文 献 综 述

随着电力电子技术及电机控制技术的迅速发展，由电力电子变换器控制的异步电机实现起动/发电双功能已成为可能。采用异步电机起动/发电双功能系统作为飞机、汽车、坦克战车、轮船等运动载体的电源系统正成为当今国际上的一个研究热点。

1.本课题的研究背景与意义

270V 高压直流起动/发电技术是关系到我国新一代战机、坦克战车、战舰、汽车发展的关键技术之一，经过多方调研论证，我国新一代战机、战车电源系统的指标需求为：(1) 要求单机和单车在有限空间和重量的前提下，配备大容量的电源，(2) 优秀的动态性能(3) 我国目前的电源系统均只有发电功能，没有起动功能，要求新一代的电源系统有起动/发电双功能。意义：（1）通过对异步电机起动技术、发电技术、起动/发电转换技术、故障工况分析与容错技术研究，旨在大幅度缩小国内外国防装置上的电源水平差距（2）异步电机起动/发电系统是目前国内外公认的电动汽车电源系统之一，它有结构简单、调速与起动、制动性能好、成本低等特点（3）异步电机因其结构简单坚固、易维护及高可靠性，在再生能源发电中的应用前景很好。

2.异步电机起动/发电系统研究现状及方向

（1）航空上异步电机起动/发电系统的研究主要是三相笼型异步电机起动/发电系统的研究及双馈电机起动/发电系统研究。这两个系统均为115V/400Hz 的交流系统，不是 270V 高压直流系统。（2）Wisconsin 大学研究的异步电机起动/发电系统是变速恒频系统，母线是 20kHz 并联谐振高频交流链，再通过变换器产生三相 115V、400Hz的交流电，整个控制系统采用的是磁场定向控制策略。（3）汽车上异步电机起动/发电系统国际上研究最深入的是福特汽车公司汽车电源系统的母线是 42V 低压直流，控制策略大多采用磁场定向控制。

首先必须继续研究的是如何获得高起动转矩的问题，其次就是它的发电质量问题。

3. 异步电机起动/发电系统起动技术研究

（1）作为起动/发电双功能系统，首要的一点是同时满足起动和发电两种不同工作状态的要求，而这两种状态对系统的要求往往是矛盾的，这主要体现在以下两个矛盾上：①电机最高转速的确定和起动转矩提升的矛盾。对于发电状态来讲，希望电机的额定转速高，因为转速高电机体积就小，电能密度就高，但是，起动则不然，起动时只要把发动机驱动到发火速以上即可。②电网电压的矛盾。

（2）起动过程中 ISG 电机处于电动状态，此时为电动系统。发动机起动时可以采用恒转矩、恒加速度、恒转矩加恒功率等多种控制方案，不同的起动方案，发动机的速度与加速度影响起动容量额定值的确定。