一种航空智能交流接触器的制作方法

本实用新型涉及航空电气设计技术领域，具体为一种航空智能交流接触器。

背景技术：

在航空航天领域，交流接触器可以用于航空电源系统和航空配电系统，主要实现了负载通断控制和对电流的分配与保护。

应用于航空领域的交流接触器必须满足国军标的要求，有些指标根据主机要求还会高于国军标要求。对交流接触器的指标要求主要体现在功能、性能、体积、重量和机械环境(振动、加速度、冲击、坠撞等)、自然环境(高低温、温度冲击、低气压、温度高度、湿热、霉菌、盐雾等)、安全性、维修性、保障性、可靠性上。

目前在航空领域中使用的大功率(100A以上)交流接触器都是机械非智能型，在结构上主要为转换型，在大电流通断时容易出现拉弧现象，而且现有的结构拆装困难，维修性差。随着技术进步，尤其是计算机与数字控制、计算机通信网络及现代传感器技术的发展，新型的接触器开始朝高性能，网络化和智能化方向发展。目前在一些民用领域，出现了智能型的交流接触器，但都是应用于小功率使用环境下，而且其设计指标无法满足航空领域的严苛要求。

随着多电飞机的快速发展，对飞机电气系统维修性的要求也越来越高，迫切需要研制满足航空领域指标要求的便于维修的大功率智能交流接触器。

本实用新型就是将交流接触器、智能控制模块(双单片机系统、通信系统、控制电路等组成)和信号采集模块集成在一起，做到了体积小、重量轻、模块化，提高了产品的可靠性和维修性。

技术实现要素：

为了解决现有技术中接触器维修性差、安装拆卸复杂的问题，本实用新型在传统交流接触器的基础上，结合互感器、微处理器和可控电子器件进行模块化集成化设计，提出了一种航空智能交流接触器，可以有效提高接触器的维修性，便于安装拆卸，并到达减重和减少体积的目的。

本实用新型的技术方案为：

所述一种航空智能交流接触器，其特征在于：包括控制单元、信号采集模块和执行元件；

所述控制单元为方形结构，其底端和上部侧面具有矩形电连接器；控制单元通过不脱出螺钉固定在信号采集模块中部，并通过控制单元底端的矩形电连接器与信号采集模块的矩形电连接器配合；

所述信号采集模块包括底座和接线端子；

所述底座包括壳体、印制板、汇流条、电流互感器以及矩形电连接器；

所述电流互感器分为三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器和一个采集三相不平衡交流电信号的电流互感器，其中三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器封装在壳体与印制板内，并套在输出接线端子的三个接线柱上，三根汇流条将输出接线端子与转接接线端子连接，且三根汇流条穿过一个采集三相不平衡交流电信号的电流互感器中心，并在三根汇流条之间以及三根汇流条与电流互感器之间通过橡胶件支撑和绝缘；

所述转接接线端子与执行元件连接；

属于底座的矩形电连接器固定在印制板上。

进一步的优选方案，所述一种航空智能交流接触器，其特征在于：所述输出接线端子的三个接线柱固定在壳体上，三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器通过玻璃胶粘接固定在壳体上。所述采集三相不平衡交流电信号的电流互感器通过支架固定在印制板上。

进一步的优选方案，所述一种航空智能交流接触器，其特征在于：三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器的引出端，以及采集三相不平衡交流电信号的电流互感器的引出端均连接在印制板上，并通过印制板的一个矩形电连接器连接到控制单元；印制板的另一个矩形电连接器连接到执行元件。

有益效果

本实用新型的一种航空智能接触器的设计能够满足航空用交流接触器性能、电磁 兼容、体积和重量和维修性的要求，该结构设计大大提高了接触器的可操作性、维修性，产品结构紧凑，缩小了体积，减轻了重量。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：智能接触器原理框图；

图2：智能接触器的结构图；

其中：1输出接线端子、2智能接触器控制单元、3交流接触器、4输入接线端子、5带互感器的底座；

图3：智能接触器结构图(底部看)；

其中：11、转接接线端子；

图4：去掉印制板后的底座结构图；

其中：6、采集三相不平衡交流电信号的电流互感器(GFI互感器)、7、汇流条、8、采集接触器主触点交流电信号的电流互感器(I²t互感器)、9、印制板、10、绝缘衬套。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实施例中智能接触器由控制单元(包含由输入、中央控制、输出和通信四大模块)，信号采集模块，以及作为执行元件的交流接触器组成。设置过载和短路保护功能(以下简称：I²t保护)，根据需要，设置接地保护功能(以下简称：GFI保护)，具有内部自检测功能(BIT)，传送I²t保护、GFI保护和自检测状态信号给供电控制管理计算机，具有断开和接通负载的能力。

