随着航空业的发展,多电飞机凭借其巨大的优势成为发展的主流。多电飞机的电源容量大,对飞机电源的可靠性要求高,不中断供电需求大,需要冗余供电。因此多电飞机对飞机的电源系统,尤其主发电机有着特别高的要求。多电飞机的电源系统主要采用高压直流的方式,电源电压为270V直流,这样可以大大减轻电网重量,也使得用电更加安全。除了三级式无刷同步电机,开关磁阻电机、永磁电机、电励磁双凸极电机成为了多电飞机主电源的研究和发展的方向。[3]
3.2 开关磁阻电机
如图2,开关磁阻电机转子仅由钢片叠压而成,转子上没有绕组,也没有电刷和滑环,十分适合于在高转速的恶劣条件下工作,并且由于这种简单的凸极结构,开关磁阻电机自带冗余功能。不仅如此,开关磁阻电机与晶体管组合,即可以电动也可以发电,作为多电飞机的起动/发电系统十分合适。如今,美国F-35战斗机是一个多电飞机采用270V高压直流电源系统,主发电机为开关磁阻起动/发电机,电机内有两套独立的三相绕组,分别于两个三相功率变换器相连,构成冗余电源。但是开关磁阻电机转矩脉动较大,功率密度相对较低,而且在发电和电动过程中都依赖位置传感器来监测转子位置,降低了可靠性。
3.3 永磁电机
大多数永磁电机的永磁体在电机的转子上,实际上为无刷电机,结构简单。由于的其高磁能积,永磁电机有功率密度高、效率高、性能稳定,过载能力强和转动惯量小等优点。目前在飞机上主要用于三级式无双同步电机的副励磁机,飞控专用发电机和发动机控制专用发电机。但是,永磁电机要作为飞机的主电源还需解决以下问题:高速高温下恶劣环境下的不可逆退磁风险;发生故障时的灭磁手段;电压调节的方法。
3.4 电励磁双凸极电机
电励磁双凸极电机在开关磁阻电机的结构上在定子侧加入了励磁绕组,只要在其输出端加上整流和滤波电路就可以方便的发出直流电。相比较三级式电机,这种结构相对简单,适合发动机内装发電,符合多电飞机的发展要求;相比较开关磁阻电机,转矩脉动减小,发电不需要位置传感器,不需要可控的功率变换器,提高了可靠性。双凸极电机存在较大的定位力矩,限制了电机的-低工作转速,也加大了电枢的电流脉动,这是本结构-主要的缺点。
4 结论
航空发电机发展与飞机电源的发展密不可分,目前,无论在交流电源系统和高压直流电源系统中,三级式无刷同步电机仍然是主流。但是,随着航空业多电飞机的发展,开关磁阻电机,永磁电机和电励磁双凸极电机表现出竞争力,并且有趋势取代三级式无刷交流电机。现代发电站中-常用的是同步发电机,异步发电机很少用由此,柴油发电机组也从早已形成的应用范畴拓展了新的用武之地
随着航空业的发展,多电飞机凭借其巨大的优势成为发展的主流。多电飞机的电源容量大,对飞机电源的可靠性要求高,不中断供电需求大,需要冗余供电。因此多电飞机对飞机的电源系统,尤其主发电机有着特别高的要求。多电飞机的电源系统主要采用高压直流的方式,电源电压为270V直流,这样可以大大减轻电网重量,也使得用电更加安全。除了三级式无刷同步电机,开关磁阻电机、永磁电机、电励磁双凸极电机成为了多电飞机主电源的研究和发展的方向。[3]
3.2 开关磁阻电机
如图2,开关磁阻电机转子仅由钢片叠压而成,转子上没有绕组,也没有电刷和滑环,十分适合于在高转速的恶劣条件下工作,并且由于这种简单的凸极结构,开关磁阻电机自带冗余功能。不仅如此,开关磁阻电机与晶体管组合,即可以电动也可以发电,作为多电飞机的起动/发电系统十分合适。如今,美国F-35战斗机是一个多电飞机采用270V高压直流电源系统,主发电机为开关磁阻起动/发电机,电机内有两套独立的三相绕组,分别于两个三相功率变换器相连,构成冗余电源。但是开关磁阻电机转矩脉动较大,功率密度相对较低,而且在发电和电动过程中都依赖位置传感器来监测转子位置,降低了可靠性。
