同步发电系统与CSD系统的控制及优点

传统航空器采用绕线磁极式同步电机（wound-field synchronous machine）来产生频率为400Hz的交流电。这类电机/传动系统被称为恒速传动系统（CSD）^{［15，16］}。典型的恒速传动系统如图6-3所示。图6-3中，同步发电机为航空器中的交流负载提供恒定频率的交流电。然后通过AC/DC整流器将交流总线上的恒频交流电转换为次级总线上的多电平直流电，为直流负载供电。CSD系统的控制系统完成同步发电机励磁电压和整流桥触发角的控制。近期电力电子、控制电子、电机传动和电机领域的进展又催生了一种新的技术——变速恒频（VSCF）系统。它拥有更好的起动机/发电机系统，这是其主要优点。除此之外，它还有较高的可靠性、较低的经常性成本（lowerrecurringcosts）、较短的任务周期时间（mission cycle times）及其他很多优点^{［11，15～18］}。

图6-3 典型恒速传动系统（CSD）

典型的变速恒频起动机/发电机系统框图如图6-4所示。航空器引擎的转速是变化的。在发电机工作模式时，引擎带动发电机产生频率变化的交流电。然后通过双向变换器将此交流电转换为频率恒定的交流电并送往总线。在拖动工作模式时，恒频交流电通过双向变换器驱动电机，从而起动航空器引擎。(www.xing528.com)

图6-4 典型变速恒频起动机/发电机系统

同步电机、异步电机和开关磁阻电机都可以用于变速恒频起动机/发电机系统中。根据电磁特性、功率密度、效率、控制难度及特点、设计制造难度、可靠性和热健壮性的不同，它们分别适用于不同的航空器应用领域^{［11，14～16］}。