一种三级式航空电机主发电机励磁电流和电压测量装置的制作方法

本发明属于航空起动发电机技术领域，具体为一种测量三级式航空电机中主发电机励磁电流和电压的技术。

背景技术：

为了对具有起动和发电模式工作的航空起动发电机进行励磁特性研究，往往需要知道其中主发电机励磁电流和电压，以分析电机工作时的电磁特性和机械特性，便于优化电机设计，进而提高工作效率减小机载重量。

目前对于主发电机的励磁电流分析一般是通过仿真模型进行测试的。仿真模型中应用的参数均为理论参数，而产品实际参数由于加工过程中工艺问题造成励磁绕组的电阻和电感参数数值发生变化，进而影响励磁的电磁特性，使发电机外特性和动态特性发生变化，为准确分析电机的励磁特性，并对旋转整流器的特性进行分析，需通过试验测量主发电机励磁电流和电压。

三级式航空电机结构采用主发电机磁极、励磁机电枢和永磁机转子同轴旋转结构，主发电机为旋转磁极式，励磁机为旋转电枢式，两者之间采用旋转整流器进行连接。由于两者之间均为旋转状态，其对应的绕组和旋转整流器均处于旋转状态，测量信号线难以引出，且由于离心力作用信号线无法固定，对应的测量器件和电路由于空间问题无法安装于转子中。故此，主发电机励磁电流和电压难以测量。所以目前尚无直接测量三级式航空起动发电机中主发电机励磁电流和电压的装置和方法。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种三级式航空电机主发电机励磁电流和电压测量装置，能够用于测试主发电机励磁电流及电压，对起动和发电模式工作的航空电机进行励磁特性研究，分析电机工作时的电磁特性和机械特性，以及优化电机设计，进而提高工作效率减小机载重量。

本发明的技术方案为：

所述一种三级式航空电机主发电机励磁电流和电压测量装置，其特征在于：包括端盖、转接盘、滑环组件、轴套和电刷组件；

端盖固定在三级式航空电机的电机定子上，位于航空电机后端；转接盘同轴固定在端盖上；

所述端盖中心开有通孔，通过轴承与航空电机空心轴配合；滑环组件通过轴套同轴安装在空心轴外端，滑环组件与轴套同轴过盈配合，轴套与空心轴同轴过盈配合且在外端通过中空螺栓轴向固定；电刷组件壳体固定在转接盘上，电刷组件与滑环组件通过刷盒配合；

滑环组件采用3只滑环组成，主发电机励磁电流信号线与旋转整流器信号线通过空心轴侧面的开孔引入空心轴内部，并从空心轴端部的中空螺栓引出后连接至滑环组件；其中主发电机励磁电流信号线与旋转整流器信号线分别对应连接至1号和3号滑环，另外主发电机励磁电流信号线还连接至2号滑环；2号和3号滑环之间接入电压表测量主发励磁端电压，1号和2号滑环之间接入电流表测量主发励磁电流。

有益效果

采用本发明的航空电机主发电机励磁电流和电压的测量装置，采用电刷滑环方式可以将旋转部件上的电信号引出，信号线穿过空心轴内部连接至滑环可实现对信号线的固定，防止由于离心力作用使信号线断裂等现象，测量时只需将主发和励磁绕组信号线引出连接至滑环，就可实现测量，无需破坏原有电机结构。

测量主发励磁电压和电流，有助于确定主发电机和励磁机的励磁特性；有助于分析旋转整流器的短路和断开故障，以及确定主发励磁绕组短路故障；同时能够提高工作效率，减小励磁机的励磁电流输入，降低发热损耗，减小励磁机重量，减小励磁功率需求。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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：无刷直流起动发电系统线路原理示意图；

其中：1、空心轴；2、主发励磁机信号线；3、旋转整流器信号线；4、端盖；5、转接盘；6、接线盒；7、电刷组件；8、通风管；9、六角头螺栓；10、滑环组件；11、轴套。

图2：测量连接电路。

具体实施方式

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

三级式航空电机由同轴主发电机、励磁机和永磁机组成。主发电机和永磁机均为旋转磁极式，励磁机为旋转电枢式，主发电机与励磁之间采用旋转整流器(全波整流)连接。

为了测量主发励磁电流和电压，本实施例采用以下装置实现，包括端盖4、转接盘5、滑环组件10、轴套11和电刷组件7。

端盖4通过螺钉固定在三级式航空电机的电机定子上，位于航空电机后端；转接盘5通过螺钉同轴固定在端盖4上。

所述端盖4中心开有通孔，通过轴承与航空电机空心轴1(即转子)配合；滑环组件10通过轴套11同轴安装在空心轴1外端，滑环组件10与轴套11同轴过盈配合，轴套11与空心轴1同轴过盈配合且在外端通过中空六角头螺栓9轴向固定。电刷组件7的壳体固定在转接盘5上，电刷组件7与滑环组件10通过刷盒配合，将滑环信号通过接线盒6输出。电刷组件7的壳体上还安装有通风管8。

滑环组件采用3只滑环组成，主发电机励磁电流信号线2与旋转整流器信号线3通过空心轴侧面的开孔引入空心轴内部，并从空心轴端部的中空六角头螺栓9引出后连接至滑环组件。其中主发电机励磁电流信号线与旋转整流器信号线分别对应连接至1号和3号滑环，另外主发电机励磁电流信号线还连接至2号滑环；2号和3号滑环之间接入电压表测量主发励磁端电压，1号和2号滑环之间接入电流表测量主发励磁电流。

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

技术特征：

技术总结
本发明提出一种三级式航空电机主发电机励磁电流和电压测量装置，包括端盖、转接盘、滑环组件、轴套和电刷组件；端盖固定在电机定子上；端盖中心通过轴承与电机空心轴配合；滑环组件安装在空心轴外端；电刷组件与滑环组件通过刷盒配合；滑环组件采用3只滑环组成，主发电机励磁电流信号线与旋转整流器信号线通过空心轴侧面的开孔引入空心轴内部，并从空心轴端部引出后连接至滑环组件；主发励磁电流信号线与旋转整流器信号线分别连接1号和3号滑环，主发励磁电流信号线还连接至2号滑环；2号和3号滑环之间接入电压表测量主发励磁端电压，1号和2号滑环之间接入电流表测量主发励磁电流。采用本发明能够测量主发电机励磁电流及电压。

技术研发人员：姚勋;强璐;靳扬
受保护的技术使用者：陕西航空电气有限责任公司
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2018.03.23