航空高压直流电源系统发展趋势与启示框架
民用飞机变频交流和高压直流电源系统研究
民用飞机变频交流和高压直流电源系统研究【摘要】主要对民用飞机变频交流与高压直流两种新体制电源系统的技术特点进行了研究比较，最后结合我国大型客机的发展提出了一些看法。
关键词变频交流；高压直流；供电体制1航空电源系统供电体制发展历史概要航空电源系统由供电系统和配电系统组成。
供电系统分为主电源、二次电源、应急电源、辅助电源、备份电源。
配电系统有常规配电系统、遥控配电系统、自动配电系统。
从电源系统供电体制来看，经历了从28V低压直流电源系统、115/200V变频交流电源系统、400Hz恒频交流电源系统，到270V高压直流电源系统，以及混合电源系统的发展过程。
[1] 2变频交流与高压直流两种体制电源系统的技术特点2.1变频交流电源系统的技术特点变频交流供电系统主要技术特点如下：1）变频交流电源系统具有结构简单、能量转换效率高、功率密度高等优点变频交流电源系统由交流发电机和控制器构成，系统只有一次变换过程，交流发电机直接由发动机附件传动机匣驱动，没有恒速传动装置和二次变换装置，结构简单，重量轻、体积小、功率密度高，可靠性高、费用低，能量转换效率高，易于构成起动发电系统。
因此单从电源系统本身来讲而不考虑配电系统、用电设备和发动机起动等因素，在各种电源系统方案中，变频交流发电系统具有结构最简单、可靠性最高、效率最高、费用最低等优点，而且具有较小的重量和体积。
2）变频交流供电系统的配电系统复杂，不利于系统的综合设计由于交流发电机直接由发动机附件传动机匣驱动，其转速随着发动机的转速而变化，频率变化范围较大，一般约为2:1左右。
为满足飞机各种不同用电负载的需要，二次电源变换形式较多，造成飞机配电系统十分复杂。
例如Boeing787飞机配电系统就采用了230VAC、115VAC、28VDC和±270VDC四种供电体制向机上电用负载供电，除230VAC变频交流电外，其它三种体制的电源均需二次电源变换装置得到。
为此，机上装了两台自耦变压器（ATU），用于将230VAC交流电变换为115VAC交流电，每台额定功率为90kVA；四台变压整流器（TRU），用于将230VAC交流电变换为28VDC直流电，每台额定电流为240A；四台自耦变压整流器（ATRU），用于将230VAC交流电变换为270VDC直流电，每台额定功率为150kW。
高压直流HVDC供电系统的发展和应用(国内)ppt课件
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4、高压直流供电方案的发展特点及优势
4.4、-48V和高压直流的效率比较：
➢ 负载较小时，高压直流系统的效率比-48V系统低。主要是 因为高压直流系统DC/DC 变换器MOSFET 管输出电容充放 电损耗大；
➢ 负载较大时，-48V系统的效率比高压直流系统低。主要是 因为-48V系统的DC/DC 变换器中MOSFET导通电阻上的损耗 和配电电缆上的损耗较大；
a. 由于高压直流供电系统具有供电可靠、能有效节约能源等 优点已经被多数通信电源专业人士接受；
b. 国内对高压直流供电系统的研究和设备研制等工作始自07 年，且快速进展，在不久的将来，高压直流供电方案将首 先在我国IDC机房供电系统中得到应用；
c. 根据高压直流供电系统的特点，在安全性、可靠性和可扩 展性等方面的优势和在通信系统中的应用具有广阔前景；
的功耗），就能达到降低初始投资成本，提高经济效益和节能的目的。
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8、直流供电电压等级与运营成本
➢ 采用不同电压等级的直流供电，其长期运行的线路损耗不同；
➢ 从长期运行角度比较交流与直流运行的经济性，选择恰当的直流电压等级，
现分析交、直流电输送功率的通用公式进行分析如下（cos值取0.9）：
