ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

Непосредственный преобразователь частоты для стартер-генераторной системы маршевого двигателя

Выпуск № 3 (40) июль-сентябрь 2018
Авторы:

Жарков Максим Андреевич,
Сидоров Вадим Евгеньевич,
Преображенский Евгений Борисович,
Балагуров Максим Владимирович,
Дубкова Регина Юрьевна,
Харитонов Сергей Александрович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2018-3-58-73
Аннотация

В последние годы наблюдается бурный рост исследований и разработок, связанных с реализацией концепции «Более электрический самолет». Данная концепция подразумевает кроссплатформенную интеграцию всевозможных авиационных систем, таких как гидравлическая, топливная, система кондиционирования, система электроснабжения, вспомогательная силовая установка ВСУ, маршевый двигатель и другие. Также концепция предусматривает уход от гидравлических, пневматических и механических узлов к электрическим системам, которые обладают меньшими потерями на преобразование энергии и имеют более высокий уровень регулирования. На борту среднемагистральных самолетов уже появились системы генерирования электрической энергии переменной частоты и постоянной величины генерируемого напряжения, в качестве примера можно привести такие самолеты как Boing-787, A-380 и новейший и перспективный отечественный самолет МС-21. В таких системах, в частности, используются синхронные генераторы с возбуждением от постоянных магнитов. В статье представлена стартер-генераторная система для маршевого двигателя летательного аппарата. Особенностью представленной системы является применение синхронного двигателя с постоянными магнитами (СДПМ) и полупроводникового преобразователя. Система с СДПМ позволяет использовать алгоритм наблюдателя на основе вычисления потокосцепления, благодаря которому появляется возможность отказаться от датчика скорости и датчика положения ротора, что уменьшает массогабаритные показатели и уменьшает количество информационных линий системы. Также наблюдатель предоставляет близкие к реальным значения противоЭДС синхронной машины, что позволяет повысить эффективность использования магнитоэлектрического генератора в качестве стартера. В статье представлены результаты математического моделирования системы в стартерном режиме работы.


Ключевые слова: стартер, генератор, система электроснабжения, маршевый двигатель, летательный аппарат, синхронный генератор, полупроводниковый преобразователь

Список литературы
  1. Электрооборудование летательных аппаратов. В 2 т. Т. 1: учебник для вузов / под ред. С.А. Грузкова. – М.: Изд-во МЭИ, 2005. – 568 c.
  2. Волокитина Е.В. Исследования по созданию системы генерирования и запуска маршевого двигателя в концепции полностью электрифицированного самолета. Ч. 1 // Электроника и электрооборудование транспорта. – 2011. – № 4. – С. 29–33.
  3. Электрический самолет. Концепция и технологии / А.В. Лёвин, С.М. Мусин, С.А. Харитонов, К.Л. Ковелев, А.А. Герасин, С.П. Халютин; под ред. С.М. Мусина. – Уфа: УГАТУ, 2014. – 388 c.
  4. Электрический самолет: от идеи до реализации / А.В. Лёвин, И.И. Алексеев, С.А. Харитонов, Л.К. Ковалев. – М.: Машиностроение, 2010. – 288 c.
  5. Исмагилов Ф.Р. Имитационная модель авиационного стартер-генератора // Авиакосмическое приборостроение. – 2014. – № 9. – С. 27–32.
  6. Математическая модель системы запуска для трехкаскадного синхронного генератора с демпферной обмоткой / С.А. Харитонов, Д.В. Коробков, М.А. Жарков, В.С. Симин, П.А. Бачурин // Труды Международной шестнадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока», 05–09 октября 2015 г. – Екатеринбург,

    2015. – С. 153–158.
  7. Харитонов С.А. Система «синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов – активный выпрямитель» (математическая модель) // Электротехника. – 2009. – № 12. – С. 33–41.
  8. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины: учебное пособие для электромеханических и электроэнергетических специальностей вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 416 с.
  9. Харитонов С.А. Электромагнитные процессы в системах генерирования электрической энергии для автономных объектов: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – 536 с.
  10. Харитонов С.А. Электромагнитные процессы в системе генерирования постоянного тока типа "магнитоэлектрический генератор – выпрямитель" при переменной частоте вращения вала генератора // Научный вестник НГТУ. – 1999. – № 1. – С. 133–162.
  11. Reshetnikov A.N. Permanent magnet machine control of starter-generator // 14th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices EDM 2013, Erlagol, Altai. – Novosibirsk, 2013. – P. 330–332. – doi: 10.1109/EDM. 2013.6642007.
  12. Zharkov M.A., Kharitonov S.A., Simin V.S. Electric starter mode of synchronous generator with permanent magnets //14th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices EDM 2013, Erlagol, Altai. – Novosibirsk,

    2013. – P. 392–394. – doi: 10.1109/EDM.2013.6642021.
  13. Applying the estimation system for synchronization of thyristor rectifier operating from the permanent magnet synchronous machine / V.E. Sidorov, D.V. Korobkov, M.A. Zharkov, M.V. Balagurov, A.G. Volkov // 18th International Conference of Young Specialists on

    Micro/Nanotechnologies and Electron Devices EDM 2017, Erlagol, Altai. – Novosibirsk,

    2017. – P. 579–583. – doi: 10.1109/EDM.2017.7981821.
  14. Yuan Q. Sensorless control of permanent magnet synchronous motor with stator flux estimation // Journal of Computers. – 2013. – Vol. 8, N 1. – P. 108–112.
  15. Нос О.В. Построение алгоритмов синхронизации трехфазных напряжений автономного инвертора и сети // Автометрия. – 2017. – Т. 53, № 4. – С. 66–73.
  16. Клиначев Н.В., Кулева Н.Ю., Воронин С.Г. Определение углового положения ротора синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2014. – Т. 14, № 2. – С.  49–54.
Для цитирования:

Непосредственный преобразователь частоты для стартер-генераторной системы маршевого двигателя / М.А. Жарков, В.Е. Сидоров, Е.Б. Преображенский, М.В. Балагуров, Р.Ю. Дубкова, С.А. Харитонов // Доклады АН ВШ РФ. – 2018. – № 3 (40). – C. 7–25. doi: 10.17212/1727-2769-2018-3-7-25

For citation:

Zharkov M.A., Sidorov V.E., Preobrazhensky E.B., Balagurov M.V., Dubkova R.Yu., Kharitonov S.A. Neposredstvennyi preobrazovatel' chastoty dlya starter-generatornoi sistemy marshevogo dvigatelya [Direct frequency converter for the starter-generator system of the main propulsion engine]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii – Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2018, no. 3 (40), pp. 58–73. doi: 10.17212/1727-2769-2018-3-58-73.

Просмотров: 54