CN104104178A - 接线端子盒盖 - Google Patents
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Abstract
一种接线端子盒盖包括矩形顶部分,其具有内表面、外表面和总长度;保持部分,其连接到所述顶部分;和多个屏障,其从所述内表面延伸。所述盖在所述多个屏障中的每个之间具有屏障间距长度,且总长度与屏障间隔的比例是至少5.124∶1。所述接线端子盒盖可覆盖具有接线端子的接线端子盒。
Description
发明背景
本公开涉及旋转电机,诸如燃气涡轮发动机的高速起动机/发电机,并且更具体地涉及用于传输用于其的电能的接线端子板组件。
飞行器可包括各种类型的旋转电机,诸如,发电机、电动机和起动机/发电机。起动机/发电机可作为起动机或发电机而操作。
起动机/发电机可经由一个或多个接线端子组件与从其中输出或供应到其的电功率连通。每个接线端子组件可包括耦合到发电机壳体内的定子输出引线并耦合到发电机壳体外部的接线端子盒组件的馈通装置。
接线端子组件被设计为提供各种间隙,诸如“击打”性能、突破性能和爬电性能。爬电通常是沿绝缘材料的表面所测量的两个导电部件之间或导电元件和边界表面之间的最短路径。适当且足够的爬电距离可防止跟踪、由于绝缘表面上或接近绝缘表面的放电而在绝缘材料的表面上产生局部劣化的部分导电路径的过程。在某些情况下,收集接线端子组件附近的异物碎片可潜在地影响关于间隙和爬电的性能。
发明概要
接线端子盒盖包括矩形顶部分,其具有内表面、外表面和总长度;保持部分,其连接到顶部分;和多个屏障,其从内表面延伸。盖在多个屏障中的每个之间具有屏障间距长度,且总长度与屏障间隔的比例是至少5.124∶1。
安装接线端子盒盖的方法包括将接线端子盒盖在接线端子板之上对准以覆盖接线端子板上的接线端子,和将接线端子盒盖固定到接线端子板。接线端子盒盖包括从内表面延伸的多个屏障,且接线端子盒盖长度与屏障间距的比例是至少5.124∶1。
本发明提供一种接线端子盒盖,其包括:矩形顶部分,其具有内表面、外表面和总长度;保持部分,其连接到所述顶部分;和多个屏障,其从所述内表面延伸,在所述多个屏障中的每个之间具有屏障间距长度,其中总长度与屏障间隔的比例是至少5.124∶1。
如上所述的接线端子盒盖,其中所述总长度是至少15.250cm(6.004英寸)。
如上所述的接线端子盒盖,其中所述保持部分从所述矩形顶部分的第一端部和第二端部延伸。
如上所述的接线端子盒盖,其中所述屏障具有至少1.455cm(0.573英寸)的高度。
如上所述的接线端子盒盖,其中所述屏障具有至少0.399cm(0.157英寸)的厚度。
如上所述的接线端子盒盖,其中所述矩形部分具有至少3.886cm(1.53英寸)的宽度。
如上所述的接线端子盒盖,其中所述多个屏障与从接线端子组件延伸的多个屏障配合。
本发明还提供一种接线端子组件,其包括:接线端子板,其具有多个接线端子和分离所述多个接线端子中的每个的至少一个接线端子板屏障;和接线端子盖,其用以覆盖所述接线端子板,所述接线端子盖具有至少15.250cm(6.004英寸)的长度并具有从所述接线端子盖的内部延伸的至少一个接线端子盖屏障。
如上所述的接线端子组件,其中所述接线端子具有多个盖屏障且接线端子盖长度与盖屏障间距的比例是至少5.124∶1。
如上所述的接线端子组件,其中所述至少一个接线端子盖屏障具有至少1.455cm(0.573英寸)的高度。
如上所述的接线端子组件,其中所述至少一个接线端子盖屏障具有至少0.399cm(0.157英寸)的厚度。
如上所述的接线端子组件,其中所述接线端子盖具有至少3.886cm(1.53英寸)的宽度。
如上所述的接线端子组件,其中所述至少一个接线端子板屏障中的每个都与接线端子盖屏障对准。
本发明还提供一种起动机/发电机,其包括:壳体;接线端子板,其安装到具有多个接线端子和分离所述多个接线端子的至少一个接线端子板屏障的所述壳体;和接线端子盖,其用以安装在所述接线端子板之上,所述接线端子盖具有至少15.250cm(6.004英寸)的长度和与所述至少一个接线端子板屏障对准并朝向其延伸的多个盖屏障
如上所述的起动机/发电机,其中接线端子盖长度与所述多个盖屏障之间的间距的比例是至少5.124∶1。
