圖 /’ A& A/C交直交變速恒頻發電系統方框圖（采用脈寬調制逆變器）
取適當的 /0 ，可以得 8& 38 381 382 38// 3’，亦即消去了低次諧波，但是，工程上
..
不易實現如此精確的角度控制，因此實際波形中會有低次諧波。這樣的波形可由單相橋式逆變器產圖 /’ A& A/制型逆變器的變速恒頻發電系統方框圖。三相無刷變頻交流發電機
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的輸出用二極管整流橋轉為高壓直流電，濾波后由脈寬調制型逆變器轉為交流電，然后經濾波器輸出。系統控制電源由永磁副勵磁機提供，經穩壓電源轉變為 "， %"，&’等直流電。系統的控制保護由微處理器實現。微處理器完成以下任務：（%）脈寬調制信號的產生；（&）系統電壓調節，該系統調節電壓用改變變頻發電機的勵磁電流調節；（(）系統檢測和保護，主要保護項目有低壓、過壓、低頻、過頻、饋電線短路、變頻異常、直流分量、發電機逆變器短路和直流環節過電壓等；
（)）系統自檢測。
三相橋式逆變器輸出沒有中性點，而飛機交流電源為三相四線制，必須有中性點。因
此在逆變器輸出端接有中點形成變壓器。為了減輕重量，采用自耦變壓器結構。三相負載
對稱時，變圖 %* +( +%交直交變速恒頻發電系統方框圖（采用脈寬調制逆變器）壓器中只
有磁化電流。僅在不對稱負載時，變壓器繞組中才通過負載電流。為了改善不對稱負載時
三相電壓對稱性，該變壓器采用芯式鐵心，不采用由三個單相變壓器構成的三相組。三相
電壓對稱度和變壓器中性點移動量有關，而中性點移動量與零序電勢成正比。在不對稱負
載電流中既有正序和逆序分量，也有零序分量。零序電流產生的零序磁通在芯式變壓器中
不能沿鐵心閉合，數值較小，所以零序電勢也較小。三相負載電流不平衡程度越大，對三相
電壓的不平衡度要求越高，則要求變壓器的零序電抗越小，即變壓器的體積重量越大。因
此中性點形成變壓器的體積重量依賴于系統的工作狀態和技術指標。
第三節 ,變速恒頻電源系統的發展
早在 &*世紀 -*年代初，即晶閘管誕生不久，國外即計劃用靜止變換器代替恒速傳動
裝置，發展變速恒頻電源。提出了兩種方案，即交交型和交直交型。由于晶閘管沒有自關
斷能力，故交直交型發展較緩慢。 %./&年世界上第一套交交型 012電源在 3一 )飛機上
裝機。該電源由發電機、變頻器和控制器三部分組成，且具有自檢測功能。交交型 012電
源由于有波形反饋和濾波電路，采用單相電壓調節，因而輸出電壓波形，電壓調節精度，三
相電壓對稱性和突加突卸負載后電壓恢復時間等技術指標都比恒速恒頻交流電源優越得
多，得到了飛機設計部門的注目。
與此同時，恒速恒頻交流電源也從普通差動齒輪恒裝與無刷交流發電機的組合轉變為
組合電源裝置，發電機采用鐵鈷釩高飽和磁感應鐵心，電機轉速 -*** 4 ’***5 6 789增加到
%&***5 6 789，發電機冷卻方式采用噴油冷卻，從而顯著地降低了重量功率比，提高了過載能
力，并且可在相當高的環境溫度下可靠工作。而晶閘管的允許結溫在 %"*:左右，高的工作
環境溫度使頻率變換器的失效率加大，平均故障間隔時間縮短，在這個關鍵技術指標上
012電源不如 1012電源，影響了交交型 012電源的進一步使用。
但在同時，自關斷電力電子器件也問世了，某些大功率晶體管的允許結溫達 &**:，比
晶閘管高 "* 1。于是 ’*年代初交直交型 012電源問世，并接著裝機使用。目前交直交
012電源已處于與 1012電源競爭的勢態。
現在聯信公司生產的 012電源有 %&; "<3（ 3—)=，>3—)?飛機用），&*<3（ 3— )@，A，2飛機），(*<3（ B—直， A飛機）；取得合格證的有 )*<3（ 2—%’飛機）、 )"<3（— &&飛機）、 (* 6 )"<3（ C23飛機）；待簽合同的有 -*<3（ 3—%&飛機）、 -* 6 /"<3
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（"飛機）；已通過試驗室試驗的容量有 %&、%’和 &()*，具有發動機起動功能的也
已通過試驗室驗證。
勝德斯特蘭公司已投產的有 %()*，&()*，&’()*，+()*，,()*和 -()*。分別在
.—%-/ 0 "，*)—12，波音 333和波音 3+3—,等飛機上使用。研制的容量達 %&()*。
變速恒頻電源的電能質量主要取決于電子變換器的質量，如輸出電壓失真度，頻率穩
定度和三相電壓對稱性等。由于現用脈寬調制方式逆變器本身沒有電壓調節功能，輸出電
壓調節靠電壓調節器調節發電機勵磁電流來實現，因此該項指標和發電機、變換器和電壓
調節器等多個部件有關。
通常恒速恒頻系統在突加突卸負載時電壓恢復時間在 4567以內。 )4/.電壓調節器
的調節對象更復雜： 無刷發電機，電子變換器，電子變換器內部的電容電感構成高階網
絡； "發電機轉速在大范圍內變化，導致電機參數大范圍內變化。而對 )4/.電源的電壓恢
復時間則要求更高，技術指標規定應小于 +87，這個要求是和 )4/.電源電子變換器過載
能力低相協調的，不宜于改寬。為此必須采取一系列有效措施來解決這個問題。主要有：
（%）無刷發電機采用具有線性放大器特性的勵磁系統，這種特性具有強的負反饋特性，
能減少延時和縮小勵磁電流調節范圍。
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