[实用新型]一种用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及半物理仿真技术领域，尤其涉及一种用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统。

背景技术

现代主流商用航空发动机和大部分军用航空发动机控制系统均采用FADEC系统，即通过电子控制器在飞机全包线内全权限地完成发动机本体的控制功能和与飞机协同工作的任务。发动机控制系统要求具有高可靠性和高安全性，其主要由电子控制器、发动机监视装置、燃油部件、作动部件、FADEC交流发电机、传感器以及电缆等组成。半物理仿真试验系统对控制系统各组件的鲁棒性、容错性、符合性进行迭代测试，直至满足相关的所有要求。功能完善的半物理仿真试验系统能大幅降低发动机地面试车、高空试车、飞行试验等的工作量，显著地缩短发动机整机的研发周期。

半物理试验器以民用涡扇发动机为研究对象，用于发动机控制系统的静态性能和动态性能的试验，研究和分析发动机控制系统的静态性能和动态性能，研究和分析发动机在全包线范围内工作时控制系统的适应性和匹配性。因此半物理试验器的主要实现以下的功能需求：a)燃油控制系统的静、动态特性试验；b)发动机起动、加减速的供油特性试验；c)可变几何控制机构的控制特性试验；d)模拟在燃油控制系统自身发生故障的情况下，系统的故障处理试验；e)模拟在发动机发生故障的情况下，燃油控制系统的故障处理试验。根据半物理仿真试验功能的需求特点，其中a)、b)、c)、d)功能均通过一套电机传动系统模拟的航空发动机的高速、低速转动轴来实现。

目前的航空发动机半物理仿真试验台，其电机传动系统整体架构采用常规集中式的机械联接，保证不同被测对象同步性，被测对象(或被测负载)通常包括高压燃油泵、EEC发电机、发动机高压转速测量音轮等，被测对象采用同一个电机驱动，具体实现电机和被测对象的连接方式一般为：电机通过输出连接轴或增速齿轮箱后驱动高压燃油泵，电机通过增速齿轮箱再驱动EEC发电机，同时在输出轴或者齿轮箱的某个位置安装上发动机高压转速测量音轮；电机由控制器实现转速控制，而控制器接收到的信号则是驱动被测对象的公用信号。

现有的集中式实现的传统半物理仿真电机传动系统由于采用机械连接实现不同被控对象的驱动，保证了系统的实时性，但是由于采用变速齿轮箱建设成本高、联合调试程序复杂、齿轮箱也需配套冷却及滑油系统，陈本普遍较高；另外，出现故障时候由于不同被测对象的耦合严密，导致排故过程通常不能准确定位故障，通常排故过程的效率低并且时间大量浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统，实现多个电机驱动被检测装置运行。

一种用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统，其特征在于，包括：仿真监控子系统，包括：仿真装置；电机子系统，包括：用于驱动被检测装置的至少两个电机、与所述电机对应设置的电机控制器；通讯子系统，包括：至少一个现场通讯模块；其中，所述电机控制器与相对应的电机电连接；所述仿真装置与所述现场通讯模块连接，所述现场通讯模块与所述电机控制器电连接，所述仿真装置通过所述现场通讯模块向所述电机控制器发送控制指令。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述仿真装置通过分布式总线与所述现场通讯模块连接；所述电机与所述被检测装置为一一对应设置，驱动所述被检测装置同步运行。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述仿真监控子系统还包括：监控装置；所述监控装置通过所述分布式总线与所述现场通讯模块连接；其中，所述监控装置对所述电机控制器的参数进行配置、并显示所述现场通讯模块发送的现场运行参数信息。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述被检测装置包括：燃油泵和EEC发电机；其中，所述燃油泵与EEC发电机的主轴分别通过联轴器与对应的所述电机的输出轴连接，在所述燃油泵和EEC发电机的主轴上都设置所述转矩转速编码器，所述转矩转速编码器与所述现场通讯模块电连接。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，还包括：燃油控制测量及伺服作动装置；其中，所述燃油泵通过油路与所述燃油控制测量及伺服作动装置连接，设置在所述燃油控制测量及伺服作动装置中的第一测量模块与所述现场通讯模块电连接。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，燃油减压散热及控制辅助装置；所述燃油减压散热及控制辅助装置通过油路分别与所述燃油泵、所述燃油控制测量及伺服作动装置连接，设置在所述燃油减压散热及控制辅助装置中的第二测量模块与所述现场通讯模块电连接。