多电飞机不同ATRU带恒功率负载稳定性对比

２ Ａ Ｔ Ｒ Ｕ原 边 漏抗等 线 路参 数 对稳 定性 的 影响
自耦变压器原边漏抗 的存在 ，会对 稳定性产生极大 的影 响 。 基于 带线路 参数的 １ ８ 脉波 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ带恒 功率负载的 Ｓ ｉ ｍｕ ．
给定恒功 率负载为 ５ ｋ Ｗ。 表 ３恒功率负载 ５ ｋ Ｗ 时候 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ 网侧 电能质量对 比
功 率负载的时候能够表现 出较好 的供 电特性 “ “ 。 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ（ Ａ ｕ ｔ ｏ － Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｎ ｌ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｔ ） 带恒功率负载 的 稳定性 ， Ｇ ｉ ｆ ｆ ｆ ｏ等人做 了研究 “ ， 但Ａ Ｔ Ｒ Ｕ 原边漏抗 对稳定性 的影响 尚没 有涉及 。因此文献 ［ ８ ］ 基于 １ ８ 脉波 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ对该现 象做 了研 究，但 不同类型多脉波整流器带恒功 率负载的稳定 性差异 ， 没有进一步 的分析 。为 此， 本文建立 了 自耦 变压器漏
通过表 １ 和表 ２知道 ， 脉波数越多的 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ， 其带恒功率 负载的能力越 低， 也 即稳定性越弱 。
４ 三种 整流 器 网侧 特性 对 比
变频 交流 多电飞机 一方面需要追求稳定性的提高 ，但网 侧 电气质量 同样 也很重要。设定三者的恒功率负载相 同，分
布参数也相 同， 分 别 测 试 三 者 的 网侧 电 能质 量 。
２ ． ３ ９
１ ｉ ｎ ｋ对其稳 定性规律 进行 了讨论并且提 出了修 正后的稳定性
判据 。该规律 的机 理是 Ｌ ｐ漏抗在 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ 的等效 ＤＣ电路的
非线性等效 电阻作用 。 该 电路 带恒 功 率 负 载 Ｐ 。 的稳 定性 判 据 为 ：
＜ ＜
ｎ ９ ８ ８ ０ ． ９ ７ ３
如表 １ 所示 。 表 １ Ｌ ｐ ＝ ０ ． ２ ｍＨ 时 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ带 Ｃ Ｐ Ｌ的 极 限
Ａ Ｔ ＲＵ 类 型 １ ２脉 波
１ ８脉 波 ２ ４脉 波
多 电飞机上 电作动器 的引入 ，给供 电系统带来 了更 多的 恒 功率负载 （ Ｃ Ｐ Ｌ ， ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ） 。该类负载会 引起供
再改变等效 自耦变压器原边漏抗为 ０ ． ３ ｍＨ时， 得到 的恒 功率负载极 限如表 ２ 。
表２ Ｌ ＝ ０ ． ３ ｍＨ 时 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ带Ｃ Ｐ Ｌ 的极 限
ＡＴ ＲＵ 类 型 １ ２脉 波 １ ８脉 波 ２ ４脉 波 恒 功 率 负载 极 限 ／ ｋ Ｗ １ ８ １ ０ ７
电系统Βιβλιοθήκη Baidu不稳定“ 。在变频交流 多电飞机上 ， 为 了获得更好 的
供 电性能 ， 更多地应用多脉波整流器 。常见的有 １ ２脉 波，１ ８
恒 功 率 负 载 极 限 ／ ｋ Ｗ ２ ３
ｌ ３ ． ５ ｌ ｏ
脉 波， ２ ４脉波 自耦变压整流器 。该类 整流器供给多 电飞机恒
抗存在 下多脉波 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ带恒功率 负载 的模 型，并对 比稳 定性
性能 。
１多脉 波整 流 器带恒 功 率 负载模 型 的建 立
建立 １ ２脉波 ，１ ８脉波 ，２ ４脉波 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ带恒功 率负载的 Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ模 型， 在相 同的系 统参数 以及漏感参数 下， 研究 各种 供 电系统带恒功率负载 的极限值， 从而对 比其稳 定性特性 ， 自 耦 变压 器原边漏感用线路 电抗表 示， 正是这种漏感 的存 在， 会 影 响系统的稳定性 。 恒 功率负载利用数学模 型 Ｐ ＝ ＵＩ 建立， 模 块 内部有相应的 电压测试和 功率设置功能 ，能够设置不 同的 功 率值 和功率突变时 间， 以满足测试要求 。
（ 北京航 空航 天大学 自 动化科 学与 电气工程 学院， 北京 １ ０ ０ １ ９ １ ）
摘要 ： 变频 交流 多电飞机上恒功 率负载的使 用 ， 使得具有优 良特性 的多脉 波整流器得 到较 多应用。 多脉波整流器 中， 自
耦 变压 器漏感的存在 ， 会影 响 系统的稳定性。但不 同的脉 波数 对 系统稳 定性 能的影响 尚是个未知数。文章对此进行研
究， 在保证 以 自 耦 变压 器等效漏感及其 它各项 系统参数相 同的情 况下， 改变恒功率 负载获得 恒功率 负载极限 ， 用 以对比
不 同多脉 波整 流器的稳定性性能 。
关键词 ： 多电飞机 ； 恒功率 负载 ； 多脉 波 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ； 稳 定性
中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ ６ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ３ ． １ １ ３ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ２ １ — ０ ２ ｒ Ｄ Ｃ ＝ ０ ． ４ ６ Ｑ， Ｌ ｏ ｃ ＝ ０ ． １ ｍＨ时， 三种整流器带恒功率 负载 的极 限，
Ａ Ｔ Ｒ Ｕ类型 １ ２ 脉波 １ ８ 脉波
２ ４ 脉波
主要谐波次数 １ １ ， １ ３ １ ７ ． １ ９
２ ３ ． ２ ５
谐波占 基波百分比 ６ ． ２ ２ ． ４ ． １ ３ ３ ． Ｏ ６ ． ２ ． ３ ８
１ ． ７ ２ ． １ ｌ ４ ６
Ｔ Ｈ Ｄ ／ ％ 基波功率因 数 ７ ． ６ ５ ４ ． ０ １
０ ． ９ ７ ８
表 ３是测试结果 。首先 ， Ａ Ｔ Ｒ Ｕ结构越复杂 ， 那么主要谐 系统越 复杂， 则 ㈤ 是总谐波畸变率随 ＡＴＲＵ的复杂程度 的变化 ， Ｔ ＨＤ越 小。 所 以Ａ Ｔ Ｒ Ｕ 网侧 的电气性能随着脉波数 的提高而
２ ０ １ ４年第 ｌ期
（ 总第 １ ３ ３期）
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２ Ｏ １ ４
（ Ｓ ｕ ｍ ． Ｎ ｏ １ ３ ３ ）
多 电飞机 不 同 Ａ Ｔ Ｒ Ｕ 带恒功率 负 载稳 定性对 比
陆立瀚 ， 孙 静， 周元钧