抑制航空电源系统励磁输出线路电场辐射发射超标的方法技术方案

本发明专利技术提出了一种抑制航空电源系统励磁输出线路电场辐射发射超标的方法，在航空电源系统交流发电机控制器内部滤波电容与全桥整流得到的励磁电压输出之间加装滤波器，所述滤波器要求的插入损耗满足：从频点0.001MHz到频点0.3MHz，插入损耗由10dB增大至40dB，从频点0.3MHz到频点300MHz，插入损耗保持40dB。在未采用本发明专利技术提出的方法时，典型的400Hz恒速恒频交流发电系统在按国家相关电磁兼容性标准要求进行电场辐射发射检测时，交流发电机与交流发电机控制器之间的连接电缆中的励磁输出线电场发射超标。超标程度各异，频率范围是1MHz～27MHz。而采用本发明专利技术方法加装了滤波器后，进行电场辐射发射试验时，电源系统励磁输出线满足国家相关电磁兼容性电场辐射发射标准要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空电源系统
，具体为一种抑制航空电源系统励磁输出线路电场辐射发射超标的方法。
技术介绍
航空电源系统是飞机保障飞行安全，完成预期任务的主要动力源之一。现有飞机的电源系统在各种地面试验以及飞行过程中，常受可能存在的瞬时不明电磁干扰信号影响，超出了系统承受能力而产生误保护故障。特别是当飞行中出现误保护故障，致使飞机出现空中断电现象，轻则影响飞行任务完成，重则危及飞行安全。机上的主电源系统负责向机上电网提供115V/200V400Hz恒频交流电，供机上绝大部分用电设备使用。而其供电品质，尤其是发电系统电场发射水平，一则影响系统自身正常工作，也严重影响用电设备正常工作。目前，几种大规模使用的主流飞机主电源系统电场发射多频段大幅超标是普遍现象，外场使用中造成误保护现象不少，致使飞机电源系统外场事故频发，产品返厂率较高。个别机型已出现由于电源系统发射超标造成飞机电子罗盘失灵，无法正常工作现象。原因在于各机型电源系统当初研制时，技术协议要求不严，加之飞机上电子设备没那么多，使用环境相对简单，因而电场发射性要求不具体。系统也不单独做检测，即便检测不合格，一般都是以整个飞机地面开车检查为准，要求各个子系统都能正常启动、工作，互不影响为原则。一旦出此类故障，各子系统都去单独查找原因，而查找的结果往往是以各子系统地面都能正常工作。为解决交流电源系统普遍存在着的电场辐射发射超标问题，研究解决思路聚焦在>交流发电系统中加装专研的滤波器来滤除干扰。但电磁发射源在何处、通过什么途径发射不得而知，所以在何处加滤波器无的放矢。典型的115V/200V400Hz恒速恒频交流发电系统主要由交流发电机、机械式液压恒速传动装置（简称恒装）、交流发电机控制器、交流电流互感器组、交流主接触器、发电控制开关等组成。交流发电机利用电磁原理主要将机械能转换成电能；恒装主要负责将发动机传来变化的转速利用机械液压原理转化成恒定的转速来驱动发电机；交流发电机控制器主要负责系统的调压、控制、保护、BIT检测、通讯等功能；电流互感器主要敏感发电机负载电流大小；主接触器主要负责向机上电网供电控制；发电控制开关主要负责发电控制。系统中交流发电机的设计采用由主发电机、励磁机、永磁机三级结构组成的无刷交流发电机方案。主发电机、励磁机、永磁机均为凸极式同步发电机，主发电机和永磁机均为旋转磁极式，励磁机为旋转电枢式，三级电机同轴。旋转整流二极管固定在励磁机电枢组件的支架上，采用三相半波整流方式，用以将励磁机电枢绕组产生的三相交流电整成直流后，提供给主发电机励磁绕组。励磁机的励磁电源和控制器的电源由永磁机提供。系统中的交流发电机控制器是以微处理器为核心，除调压器、内部电源外，均为数字化电路,其保护和控制功能均由软、硬件共同完成，过压保护电路采用了双余度技术。控制器具有BIT功能，提供了完善的故障检测能力和故障隔离能力，它可以将发电系统故障隔离到LRU级，控制器故障隔离到SRU级。极大地提高了发电系统的测试性和维护性。控制器还具有RS-422A通讯接口，可将发电系统LRU故障隔离信息代码传送给供电管理中心或上位机。控制器就是将三级同步交流发电机永磁机输出电压经全桥整流后得到励磁电压，励磁电压经调压的场效应管施加到电机内部的励磁绕组上，通过对主发电压调节点的敏感调节场效应管的占空比，从而调节励磁电流，完成调压的目的。