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1、国内IDC机房用高压直流供电方案（技术）研究
d. 近年来，IDC数据中心机房业务发展迅猛，服务器托管需 求激增，而且由于IDC设备电路集成度的增加，其单位功 率密度较常规通信设备的高出很多，甚至高出普通通信 机房的8~10倍；
e. 目前，IDC机房进行供电的主要是交流UPS电源和低压48V直流电源，其中交流UPS电源是主要的供电系统。与 之相比，高压直流供电系统具有扩容方便、可靠性高、 效率高等突出特点，特别对不断增加的高功耗负载，高 压直流供电系统将是一个有发展前途的电流供电的组成
高压直流输电技术现状及发展前景
高压直流输电技术现状及发展前景摘要：随着国家整体实力的提升与进步，输电领域的发展得到了不小的创新与突破，很多电力输送部门不仅对其中现阶段电力输送领域的发展进行了深入的研究，相关科研团队还对相应的输电技术进行了进一步的探讨，从而为电力输送领域的发展提供有利条件。
高压直流输电技术就是其中重要的内容，近年来相关电力部门对技术的应用原理和要点等进行全方位的探讨。
本篇文章就高压直流输电技术现状及发展前景方面的内容进行简单的论述，并提出些许观点，希望能对相关人士的研究有所帮助。
关键词：高压直流输电；技术现状；发展前景1 前言在我国各地区之间在经济发展、基础项目建设等方面差距的影响下，各地区对电能的需求量以及消耗量方面也存在差距。
为了满足个地区对电能的需求，实现电力能源的均衡分配，目前已开展了西电东送等工程，这些工程在提升了电能利用率、促进了电能发展的同时，也对高压直流类型输电技术有了更高的要求。
2直流输电系统简介在直流输电系统中，只有输电线路是直流供电的，发电和供电系统仍然是交流供电。
输电线路开始时，发电系统的交流电流由输电变压器供电，送至整流装置。
整流器的主要部件是用于交流/直流转换的晶闸管变换器和整流阀。
其功能是将高压交流电流转换为高压直流电流，并传输到输电线路。
直接电能通过输电线路传输给变频器。
转换器的结构与整流器的结构相同，但效果相反。
它们通过高压交流电流变换高压直电流。
然后，通过转换变压器将电力从交流系统传输到交流系统，从而降低电压。
在直流输电系统中，通信系统的电能也可以通过改变变换器的控制状态发送到直流系统，即变流器和变换器可以相互转换。
3高压直流输电技术介绍高压直流输电主要是指利用直流电的部分优势开发出能够进行长距离、大功率输电的技。
通常这种技术在海底电缆以及架空线缆中使用较为普遍，或者传统的三相交流输电技术不能使用的场合中也可以应用这一技术。
在高压直流输电系统中，发电机产生的三相交流电会经过换流站进行整流后，转变为直流电，利用直流输电线路将其进行长距离的传输，然后经过另一端的逆变器，再将直流电转换成三相交流电，这样就可以满足各种电气设备的供电使用。
飞机电源系统课件
电源控制板
控制电源的参数，使电 源系统适应不同的飞行
状态和用电需求。
电源保护装置
保护电源系统免受故障 影响，防止因故障导致 电源系统损坏或飞机安
全事故。
03
CHAPTER
飞机电源系统的特性与性能 指标
电源系统的特性
独立性
高效性
飞机电源系统应具备独立性，即使在飞机 其他系统出现故障的情况下，仍能保持正 常供电。
通过调节励磁电流或转子电流，控制输出电 压和频率。
配电系统工作原理
根据用电设备的需要，将电能进行合理的分 配。
电源保护装置工作原理
通过检测电流、电压等参数，在出现故障时 切断电源或报警。
电源系统的关键部件
发电机
作为电源系统的核心部 件，其性能直接影响整
个电源系统的性能。
配电系统
负责合理分配电能，保 证用电设备的正常运行
A 输出电压和频率
电源系统的输出电压和频率应符合 国际标准，以保证与飞机上其他设
备的兼容性。
B
C
D
启动性能
电源系统应能在各种极端条件下快速启动 ，并保持稳定运行。