3.3 永磁电机
大多数永磁电机的永磁体在电机的转子上,实际上为无刷电机,结构简单。由于的其高磁能积,永磁电机有功率密度高、效率高、性能稳定,过载能力强和转动惯量小等优点。目前在飞机上主要用于三级式无双同步电机的副励磁机,飞控专用发电机和发动机控制专用发电机。但是,永磁电机要作为飞机的主电源还需解决以下问题:高速高温下恶劣环境下的不可逆退磁风险;发生故障时的灭磁手段;电压调节的方法。
3.4 电励磁双凸极电机
电励磁双凸极电机在开关磁阻电机的结构上在定子侧加入了励磁绕组,只要在其输出端加上整流和滤波电路就可以方便的发出直流电。相比较三级式电机,这种结构相对简单,适合发动机内装发電,符合多电飞机的发展要求;相比较开关磁阻电机,转矩脉动减小,发电不需要位置传感器,不需要可控的功率变换器,提高了可靠性。双凸极电机存在较大的定位力矩,限制了电机的-低工作转速,也加大了电枢的电流脉动,这是本结构-主要的缺点。
4 结论
航空发电机发展与飞机电源的发展密不可分,目前,无论在交流电源系统和高压直流电源系统中,三级式无刷同步电机仍然是主流。但是,随着航空业多电飞机的发展,开关磁阻电机,永磁电机和电励磁双凸极电机表现出竞争力,并且有趋势取代三级式无刷交流电机。江门大型发电机组回收常见小知识零售行业分析指出,自2014年起,全国商品零售额整体保持着持续增长趋势,截至2019年整体保持着两位数稳定增长,但受武汉疫情影响,到2020年1月底,增速已经下降为一位数江门大型发电机组回收常见小知识 7作为用户,应该做好柴油发电机组的使用和维护工作 认真阅读所安装的柴油发电机组的随机技术手册,熟悉其性能和技术指标,领会并掌握使用和维护要领目前在飞机上主要用于三级式无双同步电机的副励磁机,飞控专用发电机和发动机控制专用发电机江门大型发电机组回收常见小知识 一、全球柴油发电机组行业发展概况 1、全球柴油发电机组行业持续稳步增长 为什么近些年来全球柴油发电机组行业保持稳定发展,主要是因为: --,发展中国家较低的人均电力使用率及发达国家电网的不稳定性; 第二,IT与电信部门对备用电源的需求; 第三,增加的建筑活动对发电机组的需求; 第四,全球人口增长和城市化进程对电力的需求但是,永磁电机要作为飞机的主电源还需解决以下问题:高速高温下恶劣环境下的不可逆退磁风险;发生故障时的灭磁手段;电压调节的方法在低端产品领域,技术门槛低,生产企业众多,产品处于供过于求的状况,企业竞争较为激烈 3.4 电励磁双凸极电机 电励磁双凸极电机在开关磁阻电机的结构上在定子侧加入了励磁绕组,只要在其输出端加上整流和滤波电路就可以方便的发出直流电 其次,在市场竞争中要遵循市场竞争规律,完善企业的市场竞争手段,加强对产品熟悉度和品牌认知度的引导,避免采用恶意价格竞争手段由于众所周知的原因,米勒先生的想法只能等到三十年后的1970年代,伴随着中美关系的逐步缓和,才有望变为现实相比较三级式电机,这种结构相对简单,适合发动机内装发電,符合多电飞机的发展要求;相比较开关磁阻电机,转矩脉动减小,发电不需要位置传感器,不需要可控的功率变换器,提高了可靠性由中国核工业集团公司100%控股,秦山核电公司负责运行管理