[发明专利]抑制航空交流发电机控制器内部电路受强电磁干扰的方法

说明书

技术领域

本发明属于航空电源系统技术领域，具体为一种抑制航空交流发电机控制器内部电路受强电磁干扰的方法。

背景技术

航空电源系统是飞机保障飞行安全，完成预期任务的主要动力源之一。现有飞机的电源系统在各种地面试验以及飞行过程中，常受可能存在的瞬时不明电磁干扰信号影响，超出了系统承受能力而产生误保护故障。特别是当飞行中出现误保护故障，致使飞机出现空中断电现象，轻则影响飞行任务完成，重则危及飞行安全。

目前新的航空电源系统电磁兼容性要求是按新电磁兼容性标准要求来执行。现有航空电源系统在按新标准检测时常常出现：输出电压频繁地较大幅度摆动，直至过压保护，停止发电；过频保护，系统断电。为解决这种交流电源系统普遍存在着的抗干扰能力差问题，目前技术人员的研究解决思路集中在交流发电系统中加装专研的滤波器来滤除干扰。这种解决思路是要在新的航空电源系统中增加专门研制的滤波器产品，或是在系统组成部件之一交流发电机控制器的输入/出端口外加装专研滤波器，这样就改变了航空电源系统的组成部件或产品结构、重量等状态，需与主机重新协调，更改性能、接线、安装位置等。这种方法需要对现已交付用户使用的飞机电源系统及产品做很大更改，相当于改型或新研设计，可行性很差。

飞机电源系统抗干扰能力差，电磁兼容性检测不达标，外场使用中查无实据的过频保护、过压保护断电问题频发是几乎所有电源系统普遍存在的共性问题，亟待解决。由于干扰源不确定、干扰频率不明确，是通过传导还是辐射途径不好区分，受干扰部位更难确定，所以目前的加装专研的滤波器的研究思路尚无有效成果。

典型的400Hz恒速恒频交流发电系统主要由交流发电机、机械式液压恒速传动装置（简称恒装）、交流发电机控制器、交流电流互感器组、交流主接触器、发电控制开关等组成。交流发电机利用电磁原理主要将机械能转换成电能；恒装主要负责将发动机传来变化的转速利用机械液压原理转化成恒定的转速来驱动发电机；交流发电机控制器主要负责系统的调压、控制、保护、BIT检测、通讯等功能；电流互感器主要敏感发电机负载电流大小；主接触器主要负责向机上电网供电控制；发电控制开关主要负责发电控制。

系统中的交流发电机控制器是以微处理器为核心，除调压器、内部电源外，均为数字化电路,其保护和控制功能均由软、硬件共同完成，过压保护电路采用了双余度技术。控制器具有BIT功能，提供了完善的故障检测能力和故障隔离能力，它可以将发电系统故障隔离到LRU级，控制器故障隔离到SRU级。极大地提高了发电系统的测试性和维护性。控制器还具有RS-422A通讯接口，可将发电系统LRU故障隔离信息代码传送给供电管理中心或上位机。

发明内容

要解决的技术问题

如上所述，现有的航空电源系统普遍存在着1）已交付使用的主流机型电源系统受到强电磁干扰导致产品保护，系统不发电，飞机上主电源系统断电影响任务完成甚至危及飞行安全问题。产品返厂返修故障不复现，难以进行故障定位。2）航空电源系统按照电磁兼容性新标准检测时出现过压保护和过频保护，系统电磁兼容性检测不达标。3）技术人员研究解决思路集中在交流发电系统中加装专研的滤波器来滤除干扰。由于电磁干扰的随机性，复杂性，传导还是辐射途径等不可重复的特殊性，受干扰部位难以确定。所以这种解决思路对系统现状改变较大，针对性不强且经研究试验证明效果不明显，还牵扯结构、重量、安装位置等诸多因数需协调等等，可行性不大。

技术方案

对多机种电源系统故障的研究、分析、试验表明：航空电源系统受强电磁干扰是保护断电的主要原因之一。根据电磁理论，通过对相关电路的综合研究分析，运用各种方式方法及技术手段试验证实，最后将易受干扰的薄弱环节锁定在系统核心部件之一的交流发电机控制器上。而交流发电机控制器的内部电路受干扰是引发航空电源系统过压保护和过频保护的主要原因。为此本发明提出了一种抑制航空交流发电机控制器内部电路受强电磁干扰的方法。

交流发电机控制器的内部电路包括电压调节电路和频率采样电路。交流发电机控制器电压调节电路主要功能是保证系统三相输出电压调节点（以下简称POR）电压稳定在115VAC，并具有三相输出电压高相限制和发电机输出电流限制功能。交流发电机控制器频率采样电路主要功能是通过对永磁机频率的采集，实现的发电系统过、欠频的保护。因为永磁机的频率与主发电压的频率是成正比的，通过对永磁机频率的监控即可实现对主发频率的监控，典型的频率采样电路就是从永磁机变压器副边电压进行分压、滤波、整型然后送入计数器进行计数。