CN1128348A

CN1128348A - 航空发电机电源综合试验台

Info

Publication number: CN1128348A
Application number: CN 95107401
Authority: CN
Inventors: 卓尚文; 袁献章
Original assignee: BEIJING CHAOYANG LANTIAN AERONAUTICAL COMPREHENSIVE FACILITY WORKS
Current assignee: BEIJING CHAOYANG LANTIAN AERONAUTICAL COMPREHENSIVE FACILITY WORKS
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 1996-08-07

Abstract

本发明提出的航空发电机电源综合试验台，采用交流变频装置对试验台主电动机提供动力电源，由改变供电频率，使经过增速传动装置驱动的被测发电机无级变速地达到所希望的高速航空工作状态，进行作为飞机等主电源的航空发电机在实际空中飞行时的各种工作状态的模拟试验和检测。采用数据处理技术来管理和控制全部测试工作，完善并为扩展测试系统提供了条件。本发明较之现有的试验台大大简化了结构降低成本，便于操作和维护，并提高了技术指标。

Description

航空发电机电源综合试验台

本发明属于发电机电源测试技术领域，特别是关于航空发电机电源系统的检测试验装置。

飞机电源常常是具有其特定的性能和要求，飞机乃导航通讯用电设备及照明等等，电能通常均由发动机带动的发电机提供，众所周知，这类电源的稳定安全、可靠性具有突出的重要意义，因此，为能准确模拟飞机飞行中可能发生的工作状态、检测并保证发电机正确的工作是航空其制造维修和地勤工作部门的重要任务之一。另一方面因工作条件所限，航空发电机均为高速发电机，而且飞机发动机转速变化很大，飞机发电机一般均在4000-12000VPM转速范围内工作。因之为对这种发电机在不同情况下的工作情况进行准确的测量、试验和运行考验，必须设置具有足够大的功率在很大范围内作无级调速的多功能发电机试验台。国内外现有的航空发电机试验台均采用直流机调速或机械无级调速系统，前者结构复杂，体积庞大，价格昂贵；后者加工精度要求很高、困难，装配复杂、维护十分麻烦，而且测试误差大。同时这些现在装置均具有工作时设备启动电流大，效率低，因而影响整个系统的工作和寿命的缺点。

本发明就是针对所有上述这些缺点的问题，提出一种较简单经济、运行维护方便、性能指标更先进的航空发电机电源试验台，以适应日益增长的军、民用航空事业的需要。

凭藉多年这方面工作的经验和对这类试验装置的研究分析，发明入看到电动机在衡功率段(交流电机在50HZ以上)的输出特性与航空发电机的机械输入特性是一致的；亦即发电机输入转矩与转速成反比，而电动机随转速上升，其传动轴的输出转矩也降低，这就给设计变频调速试验装置提供了依据。因此，为实现上述目的，本发明提出了一种新型的、采用交流变频调速方式工作的发电机电源综合试验台。

本发明的主要特点就在于以改变交流电源的频率调节交流电动机的转速(亦即被测发电机的转速)，来替代传统的这类测试系统中的直流变速和机械无级调速装置。试验台中的主托动交流电动机由工频动力电源通过逆变器供电。主托动电机经增速箱与被测发电机作机械耦合，使被测发电机提高到实际航空运行中的高速工作状态。改逆变器的输出频率，即可在很宽的范围内平滑地调节主电动机(亦即相应的被测发电机)的工作转速。被测发电机供给一负载箱电能，以模拟飞机发电机的各种运行负荷。检测控制如根据试验要求设定、控制、调整、测量、监视和记录测试条件运行负荷，发电机工作参数和各项安全运行指标。很显见，本发明采用交流变频调速系统不仅较之直流调速机组简单、便宜得多，特别是在性能上，因属软启动运行，避免了通常的电动机起动时的很大的瞬时冲击电流，既减少了供电设备容量和对电纲工作的影响，亦增加了器件的工作寿命和安全性能；而且因结构简化，维护方便，噪声低难度很大、精度要求高的机械部件的加工，又免除了结构复杂、运行维护均十分困难的机械系统；同样亦更有效地克服了起动冲击电流的恶性因素，并因大大减小了异步电机工作固有的转差率，使得整个测试系统的试验精度得以提高。

