一种航空无刷三级励磁发电机整流系统及发电机的制作方法

    专利查询2025-07-11  21


    本发明涉及发电机,特别涉及一种航空无刷三级励磁发电机整流系统及发电机。


    背景技术:

    1、在航空领域,飞机用电系统的可靠性、重量和体积至关重要。目前,飞机用电系统中常采用无刷三级励磁发电机来提供电力。

    2、无刷三级励磁发电机发出的是三相交流电,由于电机自身不能对电流进行整流、滤波处理,因此发出来的电流需要先通入控制器。在控制器内,电流经过整流、滤波等复杂处理后,才能供飞机用电系统使用。然而,这种方式存在诸多问题。

    3、首先,常规的三相无刷三级励磁发电机发出的电流纹波大。若直接使用,会对飞机用电器造成破坏。为解决这一问题,需要大电容来进行滤波。但大电容体积大、重量重,不仅增加了系统的重量和体积,还占用了宝贵的空间。而且,器件越多,系统出现问题的概率就越高,降低了系统的可靠性。

    4、其次,整流器数量多,发热量高。在现有技术中,整流器通常放置在控制器内,这就需要专门的结构件来安装整流器,并且还需要单独配备散热结构。如此一来,控制器的整流模块体积大、重量大,难以满足航空领域对器件重量与体积的严苛要求。如果整流器散热不到位,就会出现烧毁现象,进而导致整个控制器毁坏,严重影响飞机用电系统的可靠性。

    5、再者,发电机与控制器之间需要用大电缆连接。电缆占据了大量的系统重量指标,增加了飞机的负载。同时,长电缆连接本身就是一个易故障的点,电流经过电缆还会有压降,影响电力传输的效率和稳定性。

    6、最后,发电机主电机出线需要接至机壳上的接线柱,这就使得主电机绕组需要预留很长的端部空间。这极大地占用了电机内部空间,降低了电机的功率密度和效率。

    7、综上所述,现有的无刷三级励磁发电机在飞机用电系统中的应用存在诸多问题,亟待一种新的技术方案来解决这些问题,以提高飞机用电系统的可靠性、降低重量和体积。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种航空无刷三级励磁发电机整流系统及发电机,其相较于现有技术,大幅度降低了整流器占用的体积空间,且具有较好的散热能力。

    2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

    3、一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,包括多个安装台、多个整流器、正极汇流环、负极汇流环、导线、接线座和风罩,多个所述安装台成环形排布,设置于发电机的外壳上,多个所述整流器安装于所述安装台上,被所述安装台架空支撑,所述正极汇流环连接多个所述整流器的正极,多个负极汇流环连接多个所述整流器的负极,所述接线座设于发电机上,所述接线座上设置有接线柱,所述导线一端连接所述正极汇流环和所述负极汇流环,另一端连接所述接线柱,所述风罩安装于发电机的外壳上,且罩住多个所述整流器,所述风罩的一侧设置有冷却风进风口,所述风罩内壁上设有多个用于引导风向的导流板。

    4、在一个优选实施例中,所述导流板由所述风罩的所述冷却风进风口所在一端向另一端方向倾斜。

    5、在一个优选实施例中,所述冷却风进风口的边缘设有侧部进风口,所述风罩的内壁中设有连接所述侧部进风口的进风通道,所述导流板内部设有连接所述进风通道的内腔,所述内腔的侧部设有开口,所述开口上设有弹性搭片,所述弹性搭片的边缘与所示开口的边缘之间设置有喷风口。

    6、在一个优选实施例中,所述弹性搭片采用橡胶材料或硅胶材料制成。

    7、在一个优选实施例中,所述开口设置于所述内腔的远离所述冷却风进风口的一侧。

    8、在一个优选实施例中,所述导流板通过黏合的方式固定于所述风罩的内壁上。

    9、在一个优选实施例中,所述喷风口上设有相互吸引的第一柔性磁铁和第二柔性磁铁,所述第一柔性磁铁设于所述弹性搭片的边沿上,所述第二柔性磁铁设于所述开口的边沿上。

    10、在一个优选实施例中,所述进风通道靠近所述冷却风进风口包括相互连接的大直径段和小直径段,所述大直径段相较于所述小直径段更靠近所述冷却风进风口。

    11、在一个优选实施例中,多个所述导流板成至少两行分布,至少两行所述导流板的位置交错。

    12、在一个优选实施例中,多个所述安装台至少成两个环形分布,形成支撑平台,所述支撑平台上设有第一固定螺孔,与所述第一固定螺孔相配合设有第一固定螺栓,用于固定所述整流器。

    13、在一个优选实施例中,还包括多个第一铜排,所述第一铜排连接相邻所述整流器的正极和负极。

    14、在一个优选实施例中,所述整流器上设有第二固定螺孔,配合所述第二固定螺孔设有第二固定螺栓,用于对所述第一铜排进行固定。

    15、在一个优选实施例中,所述正极汇流环包括多个第二铜排,所述负极汇流环包括多个第三铜排。

    16、在一个优选实施例中,所述整流器设置为12个。

    17、一种发电机,包括所述的航空无刷三级励磁发电机整流系统。

    18、在一个优选实施例中,其外壳包括大柱段和小柱段,所述航空无刷三级励磁发电机整流系统设置于所述小柱段上,所述大柱段靠近所述小柱段的一侧设有风道通风孔。

    19、在一个优选实施例中,所述大柱段的侧壁上设有穿线孔。

    20、在一个优选实施例中,所述发电机内部设有风叶,所述风叶与所述发电机的主轴同步转动。

    21、与现有技术相比,具有突出的技术效果,如下:

