某型直升机制冷电控系统设计

【摘要】直升机的飞行环境控制系统是保证电子设备安全工作以及提高驾驶人员舒适度,降低操作失误的重要飞行设备之一。蒸发循环制冷系统是目前国内外直升机主要采用的制冷方式，制冷电控系统则是保证蒸发循环制冷系统正常工作的控制核心。制冷电控系统面临的主要问题是如何减小蒸发循环制冷系统中的压缩机在起动时对直升机内部电源系统的冲击，这将直接关系到直升机运行的可靠性和稳定性。相关文献资料和工程实践证明，软起动器是解决这一问题的有效方法。软起动器具有体积小、重量轻、寿命长、安全可靠、使用简单、可重复启动、无电流冲击等优点，充分满足了直升机设备可靠性高，占用空间小等需求。软起动器主要由交流调压电路和晶闸管触发控制电路组成，其采集供电电源的同步电压信号和反馈的电压或电流信号，通过对信号的处理和计算，输出晶闸管的触发控制信号，控制晶闸管导通角的大小，从而实现控制电动机的起动电流的目的。论文设计了直升机制冷电控系统，该系统主要由制冷操纵盒和制冷电控盒组成。制冷操纵盒作为电控系统的人机界面，实现系统的温度测量、操作和状态显示，制冷电控盒则主要起到了压缩机软起动的功能，并附以控制蒸发风机风速调节和控制冷凝风机启停的功能。软起动功能利用增量式PID算法，实时计算晶闸管导通角的大小，控制晶闸管的导通以实现电流限幅控制方式软起动的功能。其次，论文分别设计制冷操纵盒和制冷电控盒的硬件电路和控制软件。制冷电控盒包括与软起动器相关的电源同步检测电路、电流电压检测电路、触发角控制和调节电路、全压运行切换电路，还包括蒸发风机的三档风速调节电路和冷凝风机的启停控制电路；制冷操纵盒包括显示、按键、温度测量、通信电路。最后，论文对制冷电控系统软启动功能进行了测试和实验，实验结果显示，本设计能够有效的控制压缩机的起动电流，将起动电流限制在要求的范围内，能够频繁起动，风速调节有效，冷凝风机启停正常，相互之间指令传输有效。整个制冷电控系统稳定，可靠，有效，可行。
【作者】汪亮；
【导师】李孟秋；张越雷；
【作者基本信息】湖南大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】直升机；制冷；电控系统；软起动器；

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