民用飞机发电系统主馈电线阻抗计算方法研究.pdf

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1、流技术《电气自动化}2013年第35卷第6期民用飞机发电系统主馈电线阻抗计算方法研究王璐，刘伟，靳文瑞，施丹华(上海飞机设计研究院电气系统设计研究部。上海201210)摘要：随着民用飞机电网容量的增大，影响发电系统供电品质的主馈电线的优化设计显得日益重要。通过理论分析，给出了民用飞机发电系统主馈电线的计算方法，提供了主馈电线构型选择依据，并针对几种典型构型进行了实例计算和Ansofl有限元仿真验证，结果表明提出的方法简单、有效。关键词：电源系统；主馈电线；民用飞机；阻抗计算；有限元仿真DOI：10．3969／j·lssn．10

2、00-3886．2013．06．011[中图分类号]TM726[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)06—0029—02ResearchontheCalculationofImpedanceoftheMainFeederofthePowerGenerationSystemofCommercialAircraftWANGLu．LIUWei。JINWen—rui，SHIDaN—hua(Division0厂ElectricalSystemDesignandResearch，ShanghaiAircraftDesi

3、gnandResearchInstitute，Shanghai201210，China)Abstract：Withtheincreaseofthecapacityofthepowersystemofcommercialaircraft。theoptimaldesignofthemainfeederwhichinfluencesthequalityofthepowerofthegenerationsystembecomesincreasinglyimportant．Throughtheoreticalanalysis，thisp

4、apergivesthemethodforcalculatingthemainfeederofthepowergenerationsystemforcommercialaircraft，andprovidesthebasisforconfigurationselectionofthemainfeeder．Theresultsofcalculationofsometypicalconfigurationsandansoftfiniteelementsimulationverificationindicatethatthemeth

5、odissimpleandeffective．Keywords：powersupplysystem；mainfeeder；commercialaircraft；impedancecalculation；finiteelementsimulation0引言民用飞机的发电系统将；RrPoR广]航空发动机的机械能转化成r卜．_电能，在飞机的能源系统中起图1飞机发电系统功率流图着非常重要的作用。飞机上发电机的调压点(POR)在主馈电线的输出端口，发电系统的功率流图如图1所示。从发电机控制的角度，馈线的阻抗相当于发电机的内部阻抗，是发电

6、机设计时必删1须考虑的重要因素，对发电机调压点的电能品质、电机调压性能、短路保护设计等都有很大的影响⋯。。国内外目前几乎没有专门针对飞机电缆阻抗的计算方法和文献，本文针对民用飞机发电系统主馈电线的几种典型构型，借鉴电机设计和民用电力系统领域序阻抗的研究方法，提供了计算方法，并与Ansoft有限元仿真结果进行了对比验证，为民用飞机主馈电线优化设计提供了依据。1主馈电线阻抗的计算方法1．1馈电线阻抗构成图3不对称运行与民用电网中电缆阻抗的研究方法类似J，将馈线输出端短三相电压矢量图接，三相四线制的发电系统中飞机发电系统结构如图2所

7、示，图主馈电线直流电阻值为温度中z、、Z。为每相馈线自阻抗和互阻抗合成的相阻抗。的函数，随着电缆温度的变化。交流情况下，感应电流会阻碍磁采用对称分量法分析发电机的不对称运行，将三相电压和电场在导体中的透人深度，考虑单根导体的集肤效应和导体之间的流分解成三组对称的分量，将电机的不对称运行看作由三组对称临近效应。见式(2)I311850-1858。=1+。+fI=收稿日期：2013—04—29EIoctrloalAutomation29《电气自动化~2013年第35卷第6期变流技ConverterTechniques———2．2每

8、相双股馈电线一～+(每等一)IQ．4(2)其中系数Z由透人深度6决定；。：真空磁导率；：导体的来降低导体表面电场强度以达到减低电晕损(，／@相对磁导率；O-：导体的电导率；：电流角频率。集肤效应因子由系数z确定；邻近效应因子。取决于Z、导体间距离及相对位置等因素。Q、P。、S