如上所述的起动机/发电机,其中所述接线端子盖屏障具有至少1.455cm(0.573英寸)的高度。
如上所述的起动机/发电机,其中所述接线端子盒屏障具有至少0.399cm(0.157英寸)的厚度。
本发明还提供一种安装接线端子盒盖的方法,所述方法包括:将所述接线端子盒盖在接线端子板之上对准以覆盖所述接线端子板上的接线端子,所述接线端子盒盖具有从内表面延伸的多个屏障且接线端子盒盖长度与屏障间距的比例是至少4.63∶1;和将所述接线端子盒盖固定到所述接线端子板。
如上所述的方法,其中将所述接线端子盒盖在所述接线端子板之上对准的步骤还包括:将从所述接线端子板盖延伸的一个或多个屏障与从所述接线端子板延伸的一个或多个屏障对准。
如上所述的方法,其中将所述接线端子盒盖固定到所述接线端子板的步骤包括将所述接线端子盒盖紧固到所述接线端子板。
附图简述
图1是同步起动机/发电机系统的功能示意框图。
图2是起动机/发电机壳体和接线端子板组件的透视图。
图3是沿图2的线3-3截取的接线端子组件的截面图。
图4是接线端子组件的接线端子板的顶部透视图。
图5是接线端子组件的接线端子板的底部透视图。
图6是接线端子组件的馈通装置的透视图。
图7是接线端子组件的馈通装置的截面图。
图8A是起动机/发电机壳体和具有接线端子盒盖的接线端子板组件的透视图。
图8B是具有连接到接线端子组件的馈电器的起动机/发电机壳体的透视图。
图8C是接线端子盒的横截面图。
图8D是接线端子盒盖的透视图。
图8E是接线端子盒盖的横截面图。
具体实施方式
图1示意地示出起动机/发电机系统20的一个实施方案的功能框图。该起动机/发电机系统20(其通常被称为无刷AC起动机/发电机)包括永磁发电机(PMG)22、激励器24、主/发电机26、起动机/发电机控制单元28和一个或多个整流器30。起动机/发电机系统20可被用作用于飞行器、航天、海洋、陆地中的燃气涡轮发动机或其中使用燃气涡轮发动机的其它车辆相关的应用的起动机/发电机。对于飞行器应用,燃气涡轮发动机用于推进(例如,飞行器的主发动机)和/或能源(例如,辅助动力单元(APU))。然而,应理解,本发明不限于与特定类型的电机一起使用。因此,虽然为了便于解释,本发明被描绘和描述为在起动机/发电机中实现,但是应理解,它可以在其它电机中实现。
当起动机/发电机系统20作为发电机操作时,PMG22的转子32、激励器24的转子34和主起动机/发电机26的转子36都旋转。在PMG转子32旋转时,PMG22产生AC功率并将其供应至起动机/发电机控制单元28(其反过来又将直流(DC)功率供应至激励器24的定子38)。激励器转子34反过来又将AC功率供应至整流器30。整流器30的输出是DC功率并被供应至主起动机/发电机转子36(其反过来又从主起动机/发电机定子40输出AC功率)。起动机/发电机系统20可以不同频率供应输出功率,或可替换地,齿轮系统可用于以恒定速度操作起动机/发电机,且因此供应恒定频率。来自主起动机/发电机定子40的输出功率通常是三相AC功率。
当起动机/发电机系统20作为起动电动机操作时,AC功率被从例如起动机/发电机控制单元28中的AC供电部分供应至激励器定子38和主起动机/发电机定子40以引起主起动机/发电机转子36旋转。在主起动机/发电机转子36旋转时,PMG转子32和激励器转子34也旋转。位置感测装置(诸如分解器44)也可被包括在起动机/发电机系统20中以将代表主起动机/发电机转子36位置的信号供应至起动机/发电机控制单元28。该位置信号用于控制被供应至主起动机/发电机定子40和激励器24的AC功率使得产生最大转矩。
参考图2,起动机/发电机系统20可被容置在具有接线端子壳体部分52的发电机壳体50内。接线端子壳体部分52可以是发电机壳体50的组成部分,或者可以是安装到其上的单独部分。在任一情况下,接线端子壳体部分52将电接口提供到外部设备和系统。特别而言,一个或多个接线端子组件54每个都安装到接线端子壳体部分52中的发电机壳体50并提供电接口。
接线端子组件54一般包括接线端子板56,其包含由屏障59分离的一个或多个接线端子柱58。接线端子柱58支撑接线端子连接件60和直通件62(也示于图3中)。接线端子板56通过紧固件F(诸如拧入壳体50的螺栓等)安装到壳体50。接线端子板56、屏障59和直通件62可由非金属材料(诸如聚酰胺塑料)制造,而接线端子柱58和接线端子连接件60分别由导电材料(诸如钢合金或铜合金)制造。
