การออกแบบตัวควบคุมของระบบไฟฟ้ากำลังแบบกระแสตรงในเครื่องบินที่ใช้ไฟฟ้ามากขึ้น
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
เครื่องบินที่ใช้ไฟฟ้ามากขึ้นเป็นแนวคิดและแนวโน้มที่สำคัญของวิศวกรรมการบินสมัยใหม่ ซึ่งมีความเป็นไปได้ด้วยการใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังในการแปลงและควบคุมพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นการออกแบบตัวควบคุมของวงจรแปลงผันกำลังในเครื่องบินที่ใช้ไฟฟ้ามากขึ้นเพื่อควบคุมให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและให้ผลการตอบสนองเป็นไปตามมาตรฐานที่ได้กำหนดไว้จึงเป็นสิ่งสำคัญและต้องคำนึงถึงเป็นอันดับต้น ๆ ในขั้นตอนการออกแบบระบบ เพราะสามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือให้กับระบบโดยรวมได้ บทความนี้จึงนำเสนอการออกแบบตัวควบคุมของระบบไฟฟ้ากำลังแบบกระแสตรงที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสชนิดแม่เหล็กถาวรและวงจรเรียงกระแสภาคหน้า แบบแอกทีฟในระบบไฟฟ้าบนเครื่องบิน โดยการออกแบบจะใช้วิธีการแบบดั้งเดิมผ่านการเทียบสัมประสิทธิ์ที่อาศัยฟังก์ชันถ่ายโอนวงปิดของตัวควบคุม ซึ่งฟังก์ชันถ่ายโอนวงปิดดังกล่าวพิสูจน์ได้จากสมการพลวัตของระบบ การตรวจสอบสมรรถนะของตัวควบคุมด้วยการจำลองสถานการณ์บนคอมพิวเตอร์โดยใช้โปรแกรม MATLAB และผลจากชุดทดสอบที่ได้สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า ตัวควบคุมที่ได้รับการออกแบบสามารถควบคุมให้ผลการตอบสนองของแรงดันบัสไฟฟ้ากระแสตรงทั้งในสภาวะชั่วครู่และในสภาวะอยู่ตัวเป็นไปตาม มาตรฐาน MIL-STD-704F
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Rosero JA, Ortaga JA, Aldabas E, Romeral L. Moving towards a more electric aircraft. IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. 2007; 22(3): 3-9.
Wheeler P, Bozhko SV. The more electric aircraft: technology and challenge. IEEE Electrification Magazine. 2014; 2(4): 6-12.
Areerak KN, Bozhko SV, Asher GM, Lillo LD, Thomas DWP. Stability study of a hybrid AC-DC more-electric aircraft power system. IEEE Transactions on Aerospace Electronic Systems. 2012; 48(1): 329-347.
Gao F, Bozhko SV, Asher G, Wheeler P. Comparative stability study of dc current control strategies for a droop-controlled PMSG system. In: Proceedings of IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, ECCE 2015, 20-24 September 2015, Montreal, QC, Canada. USA: IEEE; 2015. p. 6246-6253.
Gao F, Bozhko S, Costabeber A, Asher G, Wheeler P. Control design and voltage stability analysis of a droop-controlled electrical power system for more electric aircraft. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2017; 64(12): 9271-9281.
Gao F, Zheng X, Bozhko S, Hill C, Asher G. Modal analysis of a PMSG-based dc electrical power system in the more electric aircraft using eigenvalues sensitivity. IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2015; 1(1): 65-76.
Abu-Rub H, Malinowski M, Al-Haddad K. Power electronics for more electric aircraft. In: Power electronics for renewable energy systems, transportation and industry applications. Wiley IEEE press; 2014. p. 365-386.
Department of defense interface standard. MIL-STD-704F Standard Aircraft electric power characteristic. 2004; 1(1): 1-38. Available from: http://www.ieee.li / pdf / standards-handbooks/ MIL-STD-704F.pdf [Accessed 4th April 2021].
Krause PC, Wasynczuk O, Sudhoff SD. Analysis of Electric Machinery and Drive System. Hoboken, NJ, USA: Wiley; 2002.
Pena R, Clare JC, Asher GM. Doubly fed induction generator using back-to-back PWM converters and its application to variable speed wind energy generation. IEEE Electric Power Applications. 2015; 143(5): 231-241.
