多电飞机电机绝缘研究现状和未来挑战

出于可持续发展考虑，近几十年来，飞机正在向电气化发展以减少对机械、液压和气动系统的依赖，进一步提高系统效率与可靠性。但是由于当前技术限制，多电/全电飞机的功率远不及传统飞机，提高飞机推进功率和系统比功率是重点研究问题。更高的系统电压等级和新型宽禁带功率器件都能够改善以上问题，但与此同时也会带来严峻的挑战：高海拔区域高压绝缘设计与低海拔区域有显著差异，高海拔运行将面临低气压、高温和高湿等恶劣环境条件；由宽禁带器件驱动的电机需要耐受更快上升时间和更高频的脉宽调制(pulse width modulation, PWM)脉冲电压，这会对电机绕组带来更大的冲击。本文总结了多电飞机电机电气绝缘设计相关标准与挑战，考虑了高海拔环境因素与快速PWM脉冲电应力因素对电机绝缘影响，并指出现有标准中的不足和未来研究展望。