接线端子柱58从接线端子板56的一侧56A(图4)延伸且直通件62与接线端子板56的另一侧56B(图5)接合。在一个公开的非限制实施方案中,接线端子柱58与直通件62(图3)偏离。即,接线端子柱58沿第一轴A被限定且直通件62沿第二轴B被限定。接线端子连接件60延伸通过直通件62并与接线端子柱58电接触。
参考图3,每个直通件62包括通常环形主体63,其具有第一径向延伸凸缘64和第二径向延伸凸缘66(图6)。第一径向延伸凸缘64包括直径大于第二径向延伸凸缘66的第一径向延伸凸缘部分70和直径通常等同于第二径向延伸凸缘66的第二径向延伸凸缘部分72之间的台阶表面68(图7)。
第二径向延伸凸缘部分72和第二径向延伸凸缘66被容纳在壳体50的孔76内,使得第一径向延伸凸缘部分70覆盖壳体50的一部分并使爬电路径从接线端子连接件60增加到壳体50。即,第一径向延伸凸缘部分70延伸超过孔76的直径。第一密封件80(诸如O形环)可被定位在第二径向延伸凸缘部分72和第二径向延伸凸缘66之间的直通件62的周围,从而在发电机壳体50的内部和外部之间提供防漏密封以在其中包含油。第二密封件82(诸如O形环)也可被定位在接线端子连接件60的销84和直通件62的周围,以便于在发电机壳体50的内部和外部之间的防漏密封。应理解,接线端子连接件60上的销84可以是被焊接或以其它方式连接在一起的整体部件。
接线端子板56包括多个不连续孔78(图4-5)(每个孔都容纳直通件62的大致环形主体63)。接线端子板56的相对侧56还包括接口86,其在一个公开的非限制实施方案中可包括绕容纳每个第一径向延伸凸缘部分70的不连续孔78限定的半圆形凹入区域,用以相对于接线端子板56进一步定向和抑制每个直通件62。
图8A是起动机/发电机壳体50和具有接线端子盒盖88的接线端子组件54的透视图。图8B是具有连接到接线端子组件54的馈电器90的起动机/发电机壳体50的透视图。图8C是接线端子板56的横截面图。图8D是接线端子盒盖88的透视图,且图8E是接线端子盒盖88的横截面图。
接线端子盒盖88包括屏障92,其可对应于接线端子板56的屏障59。接线端子盒盖88一般由具有外表面96和内表面98的矩形顶部分94和从矩形顶部分94的端部延伸的保持部分99a、99b制成。屏障92从内表面98延伸。保持部分99a、99b可包含用于容纳紧固件(例如螺钉或螺栓)的孔100。接线端子盒盖88尺寸包括3.886cm(1.53英寸)的宽度WC、15.250cm(6.004英寸)的长度LC1、0.732cm(0.288英寸)的长度LC2、4.049cm(1.594英寸)的长度LC3、7.424cm(2.923英寸)的长度LC4、10.800cm(4.252英寸)的长度LC5、0.399cm(0.157英寸)的屏障92长度LCB、2.845cm(1.120英寸)的高度HC和1.455cm(0.573英寸)的屏障92高度HCB。接线端子屏障92之间的间距LC6是2.976cm(1.172英寸),且因此,接线端子盒盖88的长度与屏障92间距的比例是15.250∶2.976或5.124∶1。接线端子盒盖88可由非金属材料(诸如聚酰胺塑料)制造。
接线端子板56包括底座部分61和屏障59。显示的尺寸包括3.891cm(1.532英寸)的长度L1、7.267cm(2.861英寸)的长度L2、10.643cm(4.190英寸)的长度L3、15.250cm(6.004英寸)的长度L4、0.714cm(0.281英寸)的屏障59厚度L5、0.399cm(0.157英寸)的屏障59厚度TB、2.976cm(1.172英寸)的屏障59间距SB和1.334cm(0.525英寸)的屏障59高度HB。接线端子板56长度与屏障59间距的比例是15.250∶2.662或5.124∶1。
馈电器90连接到接线端子连接件60并由接线端子柱58上的紧固件保持。馈电器90运载起动机/发电机20的输出功率且可以是电缆、电线或其它类似装置。接线端子盒盖88连接到接线端子板56并在馈电器90已经连接到接线端子板56之后覆盖接线端子板56和馈电器90连接件。接线端子盒盖88可通过紧固件(例如螺钉或螺栓)连接到接线端子板56和/或壳体50。
