卜飞飞 黄文新 胡育文 史经奎 施 凯

（南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室 南京 210016）

1 引言

随着多电/全电飞机、坦克的发展，机载、车载中的电子设备和电力作动器不断增加，并对电源系统提出了大容量、高性能等新要求。从目前的研究来看，除高压直流电源系统外，变频交流电源系统也是一个重要发展方向，如最新的大型民用客机B787 和A380 均采用了变频交流电源系统[1,2]。

在变频交流电源系统中，由于要输出正弦交流电，目前国内外主要采用同步电机作为其主发电机，对其他类型发电机则研究较少[3]。尽管同步电机在变频交流电源系统中已得到了实际应用，且技术成熟、稳态性能较好，但该发电系统也存在一些不足。例如，为实现无刷化，发电机采用了“永磁机—励磁机—主发电机”这种复杂的三级式结构；转子上装有旋转整流器，使转子结构复杂，影响系统可靠性，不宜高速运行；电机的体积重量较大；电压闭环调节包括励磁机、主发电机、电压调节器等多个环节，动态性能不理想[3-5]。

笼型异步电机因其结构简单、成本低、可靠性高、功率密度高等优点越来越成为机载、车载独立电源系统的重要选择[6]，特别是近年来随着电力电子技术的发展，三相异步电机的发电品质和性能得到了大幅提高，因而它备受青睐[7]，但这些研究主要是针对恒频交流或高压直流电源系统而开展的，未涉及变频交流电源系统。此外，在这类发电系统中，存在电力电子装置体积重量较大，给负载引入谐波等问题，这使得三相异步电机在上述领域中的应用和发展受到了一定限制[6-8]。……