[发明专利]具有强过载能力的航空高压直流发电系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种具有强过载能力的航空高压直流发电系统及其控制方法，该系统包括组合动力装置，起动发电机控制器，汇流条，一号主断路器和二号主断路器。组合动力装置起动发电机安装在组合动力装置轴上，通过电力连接线连接至起动发电机控制器，起动发电机控制器通过电力连接线连接至汇流条，汇流条经一号主断路器与主电力系统连接，同时汇流条经二号主断路器和大功率负载装置连接。本发明还公开了一种具有强过载能力的航空高压直流发电系统的控制方法。本发明能够解决传统高过载发电系统方案造成的系统体积重量大、脉冲功率提取时飞机电力系统稳定性差和发动机附件传动机匣冲击大等难题。

技术领域

本发明属于高压直流发电技术领域，特别涉及了一种具有强过载能力的航空高压直流发电系统。

背景技术

高压直流发电系统是先进飞机电源系统的典型技术特征，具有效率高、易实现并联供电、供电容量大、可靠性高等优点，在先进飞机上已成功应用。

大功率负载装置对高压直流发电系统的强过载能力提出了较高要求。通过在高压直流发电系统中增加储能单元，能够提升发电系统的过载能力，但储能单元体积重量大，可靠性差，且从主电源系统提取脉冲功率，一方面影响飞机电力系统的稳定性,另一方面对主发动机及其附件传动机构冲击大，严重危害飞机性能和飞行安全。

通过增加主发电系统设计容量，能够满足短时过载功率要求，但在飞机巡航等飞行状态下，发电系统仅工作在较低功率水平，该设计方案造成飞机电源系统重量大，并且在提取脉冲功率时，仍无法避免对飞机电力系统和传动机构的影响。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明提供的实施例提供一种具有强过载能力的航空高压直流发电系统，解决传统的高过载发电系统方案造成的系统体积重量大、脉冲功率提取时飞机电力系统稳定性差和发动机附件传动机匣冲击大等难题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

本发明为一种具有强过载能力的航空高压直流发电系统，该系统包括：组合动力装置2，起动发电机控制器3，汇流条4，一号主断路器5，二号主断路器7；

其中，组合动力装置2包括组合动力装置飞轮9、组合动力装置轴10、组合动力装置冷却涡轮11、组合动力装置压气机12、组合动力装置起动发电机13、组合动力装置动力涡轮14和组合动力装置燃烧室15，且组合动力装置飞轮9、组合动力装置冷却涡轮11、组合动力装置压气机12、组合动力装置起动发电机13和组合动力装置动力涡轮14依次同轴连接，安装在组合动力装置轴10上；所述组合动力装置起动发电机13通过电力连接线连接至起动发电机控制器3，所述起动发电机控制器3通过电力连接线连接至汇流条4，所述汇流条4通过电力连接线经过一号主断路器5与主电力系统6连接，汇流条4通过电力连接线经过二号主断路器7和大功率负载装置8连接。

进一步的，所述组合动力装置起动发电机13包括位置传感器、电励磁双凸极电机16和永磁同步电机17，所述起动发电机控制器3包括第一开关至第七开关、起动控制单元、全桥逆变器、发电控制单元，以及励磁功率电路、第一桥式不控整流电路、第二桥式不控整流电路；

所述电励磁双凸极电机16、永磁同步电机17和位置传感器依次同轴连接，均安装于组合动力装置轴10上；所述永磁同步电机17电枢绕组第一出线端分别与第一桥式不控整流电路输入端连接，第一桥式不控整流电路输出正端与第三开关的第一触点连接，第三开关的第二触点与汇流条4正端连接，第一桥式不控整流电路输出负端与汇流条4负端连接；所述永磁同步电机17电枢绕组第一出线端分别与第二开关的第一触点连接，第二开关的第二触点分别与全桥逆变器输出端连接，全桥逆变器输入正端与第一开关的第一触点连接，第一开关的第二触点与汇流条4正端连接，全桥逆变器输入负端与汇流条4负端连接。