[发明专利]一种确定恒速恒频电气系统在负载扰动时电磁响应的方法

摘要

一种确定恒速恒频电气系统在负载扰动时电磁响应的方法，利用时域、频域混合建模的方法对恒速恒频电气系统建模，其中，利用频域法对恒速恒频电源中电压调节器、副励磁机、交流励磁机以及整流器等不直接接入飞机电气系统的部分建模，这样可以降低建模难度、减小计算量、加快计算速度；利用时域法对直接接入飞机电气系统的主发电机建模，使恒速恒频电气系统模型可用于计算负载突变以及故障时的电磁响应。本发明同时满足准确性和快速性两个方面的要求，适用于飞机电气系统的研究、设计以及故障诊断。

主权项

1、一种确定恒速恒频电气系统在负载扰动时电磁响应的方法，其特征在于步骤如下：(1)根据恒速恒频电源的硬件结构以及电压调节器的控制方式，建立各个模块的频域模型；(2)根据主发电机的结构与特性，得到描述主发动机电磁特性的时域模型；$\left[\begin{array}{c}{u}_d\\ u_q\\ u_0\\ u_f\\ u_D\\ u_Q\end{array}\right]=\frac{d}{\mathrm{dt}}\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ψ}}_d^{\′}\\ {\mathrm{\ψ}}_q^{\′}\\ {\mathrm{\ψ}}_0^{\′}\\ {\mathrm{\ψ}}_f^{\′}\\ {\mathrm{\ψ}}_D^{\′}\\ {\mathrm{\ψ}}_Q^{\′}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{-\mathrm{\ω\ψ}}_q^{\′}\\ {\mathrm{\ω\ψ}}_d^{\′}\\ 0\\ 0\\ 0\\ 0\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{-r}_a{i}_d\\ -r_a{i}_q\\ -r_a{i}_0\\ r_f{i}_f\\ r_D{i}_D\\ r_Q{i}_Q\end{array}\right]$式中ud、uq、u0分别为主发电机定子绕组d轴、q轴和0轴电压；uf为励磁绕组电压；uD、uQ为主发电机转子绕组D轴、Q轴电压；ψ′d、ψ′q、ψ′0为定子绕组d轴、q轴和0轴磁链；ψ′f为励磁绕组磁链；ψ′D、ψ′Q为转子绕组D轴、Q轴磁链；ra为定子绕组电阻；rf为励磁绕组电阻；rD、rQ为转子绕组电阻；id、iq、i0为定子绕组d轴、q轴和0轴电流；if为励磁绕组电流；iD、iQ为转子绕组D轴、Q轴电流；(3)将步骤(1)得到的频域模型与步骤(2)时域模型结合起来，构成恒速恒频电源系统的混合模型；(4)联立混合模型与负载的约束方程，利用频域模型得到时域模型需要的条件，通过求解微分方程组的一般方法，得到恒速恒频电源的电磁响应。