王悅 彭杰 羅雁

【摘 要】恒速傳動(dòng)裝置是飛機(jī)電源系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)重要的部件，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變化轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)楹愣ǖ霓D(zhuǎn)速，供交流發(fā)電機(jī)發(fā)出頻率穩(wěn)定的交流電。離心調(diào)節(jié)器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)恒速傳動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)速，提供轉(zhuǎn)速補(bǔ)償?shù)目刂茐毫π盘?hào)。本文介紹了一種離心調(diào)節(jié)器專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備，利用精密傳感器能夠迅速對(duì)離心調(diào)節(jié)器輸出參數(shù)進(jìn)行高精度測(cè)量。

【關(guān)鍵字】離心調(diào)節(jié)器；測(cè)試設(shè)備；恒速傳動(dòng)裝置

中圖分類(lèi)號(hào)： TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）24-0032-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.24.016

【Abstract】Constant speed transmission is an important part of aircraft power supply system. It is used to change the variable speed of engine output into a constant speed for the alternator to produce frequency stable alternating current. Centrifugal regulator is used to detect the output speed of constant speed transmission device in real time and provide the control pressure signal of speed compensation. A special testing equipment for centrifugal regulator is introduced in this paper. The output parameters of centrifugal regulator can be measured quickly and accurately by using precise sensors.

【Key words】Centrifugal regulator；Test equipment；Constant speed transmission device

0 概述

在多種電源系統(tǒng)中，恒速恒頻交流電源系統(tǒng)（CSCF）是一種通過(guò)各種恒速傳動(dòng)裝置使發(fā)電機(jī)恒速運(yùn)行以產(chǎn)生恒頻交流電的系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)是傳統(tǒng)的同軸三級(jí)無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)，由永磁副勵(lì)磁機(jī)、交流勵(lì)磁機(jī)和主發(fā)電機(jī)組成，向飛機(jī)交流系統(tǒng)提供400Hz的三相交流電。

恒速傳動(dòng)裝置長(zhǎng)時(shí)間工作后，零件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨損、疲勞、變形等現(xiàn)象，造成輸出轉(zhuǎn)速逐漸偏移。離心調(diào)節(jié)器部件感受恒速傳動(dòng)裝置實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速并實(shí)時(shí)向液壓機(jī)提供糾正偏差的控制壓力信號(hào)。液壓機(jī)接受產(chǎn)品輸入轉(zhuǎn)速和來(lái)自調(diào)節(jié)器的控制壓力信號(hào)，向差動(dòng)齒輪系提供相應(yīng)的補(bǔ)償轉(zhuǎn)速，保證恒速傳動(dòng)裝置輸出轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定。

本文采用基于PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)離心調(diào)節(jié)器輸入、輸出參數(shù)的快速實(shí)時(shí)測(cè)量，包括：輸入轉(zhuǎn)速、輸入壓力、輸出壓力等參數(shù)。針對(duì)離心調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了測(cè)試的硬件和軟件。

1 試驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)

該試驗(yàn)設(shè)備由電機(jī)帶動(dòng)葉片式油泵，經(jīng)過(guò)可調(diào)變壓閥，將試驗(yàn)所需壓力提供給被試產(chǎn)品。在葉片式油泵前和產(chǎn)品進(jìn)油口前均設(shè)置液壓油濾，保證輸入產(chǎn)品的工作液清潔度需要滿(mǎn)足產(chǎn)品試驗(yàn)要求。

在產(chǎn)品進(jìn)油口和出油口設(shè)置精密壓力表，實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品輸入和輸出壓力。在產(chǎn)品進(jìn)油口和出油口安裝溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品輸入和輸出溫度差，并在溫差超過(guò)10℃時(shí)提供警報(bào)。

被測(cè)產(chǎn)品輸入軸由交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，在交流電動(dòng)機(jī)與被測(cè)產(chǎn)品輸入軸之間設(shè)置速度傳感器，將產(chǎn)品輸入轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)顯示在試驗(yàn)臺(tái)顯示屏上。

