一种用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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)通常包括高压燃油栗、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栗，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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]—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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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:燃油栗和EEC发电机；其中，所述燃油栗与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，在所述燃油栗和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。
[0011]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，所述燃油栗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。
[0012]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栗、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。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，进一步的，还包括:可调交流电子负载装置；所述可调交流电子负载装置分别与所述EEC发电机、所述现场通讯模块电连接；其中，所述可调交流电子负载装置接收从所述EEC发电机输出的交流电，并将所述交流电的参数信息发送给所述现场通讯模块。
[0014]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:音轮；所述电机的输出轴与所述音轮的主轴连接，带动所述音轮转动；在所述音轮的主轴上安装有转速传感器，所述转速传感器与所述现场通讯模块电连接。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，进一步的，还包括:用于提供冷却所述电机的水介质的冷却水温度控制装置；其中，所述冷却水温度控制装置通过水管与所述电机连接，设置在所述冷却水温度控制装置中的检测装置与所述现场通讯模块电连接。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述电机子系统还包括:电机速度传感器；其中，在所述电机的主轴上安装有所述电机速度传感器，所述电机速度传感器与所述电机控制器电连接。
[0017]本实用新型的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，并采用分布式同步总线技术实现电机的同步驱动，使电机驱动不同的被测对象负载保持同步运彳丁，并能完成状态监控功能，提尚调试、排故障的效率。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为根据本实用新型的用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统的一个实施例的示意图；
[0020]图2为根据本实用新型的用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统的另一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合各个图和实施例对本实用新型的技术方案进行多方面的描述。
[0022]文中的“左”、“右”、“上”、“下”等与附图本身的左、右、上、下等方向一致，“第一”、
“第二”为描述上相区别，并没有其它特殊的含义。
[0023]如图1所示，本实用新型提供一种用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统，仿真监控子系统包括:仿真装置01、监控装置02。电机子系统包括:用于驱动被检测装置的电机07、08，与电机对应设置的电机控制器05、06。通讯子系统包括现场通讯模块03、04。仿真装置01和监控装置02可以实现为PC、服务器、工作站等。
[0024]电机控制器05、06与相对应的电机07、08电连接，可以根据具体的需求设置电机控制器与电机的对应关系，例如，可以一个电机控制器对应一个电机，也可以设置一个电机控制器控制多个电机等等。电机与被检测装置的设置可以为一个电机驱动一个或多