了设计电动机调速控制系统代替航空发动机为交流发电机提供发电时转子转动所需要的动力，以及发电机励磁控制系统、上位机、逆变器等。本装置为飞机电源系统的理论方面的研究提供了可以验证的平台，且设备完善、性能优越、价格适中，对实验平台的推广和现代飞机电源系统的研究和发展有着十分积极的作用。
【附图说明】
[0032]图1是本实用新型飞机电源系统实验平台装置的总体结构图。
[0033]图2是本实用新型电动机调速控制系统的电路原理框图。
[0034]图3是本实用新型发电机励磁控制系统的电路原理框图。
[0035]图4是本实用新型中PC端上位机实现的功能框图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对本实用新型飞机电源实验平台装置的【具体实施方式】作详细描述。
[0037]如图1所示，本实用新型的一种新型飞机电源实验平台装置，包括电动机调速控制系统100、发电机励磁控制系统200、PC端上位机300、逆变器400和航空蓄电池500。电动机调速系统100的输出端连接到发电机励磁控制系统200的输入端，发电机励磁控制系统200的输出端连接到直流电压总线(DC BUS)上，电动机调速控制系统100和发电机励磁控制系统200分别与PC端上位机300进行双向通信连接;航空蓄电池500的输入端连接到直流电压总线上，航空蓄电池500的输出端连接到发电机励磁控制系统200的相应输入端;逆变器400的输入端连接到直流电压总线上，逆变器400的输出端连接到交流电压总线(AC BUS)上。
[0038]本实用新型中，用电动机调速控制系统100代替航空发动机为交流发电机提供发电时转子转动所需要的动力，发电机励磁控制系统200通过调节交流发电机励磁绕组的励磁电流大小，使发电机输出的交流电通过整流器之后输出高电能质量的28 V直流电。PC端上位机300通过一个良好的人机交互界面，直接控制电动机调速控制系统100和发电机励磁控制系统200，并实时显示它们的数据参数。逆变器400进行DC-AC转换，将28V直流电逆变为航空交流负载所需要的200V/115V、400Hz的交流电。
[0039]具体的，如图2所示，电动机调速系统100包括整流电路11、三相逆变电路12、辅助电源电路13、光耦隔离电路14、电流检测电路15、永磁同步电动机(PMSM) 16、光电编码器接口电路17、DSP调速控制器18和键盘显示板19。
[0040]电动机调速控制系统100中，各部分的连接如下:
[0041 ]整流电路11的输入端连接到市电220V接口处，整流电路11的输出端分别连接到三相逆变电路12、辅助电源电路13的输入端；
[0042]三相逆变电路12的输入端分别连接到整流电路11和光耦隔离电路14的输出端，三相逆变电路12的输出端分别连接到电流检测电路15和永磁同步电动机16的输入端；
[0043]辅助电源电路13的输入端连接到整流电路11的输出端，辅助电源电路13的输出端分别连接到光耦隔离电路14和DSP调速控制器18的相应输入端；
[0044]光耦隔离电路14的输入端分别连接到辅助电源电路13、DSP调速控制器18中PffM模块的输出端，光耦隔离电路14的输出端连接到三相逆变电路12的输入端；
[0045]电流检测电路15的输入端连接到三相逆变电路12的输出端，电流电测电路15的输出端连接到DSP调速控制器18中A/D模块的输入端；
[0046]永磁同步电动机16的输入端连接到三相逆变电路12的输出端，永磁同步电动机16的输出端连接到光电编码器接口电路17的输入端，光电编码器接口电路17的输出端连接到DSP调速控制器18中QEP模块的输入端。
[0047]进一步地，DSP调速控制器18通过其数字I/O接口还双向连接有键盘显示板19。
[0048]整流电路11是由四个整流二极管组成的单相全桥整流桥，三相逆变电路12为传统三相全桥拓扑结构，采用的IGBT型号为FGA25N120。
[0049]220V输入的交流电经整流电路11得到直流电，然后通过辅助电源电路13得到两路直流电，一路供给DSP调速控制器18，另一路则供给光耦隔离电路14。
[0050]光耦隔离电路14，为了避免主电路中的强电影响数字控制器中的弱电，采用6N137光耦合器对DSP调速控制器18产生的六路PffM控制信号进行光电隔离，再送到三相逆变电路12的IGBT驱动芯片IR2110S。
[0051 ]电流检测电路15，在电动机调速控制系统100中，电流环的调节是能直接影响永磁同步电动机16的电磁转矩的，所以需要及时准确的知道电机绕组中实际电流的值，这就需要进行电流检测。用交流伺服驱动系统中常用方法，即用电磁隔离的霍尔传感器来检测电机电流的大小。本装置选用的霍尔电流传感器型号为电流检测电路中常用的CS010GT。
[0052]光电编码器接口电路17，采用光电编码器作为电动机位置与速度的检测传感器，用来检测永磁同步电动机16的转子位置和速度。电路中采用四路差分线路接收器AM26LS32A⑶来接收光电编码器的差分信号，并且两组信号使用的是相同的接口电路。
[0053]DSP调速控制器18采用TI公司的高性能处理器TMS320F28335，这款芯片具有强大的模数转换器ADC模块和PffM波控制模块。
[0054]键盘显示板19，通过数字按键和液晶显示屏可以方便的设定和观察永磁同步电动机16的转速。
[0055]本实用新型中，电动机调速控制系统100的功能为代替航空发动机为交流发电机提供发电时转子转动所需要的动力，DSP调速控制器18则用来调节永磁同步电动机16的转速，比如飞机在上升、巡航、下降等其他情况时转速需要根据实际需要进行变化，此时DSP调速控制器18就可以根据需要对永磁同步电动机16进行转速的调整，并对永磁同步电动机16的转速和电机绕组的电流进行采样，通过反馈控制来精准控制永磁同步电动机16的转速。
[0056]如图3所示，发电机励磁控制系统200包括交流发电机21、三相整流器22、励磁主回路23、驱动电路24、励磁电流采样电路25、电压采样电路26、电流采样电路27和STM32励磁控制器28。
[0057]发电机励磁控制系统200中，各部分的连接如下:
[0058]交流发电机21输出三相交流电，经过三相整流器22整流后，输出28V直流电到直流电压总线(DC BUS)上；
[0059]励磁主回路23的输入端分别连接驱动电路24和航空蓄电池500的输出端，励磁主回路23的输出端分别连接交流发电机21的励磁绕组和励磁电流采样电路25的输入端；
[0060]驱动电路24的输入端连接STM32励磁控制器28中定时器的输出端，驱动电路24的输出端连接励磁主回路23的输入端；
[0061]励磁电流采样电路25的输入端连接励磁主回路23的输出端，励磁电流采样电路25的输出端连接STM32励磁控制器28中第一 ADC模块的输入端；
[0062]电压采样电路26的输入端连接到DCBUS上，电压采样电路26的输出端连接到STM32励磁控制器28中第二 ADC模块的输入端；
[0063]电流采样电路27的输入端连接到DCBUS上