题目：航空变频电源供电的异步电动机运行特性研究

近三十年来，飞机电气化一直是航空工业的重要研究课题，伴随着传统工业领域电力电子技术的发展，飞机电气化已经从八十年代“多电飞机”的概念提出，发展至目前的大型宽体客机及其采用的变频电源等一系列成熟的电气化技术。在飞机电气化发展的进程中，电机作为重要的电力驱动装置，则被更加广泛地使用在液压、气压及燃油等系统中，而其中，关于异步电机在航空变频电源系统中应用的研究开始受到研究人员的关注。

本文基于航空变频电源系统中异步电机的应用背景，提出对航空变频电源直接供电的异步电机的运行特性进行研究，研究旨在为异步电机在航空变频电源中的应用提供合理可行的建议，从这个角度上说，文中对异步电机运行特性的分析是面向设计和应用的研究。

文中研究针对航空变频电源直接供电下，异步电机在运行中需要解决的问题，其中包括设计频率的选择、高频下的启动转矩、低频饱和引起的电流谐波问题等。通过对上述问题的分析，本文就以下方面内容进行了研究：

（1）在航空变频电源直接供电下，异步电机的设计频率对电机运行特性产生影响。对于不同额定频率所设计的异步电机，在采用相同的功率和设计方案的前提下，电机的电磁特性、启动特性、机械特性及损耗都受到不同设计频率的影响。因而，选择合理的设计频率是该类电机综合解决航空低频以及高频性能问题的基础。

（2）航空电源高频下的启动转矩优化问题。通过分析深槽转子结构对启动转矩的影响，说明在不改变稳态性能的前提下，合理利用集肤效应和槽参数来改善启动转矩。文中的计算方法也可用于其他的转子槽形。

（3）航空变频电源供电的异步电机瞬态特性研究。由于航空变频电源频率受到发动机转速的影响，异步电机将面临频率变化引起的瞬态过程。在瞬态过程的建模中，将转子的深槽结构引入到瞬态模型中，该模型表现了电机启动以及频率变化引起的电机参数和工作性能的动态过程。

（4）航空电源低频下的饱和电流谐波问题。在航空电源直接供电下，异步电机可能工作在低于其额定频率的情况下，此时电机趋于饱和，而电机的饱和电流所产生的谐波将影响飞机电网的供电质量。通过对低频下的不同饱和程度以及不同饱和部位的分析，提出抑制齿部饱和以消除电流的高次谐波。

（5）航空变频电源直接供电的异步电机的温升规律研究。不同航空频率将影响到电机的各类损耗以及电机风扇的转速，因而，电机的热源及散热情况都与航空频率有关，通过异步电机的热场建模及温升试验，说明了在不同频率下的温升规律。

在相应的章节中，异步电机样机的启动试验、电流谐波以及温升试验数据也被用于对相关研究内容进行说明。在本文结论中，既概述总结研究的成果，也提出关于在航空变频电源频率范围中，软磁材料的磁滞特性随频率变化，在未来将进一步针对磁滞特性对电机的影响进行研究。