高速轴向电励磁双凸极电机设计与特性分析

现代多电飞机技术不断发展,对航空电源系统提出了更高的要求。依据航空起动发电机具有可靠性高、功率密度高、电源容量大的要求,设计了一种高速轴向电励磁双凸极电机（DSAEM）。对电机的基本结构和工作原理进行了描述,建立了电机的数学模型,并通过有限元仿真加以验证,详细分析了电机的磁场、电感、空载特性和负载特性。结果表明,高速轴向电励磁双凸极电机具有完全对称的三相磁链,可输出更稳定的电压,其电机绕组的空间利用率高、功率密度大、效率高,可满足航空电源的基本需求。     

航空线缆的绝缘性能与检测综述EI北大核心CSCD

航空电缆作为航空装备电气系统能量传输通道,敷设广、占比高。然而,由于线缆铺设环境特殊、距离长,不便于检测与检修,绝缘状态无法及时监测,一旦发生故障将造成巨大损失。随着多电/全电飞机的发展,航空电气系统对线缆的绝缘性能与结构设计提出更高要求。因此,该文从绝缘性能、电导率分析、绝缘老化特性、局部放电检测、航空电弧检测与识别等5个方面综述国内外的最新研究成果,总结适用于航空线缆绝缘缺陷检测、老化特性、多参量表征、选型改进等方案。在综述的基础上,结合多电飞机电压等级提升、功率增加、低碳排放的发展趋势,指出航空线缆绝缘方面的主要威胁、挑战和发展趋势,为后续航空线缆乃至多电飞机的优化改进提供了参考。     

航空电推进电机转子结构对比及模块化定子分析

本文针对航空领域电推进系统,以高效高性能为目的对电推进电机进行研究。首先建立了三种转子结构电机模型,在满足电机运行指标前提下,利用解析计算和有限元软件,从电,热和力三个方面对电机性能进行综合对比,从而得到了最优转子结构。之后根据航空领域电机的特殊需求特点,将模块化定子概念引入到该电机设计中。通过比较定子模块化前后一些电机性能指标变化,证明了模块化定子电机具有质量更低和效率更高的优点,进一步说明了模块化定子在航空电推进领域的可行性。本文对航空领域电推进电机进一步深入研究和电机轻量化设计具有参考价值。     

电动飞机电推进用永磁同步电机无传感器控制技术综述

随着绿色航空的发展和新能源技术的不断进步,电动飞机也得到了快速发展。作为电动飞机的核心,电推进系统也受到越来越多的关注。永磁同步电机（PMSM）凭借其功率密度大、效率高等优势成为电动飞机电推进系统的理想解决方案。由于不依赖位置传感器,永磁同步电机无传感器控制技术能够更好地满足电动飞机对高空复杂环境下高可靠性的要求。首先,对当前电动飞机推进用永磁同步电机无位置传感器控制的主要方法进行了总结和比较。其次,针对转子起始位置检测、低速起动以及中高速运行中的关键技术和难点进行了分析。最后,对目前研究中存在的问题进行了归纳,并对未来的发展进行了展望。     

飞机电刹车驱动器设计与研究

以飞机全电刹车为研究背景,介绍了飞机电刹车系统的组成。设计了以飞机直流电为驱动电源、无刷直流电动机作动器为控制对象的飞机电刹车驱动器。借助MATLAB,对电刹车驱动器进行仿真。仿真结果和实验结果表明,刹车驱动器设计合理,性能优良。     

航空用高可靠永磁容错电机及其驱动系统的研究现状与发展

随着多电飞机的飞速发展,对飞机电作动系统的要求也越来越高,除了要满足特定功能外,还必须具备高可靠性和强容错性,因此容错电机驱动系统得到了越来越多的关注。本文针对当前研究较多、关注较高、极具前景的永磁容错电机及其驱动系统,分别对现有永磁容错电机及其驱动系统的研究现状、永磁容错电机驱动系统容错控制策略的研究现状进行了详细介绍与分析,并从具有容错能力方面、所需独立电源数量方面、所需功率开关管数量方面、整体容量功率比方面以及容错控制策略方面对现有常见的各种航空用永磁容错电机驱动系统进行了综合性能的对比分析。最后对航空用高可靠永磁容错电机及其驱动系统未来的发展进行了讨论与展望     