能源效率
电源系统的能源效率是衡量其性能的重要 指标，高效率的电源系统可以降低能源消 耗和减少对环境的影响。
电源系统的安全与可靠性
过载保护
电源系统应具备过载保护功能，当输出电流超过允许值时 ，能够自动切断电源或降低输出功率。
短路保护
当电源系统发生短路时，应能迅速切断电源或降低输出电 压，以防止设备损坏和火灾事故。
接地保护
为了防止触电事故，电源系统应采用接地保护措施，确保 设备外壳与大地相连。
故障诊断与处理
电源系统应具备故障诊断与处理功能，当发生故障时，能 够自动检测、定位和隔离故障，并采取相应的措施，如切 换到备用电源或发出警报提示。
浅析飞机电源系统的现状与发展
浅析飞机电源系统的现状与发展作者：刘湖洋来源：《中国科技博览》2019年第12期[摘要]本文结合我国飞机电源系统，对飞机电源系统特点以及发展进行了简要的探究和阐述。
[关键词]飞机电源；系统；现状与发展中图分类号：TP203 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0094-01引言随着物质生活水平与科学技术的快速发展，飞机电源系统逐渐由低压直流、恒频恒速交流、恒频变速交流发展成高压直流。
面对各方面的压力，国内飞机电源系统不仅需要在电源技术上进行改进，还需要在研究水平上进行更大的投资，从将新型军用、民用飞机特点和飞机电源发展有机的联系起来。
一、飞机电源系统的技术特点1、低压直流电源系统从1914年航空直流发电机第一次应用到飞机以来，飞机电源系统的额定电压从6V、12V，提高到28V的低压直流系统在这过程中，28V的低压电源系统主要由调压器、发电机、滤波器以及保护器构成作为最早的电源系统，在多电技术快速发展的今天，如果仍然使用低压电源系统，在装机容量逐渐增加的过程中，配电重量将直接增加，所以28V的低压电流电源只用于电量相对较小的飞机[1]。
2、恒频交流电源受各种因素影响，名航客机的电源一直是3相、115V、400Hz的交流电，通过恒定的驱动发电机产生恒频，同时.一台恒定CSD通过传动装置可以在发动机的主齿轮箱中输出相对稳定的转速：从目前的使用情况来看使用组合性驱动发电机是产生恒频最好的方法，通过将整体驱动发电机的发电机与恒速传动连接成一整体.在和发电机与恒速传动分开使用的系统中，组合式驱动发电机的重量更轻、体积更小，维护起来也更加方便虽然这种恒频恒速的电源系统经过长时间的改进，一直用于民用飞机以及军用飞机，但是从飞机维修性、可靠性、费用、重量以及生存能力等方面来看.仍然存在不同程度的缺陷[2]。
在传统民用飞机试验中，也曾使用恒频电源的替代方法，它是通过电子变频装置将变速发动机的附件直接运用到变频电源中，通过将其转换成恒频电源，达到VSCF（恒频变速）技术要求在这过程中，交流电源和恒频恒速的交流电源相比，具有电气性能好、可靠性强、效率好以及费用低等一系列优点但是功率器件也会对大功率恒频变速造成很大的限制，经过实践发现，因为这一技术不能达到预期效果，所以不将其作为民用飞机的替代技术[3]。
飞机直流电源系统分析报告
令
1etof f / j C1 1eT /j
1eton / j C2 1eT /j
AC1IjM B C2IjM
ij1IjM(1C1et/j ) 。
ij2 IjMC2etton/j
励磁电流平均值
Ij IjM T 1 0 to n1 C 1 e t/j d t tT o n C 2 e ( t to n ) /jd t I jM t T o n E r j C D C
❖ 直流U 电2 源I2 与R电2 网U 并n 联条件：电源极性和电网
相同，I电1 源I2电 I压和电网电压相同。
图3.4.1 两台直流发电机并联原理图
若调节器有调节误差又称静差，则调节点电压和调压器
调定电压U01、U02间的关系为
U1=U01－K1I1 U2=U02－K2I2
K
K
1 2
U 1 I1 U 2 I2