智能接触器结构上主要有一个智能接触器控制单元、底座(带互感器等检测电路)和三相交流接触器组成。采用模块化设计，可以对智能接触器进行快速的故障定位， 并可以及时的更换消除故障，提高了对产品维修和测试的效率，为产品的后勤保障提供了便利。根据智能接触器的电流的信号采样需求，将每一路的电流互感器嵌入到接线端子中，这样设计可节省了交流配电装置的空间和重量，同时使其装配更加简单。

智能接触器控制单元是智能接触器的控制核心，负责信号采集处理和对接触器的保护和控制功能以及与供电管理计算机的通信。交流接触器是执行部分，实现对负载的分断与接通，它可以是不同型号的交流接触器。信号检测部分(互感器)主要实现对负载电流情况的敏感与采集。

为了满足航空电器的功能、重量、体积、维修性、智能化及耐环境要求等，对传统的接触器进行了优化设计，结构设计上采用模块化设计，即交流接触器、智能接触器控制单元以及信号检测部分等形成独立的可更换部件，提高智能接触器的更换时间，提高其维修性能。

根据智能接触器的电流的信号采样需求，将每一路的电流互感器嵌入到接线端子中，这样设计可节省了交流配电装置的空间和重量，同时使其装配更加简单。

智能接触器的结构如图2所示，此图中给出的的智能接触器主要有一个智能接触器控制单元、带互感器的底座和交流接触器组成。采用模块化设计，可以对智能接触器进行快速的故障定位，并可以及时的更换消除故障，提高了对产品维修和测试的效率，为产品的后勤保障提供了便利。

图3可以看出三个汇流条和交流接触器连接了输入接线端子和输出接线端子，三个汇流条穿过GFI互感器，实现三相不平衡的检测。去掉底座上的印制板后如图4可以看出，在三个汇流条中间绑定有一个绝缘衬套，既增加了汇流条之间的绝缘也起到了支撑作用，输出接线端子上套了三个I²t互感器，来实现对每相交流电的过流检测。将每一路的I²t互感器嵌入到输出接线端子中，这样设计大大节省了交流配电装置的空间和重量，同时使其装配更加简单。

通过上述附图说明，下面给出本实施例中航空智能交流接触器的整体结构描述：

航空智能交流接触器包括控制单元、信号采集模块和执行元件(交流接触器)。

所述控制单元为方形结构，其底端和上部侧面具有矩形电连接器；控制单元通过 不脱出螺钉固定在信号采集模块中部，并通过控制单元底端的矩形电连接器与信号采集模块的矩形电连接器配合。

所述信号采集模块包括底座和接线端子。

所述底座包括壳体、印制板、汇流条、电流互感器以及矩形电连接器。

所述电流互感器分为三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器和一个采集三相不平衡交流电信号的电流互感器，其中三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器封装在壳体与印制板内，并套在输出接线端子的三个接线柱上，三根汇流条将输出接线端子与转接接线端子连接，且三根汇流条穿过一个采集三相不平衡交流电信号的电流互感器中心，并在三根汇流条之间以及三根汇流条与电流互感器之间通过橡胶件支撑和绝缘。

所述转接接线端子与执行元件连接。

属于底座的矩形电连接器固定在印制板上。

所述输出接线端子的三个接线柱固定在壳体上，三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器通过玻璃胶粘接固定在壳体上。所述采集三相不平衡交流电信号的电流互感器通过支架固定在印制板上。

三个采集接触器主触点三相交流电信号的电流互感器的引出端，以及采集三相不平衡交流电信号的电流互感器的引出端均连接在印制板上，并通过印制板的一个矩形电连接器连接到控制单元；印制板的另一个矩形电连接器连接到执行元件。

本专利的航空智能接触器设计在国内航空配电领域属首次使用，并应用到DZH-67A/68A/69A/70A交流配电盒中，均为一次配电装置，其主要构成为负载控制执行机构及与之连接的汇流条，实现电源到飞机上汇流条和机上汇流条到负载之间的电能传输，地面试验和飞行试验证明，智能接触器具有不可替代的优势。智能接触器可以实现状态的实时监测，智能化和模块化设计提高了接触器的可靠性与维修性，也为未来实现分布式自动配电打下基础。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用 新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。