[发明专利]航空变频供电系统交流电压畸变参数测试系统及其方法

说明书

本发明公开了一种航空变频供电系统交流电压畸变参数测试系统及其方法。包括畸变测试信号调理电路和PXI总线系统。畸变测试信号调理电路包括接线端子，衰减器、滤波器、比较器、锁相环电路、信号发生器和减法电路，交流电信号通过畸变测试信号调理电路得到变频交流畸变电压。PXI总线系统包括PXI‑1065、零槽控制器和PXI‑6115采集卡、屏蔽电缆、一体化显示器、键盘和鼠标，用于采集变频交流畸变电压进行分析、处理。本发明优点在于解决了不同频率段频率分辨率不同的问题，同时对应于基波频率发生变化时，能够有效的滤除基波分量对谐波分量的影响，保证频谱分析中各个频率分量的准确度。

技术领域

本发明属于航空电气测试技术领域技术领域，涉及一种航空变频供电系统交流电压畸变参数测试系统及其方法。

背景技术

在飞机电气系统中，主电源通常为三相120V/400HZ的交流电，负载为精密电子设备，因此谐波污染较为严重。非线性负载对飞机电力系统和供电质量造成严重的影响，因此交流电源的供电品质具有一定的规格。国军标181A《飞机供电特性》中规定畸变系数不超过5％，所以交流畸变频谱按限制曲线的要求进行规定。目前国内外对于畸变频谱的测量，有许多频谱分析仪器，但是它们的测试频带范围以及测试信号的频率分辨率都不能满足国军标181A的测试要求且价格昂贵，往往需要使用多台不同频段规格的频谱分析仪器来完成规定的测试任务，这样造成测试试验过程极不方便，并且最后将分析结果与标准要求进行对比也比较困难。目前国外测试飞机变频交流电压畸变频谱及畸变系数的方法及原理电路未见有系统的报道，日本横河公司的功率谱分析仪WT3000可以对飞机电气系统的交流畸变进行分析，但是只能分析到基波频率(360-800Hz)的50次到60次谐波，而且不包含间谐波的分量。美国AVTRON公司的测试系统也可以进行交流谐波畸变测试，但是需要多台不同频段的频谱分析仪来完成最终测试，使用操作起来非常不便。

对于飞机电源系统分类来说，交流电源系统主要分为恒速恒频和变速恒频、变频系统等，随着多电飞机概念的发展，飞机对电能需求量的大幅增加，因此现在机上能源广泛地采用变频系统，对于变频系统来说，由于非线性和整流性负载的接入对电网的供电质量和品质带来了很大影响，直接的后果是导致交流供电侧的有功功率减低，无功损耗加大，造成用电设备和发电机工作的严重发热和故障。因此研制一种能够精确地测试交流畸变系数和畸变频谱的方法及装置是非常有用的，对于变频系统来说，能够精确测量畸变分量和系数对于分析和改善电能供电质量具有十分重要的意义，可以根据所获得交流畸变测试结果对改善系统电能质量所采用的方式进行选择。

现有测试畸变频谱和系数的技术中存在着如下一些不足：1)频率分辨率太低，无法对在10Hz-1MHz的信号进行精确分析；2)频谱测量范围太窄；3)频率分量测量精度太低；4)在交流电压基频发生变化时，无法及时调节频率分析范围；5)所获得的频谱分析结果无法按照GJB181A的标准进行及时显示，只能给出谐波信号的频谱分析结果。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种航空变频供电系统交流电压畸变参数测试系统及其方法，能够解决不同频率段频率分辨率不同的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种航空变频供电系统交流电压畸变参数测试系统，包括畸变测试信号调理电路和PXI总线系统。所述畸变测试信号调理电路包括接线端子，衰减器、滤波器、比较器、锁相环电路、信号发生器和减法电路，交流电信号通过畸变测试信号调理电路得到变频交流畸变电压。所述PXI总线系统包括PXI-1065、零槽控制器和PXI-6115采集卡、屏蔽电缆、一体化显示器、键盘和鼠标，用于采集变频交流畸变电压进行分析、处理。

本发明的进一步说明：所述接线端子连接衰减器，衰减器输出端连接滤波电路输入端和峰值检测电路输入端，滤波器的输出信号通过比较器接锁相电路的输入端，锁相电路的输出端连接信号调理电路的输入端，再经过减法电路连接于PXI-6115采集卡。