下面参照附图以一实施例对本发明的航空发电机电源试验台作详细说明。有关各附图作简短说明如下：

图1为说明按照本发明的实施例发电机电源试验台的整体组成的方框图；

图2为表示本实施例发电机电源试验台中的主电动机与被测发电机的机械联接的示意图；

图3为本实施例发电机电源试验台中提供主电源的电器箱接线图；

图4为本实施例发电机电源试验台中的检测控制台的基本连接方框示意图；

图5为本实例发电机电源试验台中检测控制台的功能方框图。

图6为检测控制台面板示意图。

如图1所示，工频电源经功率接线箱1连接到变频装置(逆变器)2，给主电动机3，提供功率电源。主电动机3与被测发电机5经增速箱4作机械耦合。对变频装置2加以适当控制即可按需要改变。其输出电压的频率，从而改变主电动机3亦即相应地被测发电机5的转速。被测发电机5的输出连接到负荷箱6，在本实施例中为与被测发电机相批配负荷箱6采用星型连接三相平衡负荷电压115/208V，171A(7档)60KVA(COS∮＝0.8)以模拟航空交流发电机的实际工作负荷状况。全部试验过程包括试验流程控制，工况设定、参数测量和鉴定，均通过检测控制台7进行。

为于飞机发电机工作性能相适应，本实施例采用专门设计的6极75kw交流异步电动机作为主电动机3。可在电源频率0-172HZ(相当于转速0-3350rpm)内工作，在工作频率为50-172hZ(4000-13200rpm)范围内保证衡功率75Kw输出。如图2中所示那样，主电动机3机械耦合到增速箱4。在本实施例中，增速箱4为两级斜齿齿轮结构，采用低压注油、飞溅润滑封闭式结构，能保证高速运转条件下降温要求。增速箱4输出端设置有连接被测发电机5用的联接盘。本实施例增速箱4的增速比为4∶1，从而由对变频装置频率的控制，可使被测发电机在2000-13000转/分的速度下工作。

变频装置2经接触器8由电源供电(如图3所示)。本实施例中变频装置2采用FRENIC5000G7-075型逆变器(富士产品)输出电流150A输出电压三相380-460V。输出频率0.5-400HZ，可作分级或无级闭调节运行。

图4中示出了检测控制如7的组成原理方框图，主控制器9通过数字母线12连接到打印机10。键盘11和继电器组13。继电器组13则连接有电压表14、15、17电流表16、18频率表19这些测量仪表及电压控9转速表20以及电压控制器21这些测量仪表及电压控制器21经过信号总线22分别接收各自对应的被测模拟信号。由键盘11输入设定、控制、检测命令，主控器9即通过数字母线12向继电器组13发送相对应的指令，从而对被测发电机进行所需的试验测量和检验。图5中作出了检测控制台7基本功能的示意图。有关测试控制功能如图6所示。本发明采用智能型仪器，对全部测试过程采用数字化数据处理进行管理，监控，因而通过配置相应的主控器(cpu或mc)，即可随意扩展，改变测试领域，自然亦就可能提高系统的精度和自动化程度。

由上述具体实施例可清楚看到本发明较之现有技术不仅装置成本，较之现有技术大大降低，运行维护大为简便，而且技术性能上也带来很大的优越性。应该指出的是，上述实施例仅仅是用来说明和介释本发明的举例，本发明的总体思想并不限于这一示例。对于熟悉本技术领域的人员来说，很容易由此作出种种修改和变形，而仍不超出本发明的基本精神。例如该主电动机不采用异步电动机，而代之以同步电动机，则可使测试系统获得更佳的硬度转差特性。

Claims

1、一种航空发电机电源综合试验台，其特征是由检测控制台、动力电源供电开关、交流变频装置、主电动机、增速传动装置、和负荷箱组成。

2、权利要求1所述的发电机电源综合试验台，其特征是所述交流变频装置为逆变器。

3、权利要求2所述的发电机综合试验台，其特征是所述逆变器可在0.5hZ-400hZ频率范围内平滑调节输出电压频率。

4、权利要求2所述发电机电源综合试验台，其特征是所述主电动机其输入电源频率在工频(50hZ)以上时保证作衡功率输出运行。

5、权利要求2所述的发电机电源综合试验台，其特性所述主电动机为三相交流异步电动机。

6、权利要求2所述的发电机电源综合试验台，其特征是所述主电动机为三相同步电动机。

7、权利要求2所述发电机电源综合试验台，其特征是所述主电动机为6极75kw电动机，工作转速范围为500-3350rpm。

8、权利要求1所述发电机电源综合试验台，其特征是所述增速传动装置为密封式的两极斜齿轮增速箱，升速比为1∶4，主轴输出转速0-13200rpm。

9、权利要求1所述发电机电源综合试验台，其特征为所述检测控制台电主控器(cpu)、键盘、数字总线、数字化仪表、打印机和继电器组组成，由所述主控器根据所述键盘输入的命令，对所述试验台全部测试过程进行数字化处理、控制。