輸入端；

驅動電路的輸入端連接STM32勵磁控制器中定時器的輸出端，驅動電路的輸出端連接勵磁主回路的輸入端；