[发明专利]一种用于航空大功率变频交流发电系统的有效值调压电路

说明书

本发明提出一种用于航空大功率变频交流发电系统的有效值调压电路，包括调理转换电路、有效值计算电路、电压标定电路、PID调节电路、参考电压电路、参考比较电路、CPLD处理电路、高相限制电路、永磁机整流电路、整形放大及功率管电路。本发明基于有效值调压技术，通过设计参考比较电路，匹配优化参数，提高励磁电流PWM控制信号占空比均匀度，使变频交流发电机输出电压波动减小，有效解决变频交流发电机在高转速工作区间因非线性负载接入飞机电网时引起的电压调制问题，优化发电系统性能指标，提高用电负载输入电源质量。

技术领域

本发明属于航空电气设计技术领域，涉及一种用于航空大功率变频交流发电系统的有效值调压电路。

背景技术

随着多电飞机的发展，航空大功率变频交流发电系统、电力电子等非线性负载逐步广泛使用，引起了变频交流发电机输出电压调制问题。有效值能真实反映非线性负载对变频交流发电机输出电压的作用，弥补传统均值调压方法的不足，准确提取变频交流发电机输出电压反馈给控制器进行调节，可以解决低转速工况下的变频交流发电机输出电压调制问题，但对高转速工作条件下出现的电压调制问题却无法有效解决。

发明内容

针对非线性负载接入大功率变频交流发电系统而引起的电压调制问题，传统均值调压及有效值调压方法略显不足，难以满足相关标准对变频交流发电系统特性指标的要求。

本发明针对航空大功率变频交流发电系统高转速工作区间带非线性负载使用工况，基于有效值调压技术，提出了一种改进的有效值调压电路，进而解决大功率变频交流发电系统在高转速工作区间带非线性负载工况下出现的电压调制问题，实现系统特性指标的优化。

本发明的技术方案为：

所述一种用于航空大功率变频交流发电系统的有效值调压电路，包括调理转换电路、有效值计算电路、电压标定电路、PID调节电路、参考电压电路、参考比较电路、CPLD处理电路、高相限制电路、永磁机整流电路、整形放大及功率管电路；

有效值调压电路敏感航空大功率变频交流发电系统主发电机定子三相交流电压信号，形成发电机电压敏感信号；

发电机电压敏感信号经过调理转换电路，为有效值计算电路提供三相交流小电压输入信号，三相交流小电压输入信号经过有效值计算电路后输出交流小电压有效值信号，交流小电压有效值信号经过电压标定电路标定后，与参考电压电路输出的基准信号一同送至PID调节电路进行误差放大，这样当主发电机输出电压与基准115V电压产生偏差时通过该电路进行了误差放大，该误差放大信号送至参考比较电路，该误差放大信号与参考比较电路产生的参考信号进行比较后输出一路PWM控制信号；

同时发电机电压敏感信号经调理转换电路、高相限制电路作用后产生另一路PWM控制信号；

两路PWM控制信号均送至CPLD处理电路综合处理后产生最终的PWM控制信号，该PWM控制信号输入整形放大及功率管电路，永磁机整流电路为励磁机提供电源，通过控制功率管的导通与断开来控制励磁机励磁电流的大小，最终完成变频交流发电机的调压控制功能。

有益效果

本发明基于有效值调压技术，通过设计参考比较电路，匹配优化参数，提高励磁电流PWM控制信号占空比均匀度，使变频交流发电机输出电压波动减小，有效解决变频交流发电机在高转速工作区间因非线性负载接入飞机电网时引起的电压调制问题，优化发电系统性能指标，提高用电负载输入电源质量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1改进有效值调压方法原理框图；

图2为参考比较电路的电路原理图；