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用于电动机技术的概述更多的电动飞机(MEA) 摘要提出了一种电机驱动技术的概述于安全性至关重要的航天应用程序一个特定的焦点放在机器选择候选人和他们的驱动器拓扑。飞机应用需求高可靠性、高可用性和高功率密度目标、复杂性、燃料消耗、操作成本,和环境的影响。新型电动驱动系统能满足这些需求并提供重要的技术经济改善传统的机械、液压、或气动系统。容错电机驱动可以实现通过分区和冗余多通道的使用三相系统或多个单相模块。分析方法采用比较笼感应,点电机技术及其优缺点。分析表明,双三相PMAC电动机驱动器可能是一个理想选择通用航空航天应用,必要的冗余和过分复杂的平衡密度,同时保持一个平衡的操作失败。模块化的单相的方法提供了一个很好的折中之间的大小和复杂性,但有高总谐波扭曲时供给和高转矩脉动。对于每个特定的飞机的应用程序,一个参量的优需要合适的电机配置的耦合电磁和热分析,验证了有限元分析。指数,航空航天工业,无刷点,容错,更多的电动飞机、多相的机器,可靠性、安全性至关重要的驱动器,变速驱动器。 交通的年率自年代以来,拉近了世界的距离一个地球村。然而,今天的民用航空运输仍然存在昂贵的和占2%的人为CO 2排放[1]。因此,飞机运营商和航空行业预计将提供持续的改进安全、性能和可用性,同时降低成本,噪音,和CO 2排放。为了满足这些期望,航空航天正在经历一个长期的过渡使用机械、液压和气动动力系统走向全球优化的电气系统。电动马达驱动器将电能转换为驱动执行器,泵,压缩机和其他子系统速度变量。使用-给[2],电动驱动器可以提供收益总体效率,重量储蓄、可靠性和成本效益,而会议要求。在此基础上,飞机的最终目标是实现“所有电动飞机所有的电力系统电源。据估计,一个AEA可以减轻飞机重量10%和燃料消耗9%[3]显示。因此,空客A380和下一代波音787飞机功能电驱动执行机构[4]:空客A380新的变频115 V交流电的电力供应,而波音787±270 V直流电(dc)配电的公交车。 飞机安全性至关重要的应用程序完全是可以理解的保守疗法在实施新的想法和技术。,有一个趋势在航空工业增加电气控制和驱动的扩散在空气。机械驱动动器已经逐渐取代液压动器与电定速——“电液驱动伺服阀控A380,动器提供液压驱动从一个本地化的泵和储层,允许操作一个电力供应。这种“电”进展允许减少机械联系,后来呢液压动力供应网络,简化维护和减。例如,电动发动机燃料泵,液压的地方,已经了提供的好处在系统效率、重量和大小、速度和灵活性控制[5]。这些目前称为分段目标“更多的电动飞机”(MEA)。 电驱动的概念远不是新的。1916年,电气驱动的飞机被首次提出[6]。第二次世界大战期间,英国“V”轰炸机电力用于主飞行控制和其他功能[7]。然而,随着机械、液压、和气动驱动器达到技术成熟度和广泛接受,二级的标准驱动力量[7]:?如液压:对于大多数驱动功能降落齿轮、制动和飞行控制系统)。 ?气动:增压、除冰和空气调节。?电力:航空电子设备和实用函数。表 变频调速是D S商场IRCRAFT撕开 飞行控制 在1970年代末,单相电力开始成为一个次要的,但没有普及。在1980年代,美国发起的几个民事和军事项目发展电气驱动技术飞机的应用程序。这种利用取得,使对安全性要求苛刻的操作。尽管历史悠久的讨论,术语“全电动飞机”和“全电动飞机”正式在[8]-[11],旨在取代所有二级替代驱动器的电。,这也代表飞机工业,所以美国空军开始着手一项称为“”的项目在1990年代,促进电动驱动器在小步骤。给出的例子是电机驱动应用程序表[12] 最近,指向电力驱动方法[1],[4],[7],[12],[13],。尽管如此,市场渗透是缓慢作为新系统必须实现系统可靠性要求和证明适航。应用的意图考虑安全性至关重要的驱动器关键领域飞机引擎发电机,飞行表面动器、引擎 燃料泵和起落架前轮转向系统。在发电机的情况下,“更多的电动发动机”的概念电动背包或燃气轮机引擎。本文只关注了动器、发动机水泵和起落架涉及电机技术。一般来说,电气系统包括传感器、电和电力电子。作为一个整体,他们应该提供的飞机应用程序所需的能力,这是基础在[14]以下因素:?可靠性; ?重量; ?功率密度; ?效率; ?控制特性和复杂性; ?设计和制造的复杂性; ?热鲁棒性; ?大小; ?成本。当优化电动系统时,通常这些标准在冲突这样一个权衡总是需要匹配所需的特定的应用程序。如。容错执行机构,重点放在如何实现完整的转矩速度和角度(即。,转矩脉动问题),燃料泵,它是的意思是确定所需的泵阻力矩转矩/速度剖面。 飞行表面控制驱动皮瓣和板条飞机的机翼上表面(图1)需要控制用于电梯什么时候起飞和降落。现有的商用飞机通常使用两个机械液压马达,通过轴运行总结翼展的长度。所有襟翼的相对位置监控,因为他们的对称性