多电飞机电气线缆互联系统电磁兼容性仿真研究

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1、中图分类号：TN821论文编号102870416-S028学科分类号：080904硕士学位论文多电飞机电气线缆互联系统电磁兼容性仿真研究研究生姓名徐逸飞学科、专业电磁场与微波技术研究方向电磁兼容指导教师牛臻弋副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringSimulationoftheElectromagneticCompa

2、tibilityofElectricalWiringInterconnectionSystemonMore-ElectricAircraftAThesisinElectronicsScienceandTechnologybyXuYifeiAdvisedbyAssociateProfessorNiuZhenyiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立

3、进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要多电飞机用电气装置部分取代传统的液压和气动装置，基于功率线传的概念-用导线代替液压、气压管道进行能量

4、传输，用高压直流供电取代传统低压交流供电，是现代飞机的发展方向。多电飞机上非线性用电设备多，大功率电气线缆分布广，使得电气线缆引起的谐波发射和串扰问题更加严重。电加热、电防/除冰和电刹车等系统的采用使得电气线缆易于暴露在恶劣的电磁环境中。本文针对多电飞机电气线缆引发的电磁兼容性问题进行了仿真研究，取得如下研究进展：1.分析了多电飞机上存在的电磁兼容问题的特点，针对多电飞机单线制供电与传统飞机双线制供电的辐射发射电磁场进行了对比，说明单线制供电辐射产生的电磁场大于双线制供电，同时对单线制供电下裸线和屏蔽线的辐射磁场进行对比，说明了添加屏蔽层可以有

5、效的抑制线缆磁场的发射；以逆变器为例，分析了多电飞机中由非线性器件工作时产生的高频谐波通过互联线缆辐射发射在各个敏感舱室产生的感应电场，说明其极有可能影响敏感舱室中的电子设备正常运行；最后分析了线缆与机载天线的干扰路径耦合，仿真结果说明线缆辐射对机载天线影响不大。2.针对多电飞机互联线缆间串扰问题，在采用广义等效线束法简化复杂线束的基础上，仿真分析了飞机环境下离地距离、线间间距、线缆种类和激励信号等因素可能对串扰产生的影响，最后对比分析了线缆添加屏蔽层、发射线和受扰线之间添加接地线、受扰线端接滤波器和受扰线屏蔽层多点接地四种减少线间串扰的方法，

6、仿真结果表明端接滤波器和多点接地效果最佳；3.针对闪电间接效应，以多电飞机电除冰和电刹车连接线缆为例，分析了闪电电流注入机身时，在电除冰连接线缆端口处产生的感应电流，并与机舱内平行敷设线缆情况进行对比；当闪电沿相同路径注入时，在起落架上电刹车不同种类连接线缆（裸线和屏蔽线）端口处产生的感应电流，说明了屏蔽线端口感应电流远小于裸线；闪电直接击中挡风玻璃处电除冰系统时，在其连接线缆端口产生的感应电流；最后分析了外部闪电辐射场在电除冰系统和起落架上电刹车连接线缆端口处产生的感应电流，说明了其对多电飞机连接线缆可能产生的电磁干扰。关键词：多电飞机，电气

7、线缆，辐射，串扰，闪电，电除冰，电刹车I多电飞机电气线缆互联系统电磁兼容性仿真研究ABSTRACTOnmoreelectricaircraft(MEA),thetraditionalhydraulicandpneumaticpowerunitsarepartiallyreplacedbyelectricalunits.Basedontheconceptofpowertransmissioninwire,whichisusingwirestoreplacehydraulicandpneumaticpipelineforenergytransmis

8、sionandusinghighvoltageDCpowersupplytoreplacethetraditionallowvoltageACpowe