图 /’ A& A/C交直交变速恒频发电系统方框图（采用脉宽调制逆变器）
取适当的 /0 ，可以得 8& 38 381 382 38// 3’，亦即消去了低次谐波，但是，工程上
..
不易实现如此精确的角度控制，因此实际波形中会有低次谐波。这样的波形可由单相桥式逆变器产图 /’ A& A/制型逆变器的变速恒频发电系统方框图。三相无刷变频交流发电机
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的输出用二极管整流桥转为高压直流电，滤波后由脉宽调制型逆变器转为交流电，然后经滤波器输出。系统控制电源由永磁副励磁机提供，经稳压电源转变为 "， %"，&’等直流电。系统的控制保护由微处理器实现。微处理器完成以下任务：（%）脉宽调制信号的产生；（&）系统电压调节，该系统调节电压用改变变频发电机的励磁电流调节；（(）系统检测和保护，主要保护项目有低压、过压、低频、过频、馈电线短路、变频异常、直流分量、发电机逆变器短路和直流环节过电压等；
（)）系统自检测。
三相桥式逆变器输出没有中性点，而飞机交流电源为三相四线制，必须有中性点。因
此在逆变器输出端接有中点形成变压器。为了减轻重量，采用自耦变压器结构。三相负载
对称时，变图 %* +( +%交直交变速恒频发电系统方框图（采用脉宽调制逆变器）压器中只
有磁化电流。仅在不对称负载时，变压器绕组中才通过负载电流。为了改善不对称负载时
三相电压对称性，该变压器采用芯式铁心，不采用由三个单相变压器构成的三相组。三相
电压对称度和变压器中性点移动量有关，而中性点移动量与零序电势成正比。在不对称负
载电流中既有正序和逆序分量，也有零序分量。零序电流产生的零序磁通在芯式变压器中
不能沿铁心闭合，数值较小，所以零序电势也较小。三相负载电流不平衡程度越大，对三相
电压的不平衡度要求越高，则要求变压器的零序电抗越小，即变压器的体积重量越大。因
此中性点形成变压器的体积重量依赖于系统的工作状态和技术指标。
第三节 ,变速恒频电源系统的发展
早在 &*世纪 -*年代初，即晶闸管诞生不久，国外即计划用静止变换器代替恒速传动
装置，发展变速恒频电源。提出了两种方案，即交交型和交直交型。由于晶闸管没有自关
断能力，故交直交型发展较缓慢。 %./&年世界上第一套交交型 012电源在 3一 )飞机上
装机。该电源由发电机、变频器和控制器三部分组成，且具有自检测功能。交交型 012电
源由于有波形反馈和滤波电路，采用单相电压调节，因而输出电压波形，电压调节精度，三
相电压对称性和突加突卸负载后电压恢复时间等技术指标都比恒速恒频交流电源优越得
多，得到了飞机设计部门的注目。
与此同时，恒速恒频交流电源也从普通差动齿轮恒装与无刷交流发电机的组合转变为
组合电源装置，发电机采用铁钴钒高饱和磁感应铁心，电机转速 -*** 4 ’***5 6 789增加到
%&***5 6 789，发电机冷却方式采用喷油冷却，从而显著地降低了重量功率比，提高了过载能
力，并且可在相当高的环境温度下可靠工作。而晶闸管的允许结温在 %"*:左右，高的工作
环境温度使频率变换器的失效率加大，平均故障间隔时间缩短，在这个关键技术指标上
012电源不如 1012电源，影响了交交型 012电源的进一步使用。
但在同时，自关断电力电子器件也问世了，某些大功率晶体管的允许结温达 &**:，比
晶闸管高 "* 1。于是 ’*年代初交直交型 012电源问世，并接着装机使用。目前交直交
012电源已处于与 1012电源竞争的势态。
现在联信公司生产的 012电源有 %&; "<3（ 3—)=，>3—)?飞机用），&*<3（ 3— )@，A，2飞机），(*<3（ B—直， A飞机）；取得合格证的有 )*<3（ 2—%’飞机）、 )"<3（— &&飞机）、 (* 6 )"<3（ C23飞机）；待签合同的有 -*<3（ 3—%&飞机）、 -* 6 /"<3
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（"飞机）；已通过试验室试验的容量有 %&、%’和 &()*，具有发动机起动功能的也
已通过试验室验证。
胜德斯特兰公司已投产的有 %()*，&()*，&’()*，+()*，,()*和 -()*。分别在
.—%-/ 0 "，*)—12，波音 333和波音 3+3—,等飞机上使用。研制的容量达 %&()*。
变速恒频电源的电能质量主要取决于电子变换器的质量，如输出电压失真度，频率稳
定度和三相电压对称性等。由于现用脉宽调制方式逆变器本身没有电压调节功能，输出电
压调节靠电压调节器调节发电机励磁电流来实现，因此该项指标和发电机、变换器和电压
调节器等多个部件有关。
通常恒速恒频系统在突加突卸负载时电压恢复时间在 4567以内。 )4/.电压调节器
的调节对象更复杂： 无刷发电机，电子变换器，电子变换器内部的电容电感构成高阶网
络； "发电机转速在大范围内变化，导致电机参数大范围内变化。而对 )4/.电源的电压恢
复时间则要求更高，技术指标规定应小于 +87，这个要求是和 )4/.电源电子变换器过载
能力低相协调的，不宜于改宽。为此必须采取一系列有效措施来解决这个问题。主要有：
（%）无刷发电机采用具有线性放大器特性的励磁系统，这种特性具有强的负反馈特性，
能减少延时和缩小励磁电流调节范围。
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