l120b磁极线圈电流,从而使直流环节电压升高,损害逆变桥功率器件。为此必须在直流环节附加直流电压调节,将直流环节电压限制在允许范围内。对于开关点予置的pwm逆变器,直流环节电压与逆变器负载大小及性质有关。负载越大,负载功率因数越低,为使调节点电压不变所需的直流环节电压就越高。显然调压器控制的直流环节电压应大于上述电压最大值,而变换器内的直流过压限制电路的动作电压则应大于电压调节器调定的直流电压值。这样过压限制电路仅在加卸负载的过渡过程中起作用。

在恒速恒频电源系统中的电压调节器须采用发电机输出电流限制电路,故变速恒频电源电压调节器也必须采用过流限制电路,同时,调压器的过流限制电路必须与逆变桥的支路输出电流限制电路协调。支路输出电流限制电路限制相电流的最大值,在限流时,相电压波形畸变。调压器的限流电路是限制三相电流平均值,它不会使输出电压波形畸变加大。因此,后者属稳态限流,前者属瞬态限流。瞬态限流动作点应大于稳态限流值。一旦限流电路失效,即输出电流大于限流电流最大值,则应实行过流保护。在限流工作期间,调节点电压小于额定值,此时不应出现欠压保护。

软启动是变速恒频电源调压器的又一个特点。变速恒频电源的发电机并不一定都在最低工作转速时建压,也可能在高转速时建压,此时,一方面会发生过大的电压超调,同时也会使变换器中电容充电电流过大而损坏功率电子器件。软启动就是逐渐加大励磁机励磁线圈电流,防止电压超调和过大的充电电流。励磁机励磁线圈短路或调压器故障会导致励磁电流过大,调压器中还必须设置励磁电流限制电路,逆变器驱动电路.

逆变器驱动电路应能保证使功率晶体管饱和导通和可靠截止,同时能加快功率晶体管的导通与关断速度,减少存储时间,图9-8所示为a相桥臂的两个功率晶体管基极驱动电路原理图。这是一个带互锁的比例驱动电路,b1为t1的驱动变压器,w1、w2为原边,按推挽方式连接,由电压源uj‘和电阻r5构成的恒流源供电;w沙为基极驱动绕组,wy为反馈绕组。b2为民管的互锁电流互感器。t11构成导通信号放大电路,t12和t13构成关断信号放大电路。

当u1为高电平时,ur,yy1为低电平,t11导通,t12、t13截止,u浊加于电阻r5,绕组w1、w21及晶体管t11上,产生电流fu1,b1各绕组上感应电势“・”端为正,功率管t1基极正偏,基极回路产生初始驱动电流f汉在j:1。作用下,功率管t1导通,集电极电流f<1增长。fc1流过反馈绕组wy,由于b1的原边由近似的恒流源供电,故磁势f‘1wy不影响原边电流,w/j与wu,成互感器工作状态,使fbl随fcl增长而增长,形成正反馈,使t1迅速进入饱和导通。在t1导通期间,基极电流931正比于fcl变化,基极回路中电容c被充电。

当ui为低电平,um为高电平时,t11截止,t12、t13导通。功率管t1,召结的存储电荷在电容电压玑的反偏作用下产生反向基极电流,而t13的导通为反向基极电流提供了低阻抗通路,从而加速了3召结存储电荷的释放,减小了存储时间。u.加于w`,,各绕组上感应电势仍为“・”端正,此时,wk,为变压器的原边,w1和w2成为副边,由于t13导通,出现了流过w1、w2、t13、d1和w21的电流fcc。在fcc的作用下,电流互感器b2的副边w22感应出电流,使功率管t4的关断驱动晶体管t43导通,t41管的导通信号被锁定,防止了同一桥臂上下功率晶体管在存储时间内发生直通。

输出组件的原理电路如图9-5所示。其中l、c为滤波器,以消除逆变器输出电压中的高频成分。b为中点形成变压器,由于逆变器输出没有中线,不能实现三相四线制供电,而飞机电网要求有中线,因此增设这一变压器。这是一个三相自耦变压器,在负载对称时,此变压器中只有磁化电流,负载不对称时,才流过不平衡电流。em为电压、电流测量元件,检测量包括三相平均电压、峰值电压、三相平均电流、峰值电流等,供调压、控制及保护用,检测方式与恒速恒频电源系统相同,这里不再叙述。

图9-5 输出组件电路结构

发电机/变换器控制组件(gccu),变速恒频电源的控制由发电机/变换器控制组件(gccu)完成,该组件用于实现电源系统的调压、控制、保护、故障存储及自检等功能,一般均采用由微处理器组成的智能控制器,电路结构框图见图9-2,包括电源模块、调压器、逆变器驱动电路及控制与保护四部分,电源模块.

电源模块的作用是为gccu组件提供所需要的稳定的直流电源。电源模块的输入为永磁发电机输出的三相交流电压,由于变速恒频电源由发动机直接通过增速齿轮箱传动,其输出也是一变频的三相交流电,所以需要整流、滤波及斩波,以形成不同的直流电压,作为调压器、控制保护器、逆变器驱动电路的工作电源。

波音737-300飞机的变速恒频电源系统中c￡cu的电源模块包括+25v、±15v、+5v四路直流电压输出和一个电源控制器。电源控制器的作用是在发动机启动时,当转速没有达到电源工作的最低转速时禁止gccu投人工作,实际上是监测交流副励磁机输出电压的高低,其电路原理和前面恒速恒频电源中的电压检测电路一样,这里不再叙述。这里给出了十25v直流电源的原理电路,如图9-6所示。这是一个利用pwm斩波方式控制的dc/dc变换器,副励磁发电机输出的变频交流电经过整流、滤波环节变为直流,经过dc/r>c变换器形成稳定的十25v直流电,用以给交流励磁发电机的励磁线圈供电±15v电源.

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