Ec
❖ 在导ij1通期Ij，M电A流e增t长j ，励磁I jM电流Er用jc ij1表 示j ，Lr jj
ij2rj
Lj
dij2 dt
0
ij2 Betton/j
❖ 在末A和级B管是积截分止常期数，间由，初始电条流件衰确定减。，励磁电流用 ij2表示，
AIjM Ij0
❖ 设t＝0时，ij1ij 1＝IjM ij 0，(IjM 则 ：Ij0)et/j
ij1IjM (IjM Ij0)eton/j
ij2 B
此时，ij1＝ij2
❖ t＝ton时，
BIjM (IjM Ij0)eton/j
ij2 IjM (IjM Ij0 )e to n /j e t to n /j
Ij0 eto1f f/ej Te/JT/j IjM
简述高压直流输电技术现状发展前景
简述高压直流输电技术现状发展前景摘要：随着我国经济的快速发展，用电需求不断增加，为了满足国内直流输电工程的建设需要，紧跟直流输电设备制造水平的前沿技术，对直流输电技术发展的最新成果进行总结。
支出将电流自然换相技术与柔性直流技术相结合构成多端直流输电技术是未来直流输电技术的发展方向。
本文在我国直流输电发展的基础上，结合我国直流输电的现状和规划，对我国今后直流输电的发展趋势进行深入研究。
关键词：高压直流输电；直流输电；发展趋势一、高压直流输电优劣势分析1.劣势由于直流输电换流变电所多，结构比较复杂，造价高，元器件损耗严重，如晶闸管换流时消耗大量无功功率，直流输电特性造成接地技术问题，直流电流没有过零投切，给断路器灭弧带来的困难，所以应采取充分研究并采取预防措施。
2.优势由于直流输电架空线路需要两级导线正极和负极，线杆结构简单、造价低、损耗小，在直流电压下，线路电容不存在，没有电容电流，不易老化，不用考虑输电的稳定性，有助于远距离大容量送电，提高电力系统的质量和可靠性，有利于增容建设、节省投资效率。
二、直流输电主接线拓扑结构1. 特高压直流输电国家电网公司主导建设的特高压直流输电工程采用双 12 脉动阀组串联技术。
特高压直流拓扑最显著的特点为解决了为提高系统可用率而产生的换流器的在线投退问题。
对一个极而言，既可以采用单组 12 脉动换流阀运行，也可以采用 2 组12脉动换流阀串联运行，每个阀组都并联了旁路断路器和旁路隔离开关，允许一个阀组退出运行后另一个阀组继续运行。
该接线方案中，每极高低 12脉动换流器两端设计电压相同，其正送和反送率传输方向下运行方式有 40 余种，灵活的运行方式也大大提高了特高压直流输电系统的可靠性。
2. 多端直流多端直流即由多个换流站及其间连接的输电线路组成的高压直流系统，早在20 世纪 60 年代就有相关原理阐述。
目前投运的系统包括意大利—科西嘉—撒丁岛三端系统、魁北克—新型格兰系统等。
飞机直流电源系统分析报告
1ieq , U2
R 24 K f2
ieq
2ieq
则U1 U10 U1 U10 1ieq , U2 U20 U2 U20 2ieq 通常Kf1 Kf2 ,故1 2 ,均衡灵敏系数
U=U1
U2
(1
2)
R I jd1 1 R I jd2 2 R jd1 R jd2 R eq
3.5 飞机直流电源的控制与保护 • 低压直流电源系统的保护是指发电机的反流保护、过电压与
过励磁保护、反极性保护、过载保护和短路保护等。 保证发 电机与汇流条可靠的接通、断开或转换；保证故障部分与电 网可靠分离。
3.5.1 飞机直流发电机的控制与反流保护 • 控制功能：发电机接触器，接通或断开发电机输出回路。人
Ij
I jM
EC rj
3. 励磁电流的脉动和脉动率
• 励磁电流的脉动会导致发电机输出电压的脉动，必
须减小脉动量。通常用脉动率来判断脉动程度，脉
动率是脉动电流峰峰值和电流平均值之比的百分数
。I jM
•
励磁I jM电流I j脉0 动I j0峰峰值
I j0
i j1
•
I j0
是t=
1 eton / j 1 eT / j
