[发明专利]高效率的航空发动机专用电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机发动机专用电源系统，属于电气技术学科中的电力电子变换技术及电机电器技术。

背景技术

航空发动机的专用电源系统由永磁交流发电机、整流桥和DC/DC变换器构成，该交流发电机安装在附件传动机匣上，由附件传动机匣直接传动，DC/DC变换器集成在发动机的控制器上。要求专用电源系统在发动机转速变化范围15％-115％能给发动机控制器供电，并仅给发动机控制器供电，这样不受飞机上其他用电设备干扰，工作可靠性高。

由于存在整流桥，整机的效率不能在根本上提高，尤其是在发动机转速低、输出电流大的场合，整流桥的损耗尤为严重。用开关管替换整流桥下臂二极管，可以提高电机负载功率因素和系统效率，而且电路结构简单、驱动方便。

发动机的控制器及其供电电源需具备单点接地的容错能力，因此，该系统选用两相永磁交流发电机，永磁交流发电机有两路输出。

发明内容

新型高可靠性飞机专用电源系统采用飞机发动机直接驱动的永磁同步发电机与宽电压输入范围的变换装置的方案。系统结构简单、效率高、可靠性高和适用的转速范围宽。该系统采用飞机发动机直接驱动的两相永磁同步发电机与宽电压输入范围的变换装置相结合的方案。永磁同步发电机发出两组单相交流电，具备单点接地的容错能力。其中，B相交流电滞后A相交流电90°。A相、B相交流电分别输入半可控桥式整流电路，该电路中下管在输入电压较低时工作，并利用电枢绕组的自感作为电感，可以看成两个Boost(升压)电路并联，得到34V直流电。高压输出时下管关断，与其反并联的二极管(或MOSFET的体二极管)起整流作用，得到高于34V的直流电。再由Buck(降压)变换器电路降压，得到稳定的28V直流电。

附图说明

图1是本发明电路结构示意图。

图2是本发明之桥式电路的控制电路示意图。

图3是本发明之Buck变换器的控制电路示意图。

图1——图3的主要符号名称：(1)V_in1，V_in2，V_o1，V_o2，V_ref，V_o*，u_ref，u*——分别为永磁同步发电机输出电压，Buck变换器输入电压，桥式电路输出电压，Buck变换器输出电压，桥式电路的控制电路电压基准，桥式电路输出电压采样，Buck变换器的控制电路电压基准，Buck变换器输出电压采样。(2)I_in*，i_ref，i*——分别为电感L1的电流采样，Buck变换器的控制电路电流基准，电感L的电流采样。(3)S₁-S₂，S——分别为功率管及其对应的体二极管，功率管（4）D₁-D₂，D——分别为二极管，续流二极管。(5)C，C_o——电容。(6)L₁-L₂，L——分别为永磁同步发电机电枢绕组，电感。(7)R_o——负载。

具体实施方式