    22、从体积优化方面来看,传统的无刷三级励磁发电机需要将整流器放置在控制器内,这不仅需要专门的结构件安装整流器,还需要单独配备散热结构,导致控制器整流模块体积庞大。而新的整流系统将多个整流器安装在发电机外壳上的安装台上,安装台成环形排布且凸起在机壳外表面,把整流器底部架空形成通风道。这种设计有效利用了发电机外部空间,避免了在控制器内占用大量空间,极大地缩小了整体占用体积。风罩的设置也较为合理,既罩住了多个整流器,起到保护作用,又通过一侧的冷却风进风口和内壁上的导流板,引导冷却风对整流器进行高效散热,进一步优化了空间利用。

    23、其次,传统方式中整流器数量多且发热量高,放置在控制器内散热不到位容易烧毁,进而导致整个控制器毁坏。而本整流系统通过安装台将整流器架空,为冷却风的通过提供了充足空间。冷却风从进风口进入风罩后,在导流板的引导下能够全面、均匀地流经整流器,将整流器产生的热量完整地带走,确保整流器始终在适宜的温度下工作,大大提高了系统的可靠性和稳定性,有效避免了因过热而引发的故障。

    24、再者,发电机的输出接线直接连接整流器,整流器连接的正极汇流环和负极汇流环再连接至接线座上。这种连接方式省去了发电机和控制器之间的电缆缆线,一方面减少了系统的重量指标,为飞机减轻了负载。另一方面,消除了长电缆连接这个易故障点,避免了电流经过电缆产生压降的问题,提高了电力传输的效率和稳定性。同时,发电机直接输出直流电,可以直供飞机用电器使用,无需再经过复杂的控制器整流、滤波处理,简化了飞机用电系统的结构,提高了系统的响应速度和可靠性。



    技术特征:

    1.一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,包括多个安装台、多个整流器、正极汇流环、负极汇流环、导线、接线座和风罩,多个所述安装台成环形排布,设置于发电机的外壳上,多个所述整流器安装于所述安装台上,被所述安装台架空支撑,所述正极汇流环连接多个所述整流器的正极,多个负极汇流环连接多个所述整流器的负极,所述接线座设于发电机上,所述接线座上设置有接线柱,所述导线一端连接所述正极汇流环和所述负极汇流环,另一端连接所述接线柱,所述风罩安装于发电机的外壳上,且罩住多个所述整流器,所述风罩的一侧设置有冷却风进风口,所述风罩内壁上设有多个用于引导风向的导流板。

    2.根据权利要求1所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,所述导流板由所述风罩的所述冷却风进风口所在一端向另一端方向倾斜。

    3.根据权利要求1所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,所述冷却风进风口的边缘设有侧部进风口,所述风罩的内壁中设有连接所述侧部进风口的进风通道,所述导流板内部设有连接所述进风通道的内腔,所述内腔的侧部设有开口,所述开口上设有弹性搭片,所述弹性搭片的边缘与所示开口的边缘之间设置有喷风口。

    4.根据权利要求3所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,所述开口设置于所述内腔的远离所述冷却风进风口的一侧。

    5.根据权利要求3所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,所述喷风口上设有相互吸引的第一柔性磁铁和第二柔性磁铁,所述第一柔性磁铁设于所述弹性搭片的边沿上,所述第二柔性磁铁设于所述开口的边沿上。

    6.根据权利要求3所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,所述进风通道靠近所述冷却风进风口包括相互连接的大直径段和小直径段,所述大直径段相较于所述小直径段更靠近所述冷却风进风口。

    7.根据权利要求1-6中任一项所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,多个所述安装台至少成两个环形分布,形成支撑平台,所述支撑平台上设有第一固定螺孔,与所述第一固定螺孔相配合设有第一固定螺栓,用于固定所述整流器。

    8.根据权利要求7所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,还包括多个第一铜排,所述第一铜排连接相邻所述整流器的正极和负极。

    9.根据权利要求8所述一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,其特征在于,所述正极汇流环包括多个第二铜排,所述负极汇流环包括多个第三铜排。

    10.一种发电机,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的航空无刷三级励磁发电机整流系统,其外壳包括大柱段和小柱段,所述航空无刷三级励磁发电机整流系统设置于所述小柱段上,所述大柱段靠近所述小柱段的一侧设有风道通风孔,所述发电机内部设有风叶,所述风叶与所述发电机的主轴同步转。


    技术总结
    本发明公开了一种航空无刷三级励磁发电机整流系统,包括多个安装台、多个整流器、正极汇流环、负极汇流环、导线、接线座和风罩,多个安装台成环形排布,设置于发电机的外壳上,多个整流器安装于安装台上,被安装台架空支撑,正极汇流环连接多个整流器的正极,多个负极汇流环连接多个整流器的负极,接线座设于发电机上,接线座上设置有接线柱,导线一端连接正极汇流环和负极汇流环,另一端连接接线柱,风罩安装于发电机的外壳上,且罩住多个整流器,风罩的一侧设置有冷却风进风口,风罩内壁上设有多个用于引导风向的导流板。本发明还公开了一种发电机。与现有技术相比,本发明大幅度降低了整流器占用的体积空间,且具有较好的散热能力。

    技术研发人员:夏小华,黄晨,龚洪,张颂
    受保护的技术使用者:长锦成电机(长沙)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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