航空发电机内部电气故障建模与参数测试

作     者：马颖川 

作者单位：中国民航大学 

学位级别：硕士

导师姓名：石旭东

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：航空发电机 多回路法 内部故障 谐波分析 建模仿真 

摘      要：航空发电机在航空器电源部分处于核心地位,且该电机内部故障会导致定子绕组不对称,致使输出的不对称电能损害航空器用电设备,因此研究航空发电机内部电气故障具有重要意义,也可对维修决策提供参考意见。文中以气隙磁导法为依据对航空发电机进行电感参数计算,根据多回路思想并结合发电机内部结构划分回路,建立了航空发电机正常状态及内部电气故障数学模型。鉴于龙格-库塔法解算速度慢及难收敛,本文将Calahan算法应用于课题分析。而后应用该算法仿真了航空发电机几种匝间短路及相间短路故障,重点对短路支路电流、短路线电流、励磁电流进行分析。最后,利用拖动电机、变频器等设备搭建航空发电机故障测试系统,并实验内部电气故障,分析相电压及短路线电流并对实验电压数据进行谐波分析。仿真与参数测试结果表明,过大的短路线电流对航空发电机冲击性很大,所以需要保护装置;定子绕组内部短路故障后,随着短路匝数增多,输出相电压逐渐变小,并出现波形畸变情况;相间短路故障在电压、波形变化方面普遍大于匝间短路,故危害性也大。较之正常情况,定子电压中奇数次谐波较多,短路线电流除含有较大比例奇数次谐波外,还含有少量偶数次谐波。相间短路故障谐波复杂程度大于匝间短路故障,也说明相间短路危害性较大。