試驗(yàn)設(shè)備中的速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控試驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)一項(xiàng)被測(cè)數(shù)據(jù)存在超差現(xiàn)象，試驗(yàn)臺(tái)將紫銅停止試驗(yàn)，并提供警報(bào)指示。

測(cè)控系統(tǒng)主要完成對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流量等）的測(cè)量、控制。其硬件設(shè)計(jì)包括：PLC控制系統(tǒng)、儀表、傳感器、控制電路。

測(cè)控系統(tǒng)采用S7-smart200做為PLC控制系統(tǒng)核心，能實(shí)時(shí)快速采集現(xiàn)場(chǎng)各種信號(hào)，做成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，觸摸屏單元可以實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)處理過(guò)程，記錄試驗(yàn)參數(shù)、時(shí)間等數(shù)據(jù)量小的參數(shù)，操作臺(tái)面板見(jiàn)圖2。

在轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊中，加入扭矩傳感器?？杀O(jiān)控離心調(diào)節(jié)器工作過(guò)程是否存在扭矩過(guò)大現(xiàn)象，保證離心調(diào)節(jié)器處在正常的工作狀態(tài)。

系統(tǒng)采用WIN7操作系統(tǒng)作為測(cè)試主機(jī)的軟件平臺(tái)。測(cè)控系統(tǒng)軟件的編程采用Labview專(zhuān)業(yè)版開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。Labview是一套專(zhuān)為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表達(dá)而設(shè)計(jì) 的圖形化編程環(huán)境，利用它可以快速地生成顯示、分析和控制的圖形化用戶(hù)界面。更重要的是利用NI-DAQ豐富的VI庫(kù)可快速的完成數(shù)據(jù)采集分析等工作。

2 離心調(diào)節(jié)器性能測(cè)試方法

（1）將離心調(diào)節(jié)器進(jìn)油孔和控制壓力孔與試驗(yàn)臺(tái)相連，將輸入齒輪與試驗(yàn)臺(tái)電機(jī)相連。

（2）啟動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)供油泵，為離心調(diào)節(jié)器進(jìn)油孔提供2MPa的固定壓力。

（3）打開(kāi)試驗(yàn)臺(tái)電機(jī)電源，將電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速?gòu)?上升到3439r/min。

（4）調(diào)節(jié)調(diào)整齒輪，使輸出控制壓力為1Mpa，作為離心調(diào)節(jié)器的調(diào)制點(diǎn)。

（5）在（3079～3619）r/min調(diào)節(jié)器的輸入轉(zhuǎn)速，每隔60r/min記錄一次控制壓力值。

（6）改變調(diào)節(jié)器的輸入轉(zhuǎn)速，當(dāng)輸出控制壓力為1MPa時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為3439r/min。否側(cè)重新進(jìn)行3～5步驟，直到控制壓力為1MPa時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速為3439r/min，檢查離心調(diào)節(jié)器的滯回特性。

（7）逐漸升高輸入轉(zhuǎn)速，直到輸出控制壓力降為0，為離心調(diào)節(jié)器高速保護(hù)。

（8）降低輸入轉(zhuǎn)速，直到輸出控制壓力突然降到0.5Mpa以下，為離心調(diào)節(jié)器低速保護(hù)。

3 結(jié)論

本文介紹了一種離心調(diào)節(jié)器專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備，利用精密傳感器能夠迅速對(duì)離心調(diào)節(jié)器輸出參數(shù)進(jìn)行高精度測(cè)量。并介紹了一種離心調(diào)節(jié)器性能測(cè)試方法，能夠測(cè)試離心調(diào)節(jié)器調(diào)制點(diǎn)、滯回特性、高低速保護(hù)特性。該試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試方法具有普遍適用意義，對(duì)實(shí)際產(chǎn)品修理有一定的指導(dǎo)意義。

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