航空Vienna整流器故障诊断与容错控制

作者： 郝振洋   徐子梁   陈宇   任小永   张之梁   来源： 电工技术学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 容错控制   故障诊断   Vienna整流器   空间矢量脉宽调制(SVPWM)  

描述： Vienna整流器因其高效率、高功率密度等优点得到广泛的关注,为满足航空应用中高可靠性的要求,研究Vienna整流器故障诊断和容错控制非常有必要。该文通过分析Vienna整流器在单个开关管开路故障情况下输入电流的特点,首先提出一种基于固定相位电流变化率的故障诊断方案;然后对等效空间矢量脉宽调制(SVPWM)方式下故障情况的矢量特性进行分析,提出一种通过矢量替代与合成,实现在大部分区域维持三电平运行,小部分区域转化为不控整流运行的容错控制策略;最后通过仿真和实验验证了所提策略的可行性。

基于相空间重构的航空电弧故障识别方法

作者： 崔芮华   曹欢   来源： 电工技术学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 遗传算法   信息维数   BP神经网络   相空间重构   计盒维数   相平面图  

描述： 为了进行航空交流串联电弧故障检测,该文在115V/400Hz的航空供电条件下按照美标UL 1699以及SAE AS 5692进行了点接触试验、振动试验和截断试验。利用工控机和数据采集卡提取出电流的正常信号和电弧故障信号,根据基于相空间重构的方法和波形比较法计算出电流信号的计盒维数、信息维数、均值比及其标准差和峰峰值。结果发现,发生了电弧故障后,以上特征值相比于正常情况均产生了较大程度的改变。将上述特征值组成电弧故障样本,作为遗传算法优化的BP神经网络的输入数据,将线路是否正常作为输出,进行电弧故障识别。分析结果表明,该方法的识别效率在96%以上。

基于相空间重构的航空电弧故障识别方法

作者： 崔芮华   曹欢   来源： 电工技术学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 遗传算法   信息维数   BP神经网络   相空间重构   计盒维数   相平面图  

描述： 为了进行航空交流串联电弧故障检测,该文在115V/400Hz的航空供电条件下按照美标UL 1699以及SAE AS 5692进行了点接触试验、振动试验和截断试验。利用工控机和数据采集卡提取出电流的正常信号和电弧故障信号,根据基于相空间重构的方法和波形比较法计算出电流信号的计盒维数、信息维数、均值比及其标准差和峰峰值。结果发现,发生了电弧故障后,以上特征值相比于正常情况均产生了较大程度的改变。将上述特征值组成电弧故障样本,作为遗传算法优化的BP神经网络的输入数据,将线路是否正常作为输出,进行电弧故障识别。分析结果表明,该方法的识别效率在96%以上。

基于自抗扰控制原理的全电飞机用永磁同步电机转速闭环控制

作者： 崔淑梅   匡志   杜博超   Ostanin   Sergei   Yurievich   Milyaev   Igor   Matveevich   来源： 电工技术学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 自抗扰控制器   全电飞机   永磁同步电机   转速闭环控制  

描述： 采用永磁同步电机直接驱动全电飞机螺旋桨,为了抑制不稳定气流对输出转矩影响和提高螺旋桨抗扰动能力,对永磁同步电机实现基于自抗扰原理的转速闭环控制。分析不同飞行状态下螺旋桨的转速与转矩需求,建立基于自抗扰转速闭环控制模型并利用Dspace模拟飞行工况运行。仿真和实验验证了基于自抗扰转速闭环系统对负载变化具有抗扰能力,整个飞行工况下永磁同步电机转速响应平稳,转矩输出符合螺旋桨转矩需求。

基于无源半桥辅助电路的24脉航空变压整流器

作者： 史艳博   葛红娟   胡寅逍   朱佳祺   来源： 电工技术学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 能量转换效率   谐波抑制   半桥辅助电路   24脉波   无源  

描述： 为将变压整流器谐波能量再次利用提高能量转换效率和提高输入电流谐波含量和输出电压纹波含量抑制性能，该文提出一个应用在直流侧的无源高可靠性半桥辅助电路。辅助电路输出端与负载并联连接，将谐波能量再次利用转换为直流反馈至负载两端，产生一个具有15°相移的附加电压，负载电压由24个相位相差15°的电压矢量合成，形成24脉波直流输出。辅助电路迫使两组三相整流桥三种模态运行：并联运行和分别独立运行，对变压整流器输入电流进行调制，形成24个阶梯波，抑制输入电流谐波含量。对提出的24脉变压整流器电路结构、谐波抑制机制和工作模态进行分析。所提出的24脉波变压整流器结构简单，不需要同步控制信号，鲁棒性和实用性好，提高了能量的转换效率，输入电流具有良好的正弦性，可以直接满足航空航天谐波标准。

低气压下航空线缆的局部放电特性

作者： 江军   李治   张本栋   李文源   张潮海   来源： 电工技术学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空线缆   低气压   局部放电   局部放电相位分析   多电飞机  

描述： 为实现飞机电气化，电源电压等级不断升高，多电飞机电气系统中线缆绝缘发生局部放电（PD）的风险随之增加。该文通过设置线缆对接地金属板放电、线缆对线缆架放电和线缆与线缆间放电三种典型模型，全面探究了航空线缆在低气压以及典型工作频率下的局部放电特性。试验结果表明，三种放电模型的局部放电起始电压（PDIV）都随着气压的下降而降低，50kPa以上时线缆与线缆间放电模型的PDIV高出其他模型的2倍以上。电压频率的增大将显著增加模型的放电重复率，10kPa下的线缆对线缆架放电影响效果最为明显。相同工况下，不同放电模型局部放电相位分析（PRPD）谱图的相位宽度及“极性效应”强弱存在差异，这些特征有助于放电模型类型的识别，也将为航空线缆设计与故障诊断提供借鉴和参考。

基于改进经验小波变换多特征融合的航空交流串联电弧故障检测

作者： 崔芮华   张振   佟德栓   崔建平   来源： 电工技术学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 极限学习机   经验小波变换   时频分析   多特征融合   航空电弧故障   经验模态分解  

描述： IEWT变换，自适应分解为5个经验模态分量（EMFs），提取EMFs的权重能量熵、EMF4的样本熵及EMF1的方均根值作为特征量。在进行数据标准化后，将3个电弧故障特征融合并形成多维特征矩阵，最后通过

航空Vienna整流器缺相控制方法

作者： 徐子梁   任小永   吴玲燕   陈乾宏   郝振洋   来源： 电工技术学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 三相不平衡   单相空间矢量调制   Vienna整流器   缺相控制  

描述： Vienna整流器因其高功率密度、高可靠性等优点，适用于多电飞机的交流供电系统。航空电网对可靠性有很高的要求，需要考虑电网不平衡甚至缺相故障的情况。当电网出现三相不平衡情况时，需要采取合适的控制方法消除电网负序分量对整流器输入输出性能的影响。而当电网出现缺相故障时，常规的三相控制方法失效，整流器通常需要停机保护，这降低了供电系统的可靠性。为了使整流器在电网缺相故障下维持输出功能，本文通过分析缺相状态下Vienna整流器的工作模态，提出了一种单相空间矢量调制方法，并设计了相应的控制环路，使得整流器在缺相状态下能够维持稳定的直流输出，并同时给出了一种缺相判断方法。通过仿真和实验验证了所提Vienna整流器缺相控制方法的有效性。