，K1=K2，γ1=γ2,则两发电机电流差将与负载电流I无关
，仅与调节器调定电压有关，且由此引起的电流差比无
均衡电路时小。
• 3.4.3 发电机与蓄电池的并联运行
Ub = Eb Ib Rbi + Rb
图3.4.4 发电机与蓄电池并联运行
• （1）若负载电流为零，发电机向蓄电池充电，充 电电流等于发电机输出电流，IF=Ib=Ib0，汇流条 电压为Un0。
反流割断器：CJ400与CJ600 核心：DR，差动极化继电器，是接通电压差值和断开反 流值的检测元件。
未来航空器的电气系统研究
未来航空器的电气系统研究随着科技的飞速发展，航空器的性能和功能不断提升，电气系统在其中扮演着越来越关键的角色。
未来航空器的电气系统正朝着更加高效、可靠、智能和环保的方向发展，这不仅将为航空业带来巨大的变革，也将对人类的出行和生活方式产生深远影响。
一、未来航空器电气系统的发展趋势1、更高的功率密度为了满足未来航空器对更多电力的需求，电气系统的功率密度将不断提高。
这意味着在更小的空间内实现更大的功率输出，同时减少系统的重量和体积。
新型的电力电子器件、先进的磁性材料以及高效的散热技术将是实现这一目标的关键。
2、全电化未来的航空器有望实现全电化，即所有的动力和系统都依靠电力驱动。
这将极大地提高能源利用效率，减少燃油消耗和排放，同时降低维护成本和噪音水平。
全电化还将为航空器的设计带来更大的灵活性，使飞机的布局更加优化。
3、智能化智能化的电气系统将能够实时监测和诊断自身的状态，提前预测故障并进行自我修复。
通过与飞机的其他系统进行信息交互和协同控制，实现更加精准和高效的飞行管理。
智能电气系统还将能够根据不同的飞行任务和环境条件，自动调整电力分配和系统参数，以提高飞机的整体性能和安全性。
4、多电融合未来航空器的电气系统将与其他能源系统（如燃油、氢能等）进行深度融合，形成多能源互补的动力架构。
这将提高飞机的能源供应可靠性和适应性，使其能够在不同的飞行场景下灵活选择最优的能源组合。
5、环保可持续在全球对环境保护日益重视的背景下，未来航空器的电气系统将更加注重可持续发展。
采用可再生能源（如太阳能、风能等）为飞机充电，以及研发更加环保的电池技术和电力转换设备，将有助于减少航空业对环境的影响。
二、关键技术及挑战1、高效电力电子器件电力电子器件是电气系统的核心组件之一，其性能直接影响着系统的效率和可靠性。
未来需要研发更高耐压、更大电流、更低导通损耗和开关损耗的电力电子器件，如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件，以满足航空器电气系统的苛刻要求。
高压系统中的电力电子技术发展趋势探讨
Part
02
高压系统中电力电子技术的应 用现状
电力系统稳定控制
总结词
随着电网规模的扩大和复杂性的增加，电力系统稳定控制成为高压系统中电力电子技术 的重要应用领域。
详细描述
通过电力电子技术，可以实现快速、准确的电网稳定控制，包括有功功率和无功功率的 调节、频率和电压的稳定控制等，从而提高电网的可靠性和稳定性。
Part
04
面临的挑战与问题
高压电力电子设备的可靠性与稳定性问题
总结词
高压电力电子设备的可靠性与稳定性是高压系统中面临的重 要问题之一。
详细描述
随着电压等级的提高，高压电力电子设备的可靠性与稳定性 面临更大的挑战。这涉及到设备的材料、设计、制造、运行 和维护等多个方面。如何提高设备的可靠性和稳定性，降低 故障率，是当前亟待解决的问题。
总结词
高压电机驱动与控制是电力电子技术在高压系统中的又一重要应用，涉及到电机 驱动、调速控制和能量回馈等多个方面。
详细描述
通过采用基于电力电子技术的电机驱动和控制方案，可以实现电机的快速启停、 高精度调速和能量回馈等功能，对于提高生产效率和节能减排具有积极作用。
高压电力电子在可再生能源系统中的应用
THANKS
