[实用新型]一种多绕组双凸极发电机及输出变换与控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空地面保障技术领域，具体是一种多绕组双凸极发电机及输出变换与控制装置，用于飞机和飞行器地面电启动和地面通电检查保障电源。

背景技术

电励磁双凸极发电机是在永磁双凸极电机基础上，用励磁绕组代替了原电机的永磁体作为励磁机构。电机的结构和制造工艺都非常简单，可靠性高，成本低，特别适用于高速运行。该电机作为电动机时，具有直流电机的运行效率高、调速性能好、可方便实现四象限运行等优点；作为发电机运行时，不需要位置传感器，通过调节励磁电流的大小来控制输出电压。双凸极电机的这些优点使其具有良好的应用前景。目前航空地面电源采用的是有刷交、直流发电机，造成的航空地面电源容量小、体积大、功能单一和易损坏、成本高等。多绕组双凸极发电机输出变换与控制装置是在单绕组电励磁双凸极发电机中应用多绕组技术实现多功能航空地面电源。通过此多绕组无刷发电机技术研究，在单台发电机和变换器组合上实现28.5V、28.5V/57V、0-70V、270V高压直流电源、115V/200V，400Hz三相中频和220V/380V,50Hz三相工频交流电源集成为一体多功能航空地面电源。通过研究无刷技术，可以提高发电机输出容量、可靠性和减小体积，满足飞机发展对电源容量要求，特别是未来四代机对电源需求大的要求，同时提高伴随保障的能力；研究多绕组技术，不仅可满足我军现役所有飞机和四代机对航空地面电源的多功能要求，也可提高航空地面电源的容错性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种多绕组双凸极发电机及输出变换与控制装置，满足当前飞机地面启动电源和飞机地面检查所需的大功率交、直流电源需求，能够实现28.5V、28.5V/57V、0-70V、270V高压直流电源、115V/200V，400HZ中频交流电源和220V/380V,50Hz三相工频交流电源的多功能航空地面电源。

  本实用新型是以如下技术方案实现的：一种多绕组双凸极发电机及输出变换与控制装置，采用三相12/8极单绕组双凸极发电机，在定子槽上共绕A、 B、C三相四套电枢绕组, al1, bl1, cl1和al2, bl2, cl2为两套低压三相绕组；ah1, bh1, ch1和ah2, bh2, ch2为两套高压三相绕组，其中al1、al2、ah1和ah2, bl1、bl2、bh1和bh2, cl1、cl2、ch1和 ch2分别同槽放置，各套绕组分别与自己的功率变换装置构成独立的发电通道；所述的功率变换装置包括与al1, bl1, cl1和al2, bl2, cl2两套低压三相绕组连接的低压变换器，通过两套低压绕组与两组低压变换器连接后输出产生两路独立28.5V/800A直流电源，通过两套低压绕组与两组低压变换器连接后串联输出57V直流电源或0～70V变化的直流电源；与ah1, bh1, ch1和ah2, bh2, ch2两套高压三相绕组连接的高压变换器，通过两套高压绕组和两组高压变换器并联实现输出360V高压直流电源或270V高压直流电源或通过两套高压绕组和两组高压变换器串联实现输出720V高压直流电源；低压变换器和高压变换器输出分别连接DSP调压器系统。

本实用新型的有益效果是：提高发电机输出容量和可靠性，减小体积，满足飞机发展对电源容量要求，特别是未来四代机对电源需求大的要求，同时提高联合作战、非战争军事行动、多机种和伴随保障的能力；满足我军现役所有飞机和四代机对航空地面电源的多功能要求，也可提高航空地面电源的容错性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是双凸极发电机结构图；

图2是双凸极无刷直流电机磁场分布图；

图3 低压绕组共阴整流电路；

图4 低压绕组共阳整流电路；

图5 升压转换控制装置电路图；

图6  0-70V 14级多重化CPF弧线控制图；

图7是115/200、400Hz高压绕组并联桥式整流电路图（a）

图8是115/200、400Hz高压绕组并联桥式整流电路图（b）；

图9 是220/380、50Hz高压绕组串联桥式整流电路图；

图10是双降压式半桥逆变器；

图11是 400HZ三相逆变电源电路原理图；

图12 是调压励磁电路图。

图中：1、高压绕组ah2,2、高压绕组ah1，3、低压绕组al2，4、低压绕组al1，5、定子槽，6、定子，7、转子，8、励磁绕组，9、电枢绕组。