Badanie wybranych prostowników wieloimpulsowych, implementowanych we współczesnych samolotach kompatybilnych koncepcją samolotu bardziej elektrycznego

• Autorzy: Setlak L. , Kowalik R.

Warianty tytułu

EN

Study of selected multi-pulse rectifiers, implemented in modern aircrafts compatible with the more electric aircraft concept

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

We współczesnym lotnictwie (wojskowym, cywilnym), coraz częściej w projektowanych autonomicznych pokładowych systemach zasilania, można obserwować dynamiczny rozwój energoelektronicznych prostowników wieloimpulsowych, w szczególności na samolotach zgodnych z tendencją samolotu bardziej elektrycznego. Głównym celem tego artykułu jest przeprowadzenie badania (analiza, model matematyczny, symulacje) wybranych prostowników wieloimpulsowych, w tym prostowników (6-, 12- i 18-, 24-) pulsowych w zakresie system energoelektronicznego, który jest jednym z dwóch kluczowych systemów (z wyjątkiem systemu elektroenergetycznego) autonomicznego pokładowego systemu zasilania. Prostowniki te są używane, zarówno na wojskowych statkach powietrznych (Lockheed Martin) w zakresie samolotów (JSF F-35, F-22 Raptor), jak również w lotnictwie cywilnym (Airbus, Boeing) w zakresie samolotów (A-380 i A-350XWB, B-787), zgodnie z koncepcją samolotu bardziej elektrycznego. W oparciu o powyższe w końcowej części artykułu, na podstawie symulacji wybranych prostowników zasilania i analizy przebiegów symulacyjnych, przeprowadzonych w środowisku programistycznym Matlab/Simulink, przedstawiono praktyczne wnioski.

EN

In modern aviation (military, civilian), more and more often in designed autonomous on-board power supply systems, one can observe the dynamic development of energo-electronic multi-pulse rectifiers, in particular on aircrafts compatible with the trend of a more electric aircraft. The main purpose of this paper is to conduct the study (analysis, mathematical model, simulations) of selected multi-pulse rectifiers, including (6-, 12- and 18-, 24-) impulse rectifiers in the field of energo-electronic power system, which is one of two key systems (except electric power system) of the autonomous on-board power system. These rectifiers are used, both on military aircraft (Lockheed Martin) in the field of aircrafts (JSF F-35, F-22 Raptor), as well as in civil aviation (Airbus, Boeing) in the field of aircrafts (A-380 and A-350XWB, B-787), according to the concept of a more electric airplane. Based on the above in the final part of the paper, based on simulations of selected power rectifiers and analysis of simulation waveforms carried out in the Matlab/Simulink programming environment, practical conclusions were presented.

Słowa kluczowe

PL

prostowniki wielopulsowe; pokładowe autonomiczne systemy zasilania; samolot bardziej elektryczny

EN

multi-pulse rectifiers; autonomous on-board power systems; more electric aircraft

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 2 (118)
• Strony: 149--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wz.

Twórcy

autor

Setlak L.

• WSOSP, Wydział Lotnictwa, Katedra Awioniki i Systemów Sterowania, Dęblin

autor

Kowalik R.

• WSOSP, Wydział Lotnictwa, Katedra Awioniki i Systemów Sterowania, Dęblin

Bibliografia

• [1]. Moir I., Seabridge A., "Aircraft Systems: Mechanical, Electrical, and Avionics Subsystems Integration."Third Edition, 2008 John Wiley & Sons.
• [2]. Setlak L., Kowalik R., "IAENG Transactions On Engineering Sciences: Special Issue For The International Association Of Engineers Conference`s 2016 Volume II," Model Study and Simulation of Selected Components of On-board Power Supply System ASE in the Range of EPS and PES Systems of a Modern Aircraft, Compatible with the Concept of More Electric Aircraft, pp. 344-359, 2018.
• [3]. Abu-Rub H., Malinowski M., Al-Haddad K., "Power Electronics for Renewable Energy Systems, Transportation, and Industrial Applications," First Edition, 2014 John Wiley & Sons.
• [4]. Gong G., Drofenik U., Kolar J. W., "12-Pulse Rectifier for More Electric Aircraft Applications."ETH Zurich, Power Electronic Systems Laboratory, ICIT 2003.
• [5]. Raghuvanshi S., Singh N., "Comparative analysis of 36, 48, 60 pulse AC-DC Controlled Multipulse Converter for Harmonic Mitigation," International Journal of Advanced Research in Computer Engineering& Technology (IJARCET) Volume 3 Issue 4, April 2014.
• [6]. Setlak L., Kowalik R., Redo W., "Mathematical Models and Simulation of key Multi-Pulse Rectifiers in field of Autonomous Electric Power Supply System, using Matlab/Simulink Programming Environment Compatible with the Concept of a More Electric Aircraft (MEA)," IEEE, pp. 1-6, 2017.
• [7]. Emandi K., Ehsani M., "Aircraft power systems: technology state of the art, and the future trends," Aerospace and Electronic Systems Magazine, IEEE,2000.
• [8]. Kazmierkowski M. P., Blaabjerg F., Krishnan R., "Control in Power Electronics," Academic Press Series in Engineering, Elsevier Science 2002.
• [9]. Setlak L., Ruda E., "Review, Analysis and Simulation of Advanced Technology Solutions in Power Electronics Systems (PES) of More Electric Aircraft,"World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol: 9, No: 10, 2015.
• [10]. Skvarenina T. L., "The power electronics handbook." CRC Press LLC, 2002.
• [11]. Latawiec K. J., Stanisławski R., Łukaniszyn M., Czuczwara W., Rydel M., "Fractional-order modeling of electric circuits: modern empiricism vs. Classical science," 2017 Progress in Applied Electrical Engineering (PAEE), pp. 1-4, IEEE, 2017.
• [12]. Bozhko S., Wu T., Tao Y. and Asher G.M., "More-Electric Aircraft Electrical Power System Accelerated Functional Modeling," in International Power Electronics and Motion Control Conference, Ohrid, Republc of Macedonia, 2010.
• [13]. Ronkowski M., Michna M., Kostro G., Kutt F., "Maszyny elektryczne wokół nas". Politechnika Gdańska 2009/2010.
• [14]. Setlak L., Kowalik R., "Components of Variable Frequency of Power Supply System ASE of Modern Aircraft in Accordance with the Concept of a More Electric Aircraft MEA," Lecture Notes in Engineering and Computer Science: Proceedings of The World Congress on Engineering and Computer Science, pp. 243-248, San Francisco, USA 2017.
• [15]. Monroy A. O., Le-Huy H., Lavoie C., "Modeling and Simulation of a 24-pulse Transformer Rectifier Unit for More Electric Aircraft Power System:, Electrical Systems for Aircraft, Railway and Ship Propulsion (ESARS)," 2012.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).