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Part
05
未来研究方向与展望
新型电力电子材料与器件的研究
总结词
随着科技的不断进步，新型电力电子材料与 器件的研究将为高压系统中的电力电子技术 带来突破性进展。
详细描述
目前，新型宽禁带半导体材料（如硅碳化物 、氮化镓等）已成为研究的热点，它们具有 更高的电子饱和速度和击穿电场，适用于更 高频率、更高电压等级的电力电子应用。此 外，新型超导材料在高压电力电子系统中也 具有巨大的潜力，它们能够在低温环境下实 现无损耗传输。
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航空高压直流电源系统发展趋势与启示
框架
摘要：目前，在航空高压直流电源系统发展过程中，需要对高压直流电源系
统的具体应用情况进行分析。
了解航空高压直流电源系统在应用过程中的关键技术，掌握航空高压直流电源系统的具体应用现状，从应用现状出发分析航空高压
直流电源系统的发展趋势，为未来的航空高压直流电源系统发展提供一定参考。
关键词：航空电源；高压直流电源；发展应用
前言
在飞机运行过程中，最早应用的是直流28V电源系统，目前该电源系统仍然
是中小型飞机和直升机供电过程中的主要设备。
现代飞机的用电量在不断增加，
28V低压系统不能满足飞机的运行需求，因此，需要利用115V/400Hz三相交流电
源系统，确保飞机的用电需求。
在电力电子器件、变换器无刷直流电机等关键技
术的不断发展过程中，在一定程度上推动了飞机电源系统的发展。
目前，飞机电
源系统重新发展到高压直流阶段，三相115V交流电源在整流后为直流270V，为
了保证两者能够顺利变换，高压直流电压的值定为270V。
270V高压直流电源具
有较高的可靠性，并且对非线性负载并不敏感，能够确保飞机的供电安全与持续性。
1航空高压直流电源系统应用现状
在航空高压直流电源系统发展过程中，航空发动机本身是一次能源，经过变
化后成为二次能源，但是需要利用其他机载设备提供电源，每一种辅助电源都是
完整的环节，主要包含能量产生－传输－分配－控制以及保护等不同环节。
多次
能源的有效利用导致飞机的发动机性能降低，并且会影响飞机发动系统的复杂度，导致其经济性以及可靠性都比较低。
因此，在飞机高压直流电源系统发展过程中，需要确保二次能为同一种，这是电源系统发展的主要趋势。
电能与其他二次能源
相比，更加容易变化和传输，是作为二次能的最佳选择[1]。
随着现代飞机电源系
统的不断发展，目前对机载设备的应用也比较先进。
飞机朝着多电、全电方向不
断发展，其中全电飞机可以有效提高能源利用率，保证飞机的可靠性，在维修方
面也具有不可忽视的优势。
全电飞机指的是飞机液压系统等二次能源系统为电气
化系统，以电的方式可以对所有二次能源进行合理传输和分配；多指的是飞机二
次能源系统在应用过程中利用电气系统取代，是朝着全电方向过发展的过渡阶段。
民航客机上的恒速恒频交流电源以及变速恒频交流电源的整体运行效率比较低，不适合在大容量供电系统中进行应用。
而变速变频交流电源系统的频率范围
比较大，但是其供电质量受到影响，不能满足飞机在运行过程中的用电需求，且
交流电源的并联工作，制难度比较高，不能保证供电的连续性以及稳定性。
利用270V高压直流电源系统，其整体运行效率达到90%以上，可靠性比较高，并且整
个电源系统的结构相对简单，系统重量也比较轻，可以实现连续供电，可靠供电，也是全电飞机多电飞机发展过程中的优选方案[2]。
对飞机电源系统的先进程度进
行评价时，主要是从效率和功/重比以及功/体积比等不同方面出发进行研究的，
大功率电源的效率越高，意味着在电源系统运行过程中的能量损耗越小；而功/
重比和功/体积比越大，代表飞机在运行中可以节省更多的燃油和空间。
目前，
在对飞机用运行过程中的电机技术进行分析，发现开关磁阻电机作为一级电机结构，同步电机其整体运行效率比较高，体积重量方面存在明显优势。