技术实现思路
要解决的技术问题如上所述，现有主交流电源系统普遍存在着：1）已交付使用的主流机型电源系统电磁发射多频段大幅超标。一则影响系统自身正常工作，也严重影响用电设备正常工作。也是外场事故频发，产品返厂率较高的原因之一。个别机型已出现由于电源系统电场发射超标造成飞机电子罗盘失灵，无法正常工作现象。2）航空电源系统按照电磁兼容性新标准检测时出现电源系统电场辐射发射严重超标问题。这也是目前国内所有电源系统研制中电磁兼容性检测普遍存在的问题。技术方案为了解决航空交流电源系统存在的电场辐射发射超标问题，就得寻找电场发射源头。通过对几个机型的400Hz交流电源系统全面电磁兼容性检测，运用各种分析方法及技术手段分析试验表明：航空交流电源系统内交流发电机与交流发电机控制器之间的连接电缆是主要电场辐射发射源，进一步分析、分类测试可知励磁输出线缆是主要电场辐射发射源之一，其超标的频段为1MHz～27MHz。为此，研究解决思路集中在航空交流电源系统内交流发电机与交流发电机控制器之间的励磁连接线上加装滤波器来滤除干扰。由于不能给系统增加新的部件，飞机上又不容易找到合适的空间位置，滤波器只能选择在控制器内部安装。为此，本专利技术提出了一种抑制航空电源系统励磁输出线路电场辐射发射超标的方法。本专利技术的技术方案为：所述一种抑制航空电源系统励磁输出线路电场辐射发射超标的方法，其特征在于：在航空电源系统交流发电机控制器内部滤波电容与全桥整流得到的励磁电压输出之间加装滤波器，所述滤波器要求的插入损耗满足：从频点0.001MHz到频点0.3MHz，插入损耗由10dB增大至40dB，从频点0.3MHz到频点300MHz，插入损耗保持40dB。有益效果在未采用本专利技术提出的方法时，典型的400Hz恒速恒频交流发电系统在按国家相关电磁兼容性标准要求进行电场辐射发射检测时，交流发电机与交流发电机控制器之间的连接电缆中的励磁输出线电场发射超标。超标程度各异，频率范围是1MHz～27MHz。而采用本专利技术方法加装了滤波器后，进行电场辐射发射试验时，电源系统励磁输出线满足国家相关电磁兼容性电场辐射发射标准要求。附图说明图1：滤波器要求的插入损耗曲线；图2：发电系统额定负载时辐射发射曲线图；图3：滤波器安装位置图；图4：滤波器的内部电路图。具体实施方式下面结合具体实施例描述本专利技术：典型的115V/200V400Hz恒速恒频交流发电系统主要由交流发电机、机械式液压恒速传动装置（简称恒装）、交流发电机控制器、交流电流互感器组、交流主接触器、发电控制开关等组成。交流发电机利用电磁原理主要将机械能转换成电能；恒装主要负责将发动机传来变化的转速利用机械液压原理转化成恒定的转速来驱动发电机；交流发电机控制器主要负责系统的调压、控制、保护、BIT检测、通讯等功能；电流互感器主要敏感发电机负载电流大小；主接触器主要负责向机上电网供电控制；发电控制开关主要负责发电控制。系统中交流发电机的设计采用由主发电机、励本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制航空电源系统励磁输出线路电场辐射发射超标的方法，其特征在于：在航空电源系统交流发电机控制器内部滤波电容与全桥整流得到的励磁电压输出之间加装滤波器，所述滤波器要求的插入损耗满足：从频点0.001MHz到频点0.3MHz，插入损耗由10dB增大至40dB，从频点0.3MHz到频点300MHz，插入损耗保持40dB。

【技术特征摘要】
1.一种抑制航空电源系统励磁输出线路电场辐射发射超标的方法，其特征在于：在
航空电源系统交流发电机控制器内部滤波电容与全桥整流得到的励磁电压输出之
间加装滤波器，所述滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，袁志军，刘小茹，佟明，
申请(专利权)人：陕西航空电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：