两种三相无源功率因数校正技术的比较研究

电力电子装置的广泛应用带来了大量的谐波,针对谐波对飞机交流供电系统的污染,以及飞机对航空电源的高可靠性要求,航空电源的三相交流输入端宜采用无源功率因数校正( PPFC)技术。三相PPFC 技术有两种: 在三相 ①整流桥交流输入端加无源器件电感和电容; 在三相整流桥输出端加电感和电容。本文对这两种三相PPFC 方法进行 ②了仿真分析,得到了两种方法各自具有的优、缺点,并对仿真结果进行了实验验证。为了减小直流变换器中功率开关管的电压应力问题,某型航空电源采用了在三相整流桥输出端加电感和电容的功率因数校正( )方法。 PFC     

基于Simulink的多电飞机电气系统运行特性研究

针对多电飞机电气系统结构日益复杂,其稳定性也愈加重要的现状,研究了电气系统中主电源、应急电源和负载模型的控制方法以及相互之间的影响。首先,详细介绍了基于SVPWM的双闭环控制下永磁同步发电机和电动机的运行策略;其次,分析了28V航空蓄电池适配的双向DC/DC变换器的设计方法,并基于半桥拓扑设计和改进了电压电流双闭环控制方法;接着以恒功率负载为切入点,使用李雅普诺夫第一法和变换器的小信号模型分析,分别讨论了在不同运行状况下的系统稳定性。在Matlab/Simulink平台上搭建了电气系统仿真模型,仿真结果表明:恒功率负载对多电飞机电气系统的稳定性有较大的影响,而并网电气系统的抗干扰能力较强,且在运行状况切换时动态响应快,从而验证了模型的可靠性。     

航空电励磁双凸极无刷直流起动发电机系统控制关键技术综述

电励磁双凸极电机具有结构简单可靠、容错性能好、控制灵活等优势,可构成一种具有竞争力的新型航空无刷直流起动发电机系统。简述了电励磁双凸极起动发电机系统的构成及其工作原理。针对航空电源这一特殊应用领域的要求,对电励磁双凸极起动发电机高可靠性控制、高效率高功率密度控制、集成化控制等关键技术进行了归纳总结。讨论了电励磁双凸极起动发电机控制关键技术的未来发展趋势。     

电—热综合能源系统中能量的整体输运模型

促进可再生能源消纳、提高能源综合利用效率是电力和热力等能源系统可持续发展的重要途径。针对电力和热力两种异质能源系统在传统研究对象和分析方法上的差异性,引入理论,结合热电比拟方法,从热量输运的驱动力和阻抗的角度揭示了热系统中基本元件的本构关系,并从能量流的视角对其重新建模,结合热系统的拓扑结构,提出热系统的能量流模型来描述系统中热量的整体输运规律。在此基础上,同时考虑电—热综合能源系统中的能量平衡特性和热量输运的不可逆性,提出了电—热综合能源系统的整体能量流模型,统一了电能传输和热能输运的研究视角,揭示了系统中能量的整体输运规律。最后,针对一个简单的电—热综合能源系统,以最小化系统总煤耗为目标,应用能量流和互为边界的方法分别预测了风电出力情况,结果表明能量流法预测的风电出力更准确,从而验证了能量流法的可行性和必要性。     

电能量采集与负荷管理系统在供电企业市场营销分析中的应用

描述了电能量采集与负荷管理系统在供电企业工作中的应用,阐述了该系统运用多线程并发技术、独立采集网技术方案、分布式多层架构设计等技术以及模块化设计思想,实现了对电能量遥测采集系统、负荷管理系统、配变监测计量系统、低压集抄系统的电能量数据进行采集、统计、分析和管理的各项功能,并具体应用到供电企业市场营销分析的实际工作中,为市场营销分析提供准确、实时、全面的数据支撑,进一步提高了供电企业市场营销分析的工作效率和质量,为实现供电企业的经济效益提供了有效的保证。     

混合电力推进系统及蓄电池选型

由于利用了热机比能量高和蓄电池比功率高的特点,以及可回收一部分动能,混合电力推进系统提高了推进系统的总效率,降低了环境的污染。当选用蓄电池作为贮能装置时,应当根据推进系统的组合方式和设计要求,综合考虑蓄电池的性能和价格。目前,密封铅蓄电池仍然是混合电力系统的首选电源。     