接线端子盒盖88有助于通过增加馈电器90之间的间隙和通过使用与屏障59配合的屏障92提高接线端子的物理屏蔽来隔离馈电器90之间的连接。盖88/接线端子板56的总长度与屏障59、92间距的比例提供隔离连接所需的间隙。
由于使用起动机/发电机20的飞行器或其它系统较大并且需要更多功率,所以接线端子连接件60和接线端子柱58必须扩展到能够容置需要运载起动机/发电机20的较大量的输出功率的较大馈电器90。具有本文公开的接线端子板56和接线端子盒盖88的接线端子组件54可增加导电材料之间的间隙且也可通过增加接线端子板56和盖88的长度以及增加接线端子58之间的屏障59、92间距来提高较大接线端子的物理屏蔽,从而导致总长度与屏障间距的比例是约5.124∶1。这通过加长或延伸非导电材料的表面之上的路径提高间隙性能和爬电性能。通过加长接线端子板56和接线端子盒盖88以及增加屏障59、92间距,接线端子组件54可充分隔离所有导电部件与壳体50以防止电弧。
应理解,类似的参考数字标识几个附图中的相应或类似的元件。还应理解,虽然在所示的实施方案中公开了特定部件布置,但其它布置也会从中受益。
虽然特定步骤序列被示出、描述并要求保护,但是应理解,步骤可以任何顺序来执行、分离或组合(除非另有说明)且将仍然从本公开中受益。
虽然已参考示例性实施方案描述了本发明,但是本领域技术人员应理解在不脱离本发明的范围的情况下,可作出各种改变且等同物可被代替其元件。此外,可在不脱离其根本范围的情况下作出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的主旨。因此,其意图是本发明不限于所公开的特定实施方案,而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方案。
Claims (15)
1.一种接线端子盒盖,其包括:
矩形顶部分,其具有内表面、外表面和总长度;
保持部分,其连接到所述顶部分;和
多个屏障,其从所述内表面延伸,在所述多个屏障中的每个之间具有屏障间距长度,其中总长度与屏障间隔的比例是至少5.124∶1。
2.根据权利要求1所述的接线端子盒盖,其中所述总长度是至少15.250cm(6.004英寸)。
3.根据权利要求1所述的接线端子盒盖,其中所述保持部分从所述矩形顶部分的第一端部和第二端部延伸。
4.根据权利要求1所述的接线端子盒盖,其中所述屏障具有至少1.455cm(0.573英寸)的高度。
5.根据权利要求1所述的接线端子盒盖,其中所述屏障具有至少0.399cm(0.157英寸)的厚度。
6.根据权利要求1所述的接线端子盒盖,其中所述矩形部分具有至少3.886cm(1.53英寸)的宽度。
7.根据权利要求1所述的接线端子盒盖,其中所述多个屏障与从接线端子组件延伸的多个屏障配合。
8.一种接线端子组件,其包括:
接线端子板,其具有多个接线端子和分离所述多个接线端子中的每个的至少一个接线端子板屏障;和
接线端子盖,其用以覆盖所述接线端子板,所述接线端子盖具有至少15.250cm(6.004英寸)的长度并具有从所述接线端子盖的内部延伸的至少一个接线端子盖屏障。
9.根据权利要求8所述的接线端子组件,其中所述接线端子具有多个盖屏障且接线端子盖长度与盖屏障间距的比例是至少。
10.根据权利要求8所述的接线端子组件,其中所述至少一个接线端子盖屏障具有至少1.455cm(0.573英寸)的高度。
11.根据权利要求8所述的接线端子组件,其中所述至少一个接线端子盖屏障具有至少0.399cm(0.157英寸)的厚度。
12.根据权利要求8所述的接线端子组件,其中所述接线端子盖具有至少3.886cm(1.53英寸)的宽度。
13.根据权利要求8所述的接线端子组件,其中所述至少一个接线端子板屏障中的每个都与接线端子盖屏障对准。
14.一种起动机/发电机,其包括:
壳体;和
如权利要求8中所述的接线端子组件
15.根据权利要求14所述的起动机/发电机,其中接线端子组件的接线端子板安装在壳体内,带有多个接线端子和将多个接线端子分开的至少一个接线端子板屏障。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |