航空无刷同步起动/发电机单相交流励磁系统研究

王 铮，刘卫国，焦宁飞，杨南方

(西北工业大学，陕西西安710072)

0 引 言

随着多电飞机和大型飞机的发展，交流航空电源系统应运而生并得到了广泛的关注。目前，航空交流电源系统基本都采用三级式无刷同步电机作为发电机，无刷同步电机电源品质好且易于实现大功率输出，可满足大型飞机对电源系统的要求。传统的三级式航空发动机需由专门的起动机进行起动，这样的发动机－电源系统包含两套电机，使得其体积和重量都比较大，且系统复杂，可靠性降低。起动/发电一体化电源系统利用励磁机运行在电动状态来完成发动机的起动，省去了专门的起动机，减轻了机载重量和系统体积，对于大型飞机的发展具有重大意义。

为了实现无刷励磁同步电机起动/发电的一体化，并保证其可靠性，在不增加起动绕组的基础上，利用原励磁机的励磁绕组，通入单相交流电进行励磁。单相交流电可建立起交变的磁场，在励磁机的电枢绕组上产生感应电势并为主发电机提供励磁，如果励磁足够强，主发电机就可以实现起动［1－4］。本文针对一台经过改装的两级式起动/发电机样机进行仿真与试验。

1 励磁系统结构及工作原理

图1 两级式无刷同步起动/发电系统结构图

在起动过程中，作为副励磁机的永磁发电机不参与工作，因此在研究起动过程时，不把永磁发电机作为研究对象。航空无刷同步起动/发电系统的典型结构如图1 所示，它主要由励磁机、旋转整流器和主发电机构成。……