汤孝 高朝晖 郗展 王爽

摘要：航空三级式无刷发电机中旋转整流器整流二极管的老化是发电机外特性退化的重要来源。本文选择二极管正向导通压降的变化作为其主要老化模式，对二极管老化和发电机外部特性参数间的关联性进行研究。采用Saber软件搭建航空发电机老化模型，利用蒙特卡罗仿真功能，获取大量发电机外部特性参数数据，从中筛选出与旋转整流器二极管老化状态存在较强关联性的健康特征参数，用来表征发电机的健康状态。本文还分析了不同工况条件对发电机健康特征参数与二极管老化关联性的影响，表明在比较健康状态参数变化时需保持相同的发电机工况。

关键词：健康管理；航空发电机；二极管老化；蒙特卡罗仿真；Pearson相关系数

中图分类号：TP206+.3；TM34文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.06.004

目前，大中型飞机主电源系统普遍采用的是三级式无刷交流发电机，其包括三个同步发电机和旋转整流器，具有技术成熟的优点[1]。旋转整流器为三相全桥整流电路，其正常运行期间处于高速旋转状态，部件多、故障率较高，且老化故障不易直接检测[2]。对于航空三级发电机，如果能通过发电机外部可测关联特征量对旋转整流器早期老化特性进行分析判断，对发电机潜在隐藏的故障进行早期预警，可极大提高飞机主电源系统运行的可靠性，避免事故发生，对飞机安全飞行意义重大[3]。

故障预测与健康管理（prognostics and health management， PHM）技术能够监控设备健康状况、预测故障的发生，从而大幅提高设备运维效率。……