[发明专利]一种通用型电力加载装置及采用其的航空发动机试验台

说明书

本发明公开了一种通用型电力加载装置及采用其的航空发动机试验台，所述通用型电力加载装置通过采用2421BCD编码按一定的数字化规则映射到负载档位，并且可以有效地分离出小数位档、整数个位档、整数十位档和整数百位档，甚至整数千位档，档位设计规则合理，可扩展性和通用性强，可以有效解决各试验台电力加载装置不兼容的问题，推动了航空试车台的标准化进程。

技术领域

本发明涉及航空发动机试验台技术领域，特别地，涉及一种通用型电力加载装置，另外，还涉及一种采用上述通用型电力加载装置的航空发动机试验台。

背景技术

电力加载装置广泛应用于航空发动机的电功率测量，其用于吸收发电机输出功率。如图1所示，传统的电力加载装置主要由加载箱、控制面板、控制单元、测量单元、发电机及导线等组成。控制面板包括操作按钮及档位，用于操作人员通过按钮来选定相应某个档位或多个档位组合，以实现加载目标功率值的本地控制方式。控制单元包括可编程控制器的数字输入/输出模块，其中输入模块接口与按钮连接，输出模块接口与发电加载箱中接触器(KM)线圈连接，以实现相应功率档位接通与关断。加载箱中布置有电阻棒及其对应的接触器(KM)，各档位的电阻棒具有不同阻值(R)和不同根数(n)。每个档位包含三相电阻负载(U相、V相、W相)，每相负载阻值和根数相同且并联连接。测量单元包括传感器、变送器及仪表，用于发电电流和电压测量。发电机输出电功率通过电阻箱进行功率吸收和功率测量。

现有的航空发动机试验台电力加载装置，由于档位设计考虑不周到，使得发电加载系统的档位呈现随意性，如表1所示。由于档位设计差异，编写的软件程序不同，导致试车台的各个发电加载系统不能相互使用，一旦某个试车台的电力加载装置故障检修需要借用另一试车台的电力加载装置时，出现电力加载装置的硬件、软件与该试验台控制系统不兼容，通常要改造试验台控制系统使之匹配，这不仅耗费时间和人力，更重要是影响试验进度。另外，试车台需扩展功率时，由于无合理档位设计，也不能方便扩容，往往重新设计或订购，造成资源的浪费。因此，档位设计不合理既不满足试车台对负载系统的通用性要求，也不易于负载系统的扩展。

表1、现有电力加载装置的档位设计

另外，除了档位设计不合理外，传统的试验台发电加载装置在选择硬软件时存在着差异，比如控制器选择单片机开发或者PLC等，监控软件选择VB开发或组态软件等，这种差异导致了该装置在硬件和软件层面上就存在差异，其软件程序及硬件接口无法统一，不利于该装置在试验车台的通用化应用。

发明内容

本发明提供了一种通用型电力加载装置及采用其的航空发动机试验台，以解决传统的电力加载装置存在的通用性差、扩展性差的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种通用型电力加载装置，适用于航空发动机试验台，包括：

PLC控制器，基于2421BCD编码将目标功率值的档位设计为整数档和小数档，用于根据输入的目标功率值输出对应的档位信号；

控制单元，用于根据所述PLC控制器输出的档位信号输出对应的控制信号至加载箱；

加载箱，用于根据所述控制单元输出的控制信号进行目标功率值的加载。

进一步地，所述PLC控制器中设计有三个函数，分别为浮点数拆分函数、整数部分转化函数和小数部分转化函数，其中，所述浮点数拆分函数用于将输入的目标功率值拆分成整数部分和小数部分，所述整数部分转化函数用于将拆分出来的整数部分转化为2421BCD编码后输出，所述小数部分转化函数用于将拆分出来的小数部分转化为2421BCD编码后输出。

进一步地，所述浮点数拆分函数将输入的目标功率值拆分成整数部分和小数部分的具体过程为：