目前，国内
外对电飞机高压直流电源系统的电机进行研究时，重点关注的也是开关磁阻电机。
2航空高压直流电源系统发展趋势
与西方发达国家相比，我国机载电源系统的整体水平相对较低，并且技术储
备与西方发达国家相比存在较大差距。
例如在开关磁阻电机研究过程中，美国早
在上世纪80年代就已经开始研究，并且在2006年开关磁阻电机已经能够在F35
上应用，但是我国并未出现装机产品。
因此，需要对我国在航空高压直流电源系
统发展过程中的劣势进行全面分析，要认清形势，找准差距，才能够采取有效措
施追赶发达国家。
现阶段，我国航空业的发展速度在不断加快，大型军用运输机、新型歼击机、重型直升机等对航空电源系统的要求更高，要在确保电源系统满足
这些要求的同时，推动国内航空电源产业链的不断发展。
这是为多电飞机、全电
飞机发展奠定基础的重要环节。
在具体的发展过程中，航空高压直流电源系统可以朝着以下趋势进行：
2.1航空电源系统核心部件的技术
要加强大功率开关磁阻电机技术研究工作，为多电飞机、全电飞机的发展奠
定基础。
大功率发动机可以取消空气涡轮起动机，目前，在具体的研究过程中可
以研究单机容量在5000kW以上的启动发电机，在异步启动发电机研究过程中，
要在涡轮涡桨飞机和直升机上，对该发电技术的具体应用前景进行深入分析[3]。
此外，高功率密度永磁发电机研究也具有不可比拟的优势，在无人机高速飞行器
上的应用前景相对广阔，交直流多级电压发电技术能够减少电能二次变换设备的
数量，对降低飞机的空机重量有积极帮助。
并且电磁式双凸极电机在这一方面的
应用具有明显的发展潜力。
2.2要加强发电机结构研究和创新工作
在发电机内装饰技术研究过程中，要与多电飞机、全电飞机的发展情况进行
有效结合，要保证发电机与发动机能够协调发展，实现集成设计，可以取消发动
机或者飞机的附件机闸，降低空机重量。
对新型冷却结构方式和新冷却技术进行
研究，主要是从单一的技术出发进行分析；而对新型耐高温磁性材料和高温绝缘
材料进行应用时，需要从其特点出发，分析其在航空电机中的应用优势。
2.3重视航空电源系统体制研究
对航空电源系统供电体制进行深入研究也是未来航空电源系统在发展过程中
必须关注的重点内容。
高压直流电源系统主要研究的是270V高压系统，在用电
设备用电量不断增加的情况下，270V电压等级已经无法满足用电设备的用电需求。
现阶段，大规模商用IGBT耐压值可以达到4.5Kv，电流输出能够达到1200A。
因此，在国内外飞机发展过程中已经有小部分开始利用540V高压直流系统，例如
机轮刹车系统在运行过程中采用的就是高压直流系统。
540V高压直流系统主要是
利用两组270V直流电压进行串联，可以提高传输功率。
但是需要注意这一系统
的设置会存在潜在风险，例如在高空飞行过程中，空气比较稀薄，气体分子之间
的作用力会减少，空气容易被电离，一旦空气出现电离问题，原有的绝缘状态会
变为导电状态，在产品表面拉电弧，会导致产品表面被烧灼。
随着电压不断升高，会导致空气电离趋势不断加剧，原本设计的安全距离或者材料绝缘强度无法满足
需求时，会对飞机的安全飞行产生影响。
因此，需要对航空电源系统供电体制进
行深入研究，保障飞行安全。
4结语
总而言之，在对高压直流电源系统的应用优点进行全面掌握后，需要了解目
前在国内外航空业发展过程中高压直流电源系统的积极作用。
高压直流电源系统
的运行可靠性比较高，并且可以完成连续供电，具有明显的应用优势，可以为未
来多电飞机、全电飞机的发展奠定坚实基础，其应用前景比较广阔。
在对高压直
流电源系统进行研究时，需要加强电机技术方面的创新研究，并根据具体的电机
型号和飞机对电源系统的应用需求开展研究工作，才能够确保研究工作取得有效
成果。
参考文献：
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