60KVA变速恒频电源系统控制器研究
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摘要
发电机/变换器控制器（简称GCU）是变速恒频电源系统的重要组成部分，它
协调发电机、变换器的工作，使系统符合变速恒频电源系统输出要求，同时完成
对系统的控制、保护、自检测（BIT）、故障隔离、故障指示、通讯等工作。
本文对变速恒频电源系统的控制器进行了比较详细的研究，对控制器的构
成和工作原理进行了描述，并重点对具有波形动态反馈的大功率变换器控制器设
计技术、具有逆磁强制作用的电流软反馈的调压器设计技术以及变速恒频电源系
统的故障分析和故障诊断、隔离技术等关键技术进行了比较全面的研究。
本文的研究成果已成功应用在60KVA变速恒频电源系统预研的控制器样机
设计中，实验表明，该控制器采用的关键技术是可行的，各项性能指标达到预研
要求。
The Generator/Converter Control Unit (abbr. GCU) is an important constituent of the VSCF electric power system. It can not only coordinates the operation between generator and converter in order to meet output request of VSCF power system, as well as controls, protects the whole system, but also can achieve BIT, communication, fault isolating and displaying functions.
The thesis presents a detailed illumination of Generator/Converter Control Unit of 6OkVA VSCF electric power system. It describes the construction and work principle of GCU, especially for technology of large-power converter controller with dynamic waveform correction, design of Automatic Voltage Regulator with Negative Field Forcing and excite current soft feedback, and fault analysis as well as diagnosis and isolation technology of VSCF power system.
The outcome of these critical technology researching has applied to the GCU example design of 6OkVA VSCF power system that has been researched in advance. It proved that these critical technologies used by this GCU example was feasible, and all kinds technical performance of GCU achieved the request of research in advance.
协调发电机、变换器的工作，使系统符合变速恒频电源系统输出要求，同时完成
对系统的控制、保护、自检测（BIT）、故障隔离、故障指示、通讯等工作。
本文对变速恒频电源系统的控制器进行了比较详细的研究，对控制器的构
成和工作原理进行了描述，并重点对具有波形动态反馈的大功率变换器控制器设
计技术、具有逆磁强制作用的电流软反馈的调压器设计技术以及变速恒频电源系
统的故障分析和故障诊断、隔离技术等关键技术进行了比较全面的研究。
本文的研究成果已成功应用在60KVA变速恒频电源系统预研的控制器样机
设计中，实验表明，该控制器采用的关键技术是可行的，各项性能指标达到预研
要求。
The Generator/Converter Control Unit (abbr. GCU) is an important constituent of the VSCF electric power system. It can not only coordinates the operation between generator and converter in order to meet output request of VSCF power system, as well as controls, protects the whole system, but also can achieve BIT, communication, fault isolating and displaying functions.
The thesis presents a detailed illumination of Generator/Converter Control Unit of 6OkVA VSCF electric power system. It describes the construction and work principle of GCU, especially for technology of large-power converter controller with dynamic waveform correction, design of Automatic Voltage Regulator with Negative Field Forcing and excite current soft feedback, and fault analysis as well as diagnosis and isolation technology of VSCF power system.
The outcome of these critical technology researching has applied to the GCU example design of 6OkVA VSCF power system that has been researched in advance. It proved that these critical technologies used by this GCU example was feasible, and all kinds technical performance of GCU achieved the request of research in advance.
引文
(1) 严仰光主编，航空电源，南京航空学院，1991
(2) 蒋志扬，李颂伦，飞机供电系统，国防工业出版社，1990
(3) 严仰光主编，航空航天器供电系统，航空工业出版社，1995
(4) 丁道宏主编，电力电子技术，航空工业出版社，1992
(5) 蔡宣三，龚绍文，高频功率电子学，科学出版社，1993
(6) 谢少军，飞机交直交变速恒频电源系统的数字仿真，南京航空航天大学 博士学位论文，1995． 10
(7) 谢少军，应用IGBT的15KVA变速恒频电源变换器研究，南京航空航天 大学硕士学位论文，1992
(8) 李开省，15KVA变速恒频电源变换器研究，南京航空航天大学硕士学位 论文，1993
(9) 波音公司，B737飞机电源系统
(10) 王晨，变速恒频电源变换器研究，南京航空航天大学硕士学位论文，1997
(11) 杨善水，VSCF电源系统控制器GCU的研制，南京航空航天大学硕士学位 论文，1996
(12) 王彤，基于数据采集的故障检测和故障诊断研究，南京航空航天大学硕 士学位论文，1997
(13) 戴军，VSCF电源系统自诊断技术的研究，南京航空航天大学硕士学位论 文，
(14) 樊小明，VSCF电源调压器研究，南京航空航天大学硕士学位论文，1993
(15) 谢少军，变速恒频电源变换器的优化控制技术，技术鉴定报告，1997
(16) 60KVA变速恒频电源系统技术研究，115厂，南航，607所，1997． 11
(17) 60KVA变速恒频电源系统预研实施方案，115厂，南航，607所，1997． 11
(18) 60KVA变速恒频电源功率变换器预研实施方案，115厂，1997． 11
(19) 60KVA变速恒频电源发电机／变换器控制器(GCCU)预研实施方案，607 所，1997． 11
(20) Power management ＆ Generation systems，AlliedSignal，1996
(21) 于敦，国外飞机供电系统手册，中国航空信息中心，1997
(2) 蒋志扬，李颂伦，飞机供电系统，国防工业出版社，1990
(3) 严仰光主编，航空航天器供电系统，航空工业出版社，1995
(4) 丁道宏主编，电力电子技术，航空工业出版社，1992
(5) 蔡宣三，龚绍文，高频功率电子学，科学出版社，1993
(6) 谢少军，飞机交直交变速恒频电源系统的数字仿真，南京航空航天大学 博士学位论文，1995． 10
(7) 谢少军，应用IGBT的15KVA变速恒频电源变换器研究，南京航空航天 大学硕士学位论文，1992
(8) 李开省，15KVA变速恒频电源变换器研究，南京航空航天大学硕士学位 论文，1993
(9) 波音公司，B737飞机电源系统
(10) 王晨，变速恒频电源变换器研究，南京航空航天大学硕士学位论文，1997
(11) 杨善水，VSCF电源系统控制器GCU的研制，南京航空航天大学硕士学位 论文，1996
(12) 王彤，基于数据采集的故障检测和故障诊断研究，南京航空航天大学硕 士学位论文，1997
(13) 戴军，VSCF电源系统自诊断技术的研究，南京航空航天大学硕士学位论 文，
(14) 樊小明，VSCF电源调压器研究，南京航空航天大学硕士学位论文，1993
(15) 谢少军，变速恒频电源变换器的优化控制技术，技术鉴定报告，1997
(16) 60KVA变速恒频电源系统技术研究，115厂，南航，607所，1997． 11
(17) 60KVA变速恒频电源系统预研实施方案，115厂，南航，607所，1997． 11
(18) 60KVA变速恒频电源功率变换器预研实施方案，115厂，1997． 11
(19) 60KVA变速恒频电源发电机／变换器控制器(GCCU)预研实施方案，607 所，1997． 11
(20) Power management ＆ Generation systems，AlliedSignal，1996
(21) 于敦，国外飞机供电系统手册，中国航空信息中心，1997