【摘 要】
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随着多电飞机技术发展,航空供电系统的功率容量不断增加,用电负载类型逐渐增多,变频交流电源系统容易产生谐波振荡等稳定性问题。作为多电飞机变频交流电源系统中主要的二次能源转换设备,多脉波自耦变压整流器（Auto-Transformer Rectifier Unit,ATRU）的频率特性对供电系统的稳定性构成重要影响。为此,本文以不对称式18脉波ATRU为研究对象,采用阻抗分析法建立了ATRU阻抗模型,
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随着多电飞机技术发展,航空供电系统的功率容量不断增加,用电负载类型逐渐增多,变频交流电源系统容易产生谐波振荡等稳定性问题。作为多电飞机变频交流电源系统中主要的二次能源转换设备,多脉波自耦变压整流器（Auto-Transformer Rectifier Unit,ATRU）的频率特性对供电系统的稳定性构成重要影响。为此,本文以不对称式18脉波ATRU为研究对象,采用阻抗分析法建立了ATRU阻抗模型,研究其阻抗频率特性及交互稳定性。本文首先对比了D型、P型和DP型三类不对称18脉波ATRU的工作原理、基本结构及输入输出特性;进而,基于阻抗映射法建立ATRU整流桥的交直流端电压和电流之间的映射函数,利用谐波线性化方法推导不对称18脉波ATRU的正负序输入阻抗模型,并对不同滤波器参数和不同形式的ATRU阻抗频率特性进行比较;接着,研究ATRU后级接无源负载和恒功率负载的频率特性,研究表明ATRU带恒功率负载时输入阻抗存在负阻尼频段。为此,采用阻抗分析法针对ATRU与源侧交互系统的稳定性进行系统分析,并基于无源阻尼设计实现ATRU输入阻抗特性优化,通过仿真验证了稳定性分析和阻尼优化设计的正确性;最后,搭建了一台10k W升压式DP型不对称ATRU实验平台,通过阻抗测量验证了ATRU输入阻抗模型的正确性。
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