TES2N-0521单台发电机调压系统的原理组成

图5-22所示为单台无刷交流发电机调压系统的原理方块图。其中发电机为三级无刷交流发电机,包括主发电机、交流励磁机和永磁式副励磁机。副励磁机的输出电压供给电压调节器及电源保护电路,电压调节器,永磁发电机,主发电机.

图5-22 三级无刷交流发电机调压系统原理方框图

动态研究内容及一般研究方法,建立系统模型。系统模型是指反映系统内各物理量之间关系的一组数学方程,也称系统的数学模型。对系统进行动态研究之前,一般需要知道它的数学模型。

系统数学模型建立的方法可以是物理建模,也可以是辨识建模。前者是根据系统中各变量之间的物理关系,列出系统的数学方程式。后者先要对系统进行适当的测试,然后根据测试过程中输人、输出变量的变化关系,按一定的数学方法,确定该系统的模型。

本节采用物理建模方法,先确定系统中各环节模型,然后根据各环节之间的输人、输出物理量关系,综合求出系统模型。

确定系统组成环节参数。系统模型建立后,其结构类型也就确定了,而开展具体系统的特性研究,还需知道系统的结构参数,它们由系统中各环节部件参数确定。这些参数,有的由实验测量直接求得,有的则需数学运算。由实验求参数时,要注意实验条件,以保证所测参数的正确与准确。

计算机应用技术的发展,使任何复杂系统的模型结构参数都可以由专用软件进行估计,但还要与系统实测特性相比较。估计是一个迭代的过程,仅当计算结果与实测特性之间的偏差小于允许精度范围之后,才可以得到系统模型参数的最终取值。

一般研究方法。研究系统的动态品质及其稳定性,一般有两种方法,即频域法和时域法。采用频域法时,系统的数学模型要用传递函数来表示,它可根据幅相特性来判断系统的稳定性,求得系统的幅值裕度和相位裕度,为系统设计及改善其动态品质提供实用依据。时域法实为数字模拟,系统模型是描述系统中各变量之间物理关系的一组状态方程,它能直观地确定出系统变量的超调、振荡频率和次数、过渡过程时间等一系列动态品质。两种方法功率控制,形大整放调制检测,比较整流大系数KJKF。温度偏差△UT是由于调压器中元、器仵参数及其特性随温度的改变而改变,使调压器特性变化而造成的偏差。使用偏差△Uc是由于调压器中各元器件参数及其特性的分散性和不稳定性造成的偏差,工程上可采取筛选和老化的措施来尽量减小该项偏差。使用偏差很难计算,设计时,一般考虑在安全系数中。

飞机发电机调压器工作环境温度变化范围可达115℃(-55℃~+60℃),所以,温度偏差△UT在调压系统总偏差△LI中占主要地位。

由以上分析,可凭经验适当地把调压系统的总偏差分为△ucr和△uT两部分,然后进行线性静态计算,使其静态偏差在预定的范围内。

导通比σ的检验,调压器末级晶体管导通比σ的检验是为了校核系统中发电机和副(永磁)励磁机特性之间的配合,即检查发电机在任何状态下工作时,副励磁机能否提供足够的励磁功率,并保证末级晶体管处于正常的开关工作状态。

检验工作的第一步是把系统各工作状态下(一般取空载、额定负载、1.5倍额定负载和2倍额定负载)所要求的励磁电流马,5N,2N(直流)折合到副励磁机的电枢侧。第二步由副励磁机的外特性,求出其在上述各种状态下的端电压。第三步再将副励磁机的端电压折算到励磁机励磁绕组的电源电压E为0、EN、E5N、EJI2N。最后,求出上述各种工作状态下的导通比,即:

σ0=△oiR            (5-31)

σ1.5N=△1.51

为了保证调压器末级晶体管处于正常开关工作状态,上述导通比均应在0.15~0.85范围内,否则将不能保证末级晶体管的工作可靠性。

此外,还应检验在主干线三相对称短路时,副励磁机提供的励磁电流(此时σ=1)能否保证发电机输出的稳态短路电流达到额定电流的3倍。

确定UD和UJDM,由式(5-31)可求得发电机由空载到rN、r1.5N和r2N时,要保证调定点电压%为额定值而需求的导通比变化量,即:

o~rN    △σN=σN-σ0

0~1.5rN     △σ1.5N=σ1.5N-σ0             (5-32)

o-2rN      △σ2N=σ2N-σ0

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