飛機供電特性恒頻交流浪涌發(fā)生器的測試方法

文/李娜

電源特性試驗是考核航空機載用電設備性能的一項關鍵試驗，滿足GJB 181A-2003《飛機供電特性》及GJB 5189-2003《飛機供電特性參數(shù)測試方法》要求的交流浪涌發(fā)生器是機載用電設備電源特性抗擾試驗中的重要測試儀器，主要考察用電設備耐受其電壓瞬變影響的能力。

機載交流電氣系統(tǒng)分為恒頻交流供電系統(tǒng)和變頻交流供電系統(tǒng)，本文研究對象是恒頻115V/400Hz交流浪涌發(fā)生器。

1　主要技術參數(shù)

本儀器工作原理是通過內部電路控制在恒頻穩(wěn)態(tài)電壓115V/400Hz上產生一定持續(xù)時間的非正常工作狀態(tài)浪涌，如欠壓、過壓和斷電輸出，模擬GJB 181A-2003中所規(guī)定的用電設備耐電壓浪涌試驗，完成用電設備的欠壓浪涌、過壓浪涌、瞬時斷電試驗，并在試驗過程中檢測電壓波形變化。

以上海技峰電器有限公司的JJ-1B為例說明其主要技術參數(shù)如下：

（1）穩(wěn)態(tài)電壓：115V/400Hz。

（2）非正常浪涌電壓分為兩種，在穩(wěn)態(tài)電壓基準上出現(xiàn)幅度下降是欠電壓，超過基準電壓幅度稱為過電壓。如圖1。

欠電壓范圍為0V～80V連續(xù)可調，過電壓范圍為115V～180V連續(xù)可調，最大允許誤差均為±5%；

（3）浪涌持續(xù)時間：50ms～1000ms，10ms步進，最大允許誤差為±3%。

2　測量過程

2.1　穩(wěn)態(tài)電壓測量

穩(wěn)態(tài)基準電壓幅度、頻率采用直接測量法（如圖2），交流電壓的最大允許誤差為±3%，最常見的數(shù)字多用表均能滿足測試要求，故選用實驗室常見儀器型號HP34401A作為測量標準其中交流電壓幅度誤差為±0.1%，頻率誤差為±0.01%。

操作步驟：

（1）將115V,400Hz單相交流電源輸出與儀器后面板A、B、C三路通道輸入端依次連接，同時將欠電壓和過電壓旋鈕調至最小輸出幅度。

（2）用數(shù)字多用表測量各路通道交流電壓幅度和頻率。

2.2　非正常浪涌電壓測量

欠電壓、過電壓、脈沖持續(xù)時間均采用直接測量法（如圖3），參照技術指標要求選取頻帶寬度不小于100MHz數(shù)字示波器即可，故選用常見型號泰克公司TDS3052作為測量標準，其中直流電壓最大允許誤差為±2%，時基準確度為 ±2×10-5。

操作步驟：

（1）將儀器前面板欠電壓輸出旋鈕設置至測量點電壓幅度，設置持續(xù)時間參數(shù)，并將儀器電壓輸出端口與示波器輸入通道連接。

（2）將所有參數(shù)設置完成后，按下“控制”所設置的欠電壓輸出，將示波器選擇合適的垂直靈敏度、水平掃速和觸發(fā)模式等，使屏幕上顯示出完整波形，利用光標讀取測量點電壓幅度和持續(xù)時間。

（3）過電壓測量過程重復上述步驟進行校準。

3　不確定度分析

以欠電壓幅度(+40V)為例進行測量不確定度評定，測量不確定度由A類和B類組成：

（1）A類標準不確定度評定由測量重復性引入，由表1數(shù)據(jù)得uA=0.03%。

表1：欠壓幅度（+40V）重復性數(shù)據(jù)

圖1：兩種交流浪涌電壓波形對比

圖2：穩(wěn)態(tài)電壓測量原理圖

圖3：非正常浪涌測量原理圖

（2）B類標準不確定度評定，由數(shù)字示波器引入，電壓最大允許誤差為±2%，即a1=0.02，服從均勻分布，取包含因子k=，故uB=a1/k=1.2%。

（3）合成標準不確定度：

（4）擴展不確定度，取置信概率為95%，可得k=2，因此，U=kuc=3.0%。

4　結束語

根據(jù)實際的測試需求確定校準項目，保證儀器的主要性能參數(shù)得到完全校準，在校準步驟的描述上，具有較高的可操作性及實施。具有較高的社會效益和廣泛的推廣前景。