考虑EV负荷的微电网多主体联合容量优化配置方法

随着可再生能源(renewable energy,RE)、智能电网、电力运输等环保技术的快速发展,未来的发电和供电展现出新特点。现代电力系统的能耗特性设计要求更灵活,更易于控制,因此促进了灵活可控的分布式电源快速发展。本文介绍了一种包含太阳能光伏(solar photovoltaic,PV),风力涡轮机(wind turbines,WT),柴油发电机(diesel generators,DG)和电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的典型独立微电网(microgrid,MG)的联合容量优化方法。MG提供住宅社区负荷,包括典型的住宅负荷和电动汽车(electric vehicles,EV)充电负荷。建立PV、WT、柴油发电系统、BESS和EV充电负荷的实际数学模型以改进容量优化方法,其涉及与可再生电源、柴油发电系统、BESS和EV负荷相关的各种实际约束。研究目标包括：1) 最小化成本;2) 减少温室气体排放;3) 减少弃能。此研究可以为微电网容量优化配置提供有力支撑。     

空间电推进系统电源处理单元技术发展综述

电推进技术作为目前航天器的一种先进推进技术,已逐步广泛用于各类航天器,电源处理单元(PPU)作为系统供配电的核心关键设备之一,其技术发展对电推进技术的可靠应用具有重要作用。为给推进系统设计者以及PPU研究人员提供更加全面的技术发展信息,文中综述了电推进PPU产品的国内外发展与研究现状,针对霍尔推力器和离子推力器的多种供配电技术方案在实际应用中的通用性与局限性进行了对比分析,同时,结合我国电推进系统PPU的应用背景,介绍了目前PPU技术发展面临的高效率功率变换、高压绝缘防护、高功率密度小型化等问题的解决途径,最后,讨论了PPU技术发展的挑战与趋势。     

航空航天电源专辑主编述评

和地面应用环境相比较，航空航天电源具有空间环境复杂、可靠性要求高、长寿命和高功率密度、可维修性难度大等特点。另外，随着人类向星辰大海进军的步伐不断加快，需要在光伏电源系统技术的基础上，探索无光照条件下的燃料电池、核电源等新型能源系统技术或多种能源组合供电技术、无线能量传输技术和大功率电推进等技术，逐步形成了具有航空、航天特色的新材料、新器件、高可靠封装、高效功率变换、智能配电和并网等技术体系和架构。近年来，适应空间环境的新材料、宽禁带半导体功率器件,三维立体封装与互连技术、智能控制与故障诊断技术、分布式能源系统技术、新型发电与储能等技术成为当前的研究热点，并受到了学术及业界的关注。《电源学报》特别推出《航空航天电源》专辑，以期推进航空航天电源相关技术的难点和热点问题探讨。     

基于单周期控制的高功率因数整流器在不平衡系统下的特性

在飞机电气系统中，随着电力电子装置的广泛应用，交流供电系统的电能质量问题受到越来越多的关注。对于三相三开关高功率因数整流器来说，单周期控制是一种可靠简单的非线性大信号控制方式，该文研究了在飞机三相电源不平衡情况下的单周期控制高功率因数整流器的工作特性。仿真分析和试验结果都表明单周期控制在飞机三相电网平衡与不平衡条件下能够实现输入电流低失真度以及交流侧高功率因数，这对于单周期控制技术在飞机电气系统中的推广应用具有重要意义。     

京津唐电网负荷特性分析及预测

关注分析经济发展水平与能源分布对电网负荷特性的改变,将有助于调整与制定相应的用电计划,合理调度发电,降低发电成本,确保安全可靠供电。分析了2005—2013年京津唐电网电力消费特点及负荷的年度变化趋势和月度规律,并对夏季典型日和冬季典型日进行了分析。进一步的,结合国家政策的变化和调整,对2014—2016年电力需求及负荷特性进行了预测,为有序用电、需求侧管理以及制定节能减排政策等提供参考。     

蓄电池管理系统及其实现

论述了目前电力系统操作电源中的蓄电池管理问题,讨论了影响蓄电池使用寿命的几个关键因素,进而给出了一个旨在提高蓄电池使用寿命的蓄电池管理系统,并介绍了该系统的硬件组成和软件设计。     

计及高比例可再生能源运行特性的中长期电力发展分析

面对日益严峻的气候和环境问题,过去的高消耗、高排放的能源发展模式已难以为继,建立以可再生能源为主体的能源,特别是电力供应体系,实现能源清洁低碳转型发展成为大势。首先,介绍了面向高比例可再生能源的中长期电力发展研究思路。接着,提出了多区域、多场景中长期电力规划模型,该模型以全社会电力供应成本最小化为优化目标,考虑了电力系统扩展规划、运行、发电资源及能源电力政策等多方面约束;通过电力系统运行模拟在规划问题内的适度耦合,可计及风光等可再生能源发电的随机性与波动性。最后,基于所提规划模型,展望了中国2050年高比例可再生能源电力系统的电源格局与电力流,并对系统整体运行情况进行了分析。