本申請涉及航空液壓作動,尤其涉及一種直升機電傳舵機余度架構。
背景技術:
1、直升機作為一種獨特的飛行器,兩個旋翼之間沒有氣動重構能力,任意一個旋翼失控,直升機都將無法操控,導致災難性事故,因此,直升機舵機必須具備很高的安全性。為了保證直升機舵機的高安全性要求,通常設計途徑為余度設計。三余度舵機架構,監控覆蓋率不足,傳感器無法實現自監控,無法滿足更多安全余度需求。四余度舵機架構,舵機體積大,成本高。
2、因此,有必要提出一種方案以改善上述相關技術方案中存在的一個或者多個問題。
3、需要說明的是,在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本申請的背景的理解,因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種直升機電傳舵機余度架構,包括:
2、3×2余度馬達、3×2余度閥傳感器以及3×2余度筒傳感器;
3、所述3×2余度馬達包含三個馬達,每個馬達包含兩路馬達線圈,每路馬達線圈接受伺服電流指令,驅動馬達轉子轉動從而驅動閥轉動,閥輸出流量壓力驅動作動筒運動;
4、所述3×2余度閥傳感器包含多個閥傳感器,每個閥傳感器均與閥芯相連,用于輸出閥的位移信號;
5、所述3×2余度筒傳感器包含三個筒傳感器,每個筒傳感器的定子繞組采用單輸入雙輸出繞組結構,每個筒傳感器均輸出兩個作動筒的位移信號;
6、其中,每路馬達線圈接受伺服電流指令,驅動馬達轉子輸出力矩驅動閥轉動,閥輸出流量壓力驅動作動筒運動,閥傳感器輸出閥的位移信號,筒傳感器輸出作動筒的位移信號,并反饋到伺服回路的綜合口,形成一路閉環控制,3×2余度馬達、3×2余度閥傳感器以及3×2余度筒傳感器共同形成六路閉環控制。
7、本申請的一示例性實施例中,所述三個馬達中每個馬達包含一個馬達定子和兩個馬達轉子,一個馬達定子中包含兩路馬達線圈,每路馬達線圈同時驅動兩個馬達轉子轉動,每個馬達轉子驅動閥轉動。
8、本申請的一示例性實施例中,所述每個馬達轉子和馬達的輸出軸之間設有離合器,離合器的離合力矩為每個馬達轉子額定輸出力矩的1.3-1.5倍。
9、本申請的一示例性實施例中,所述三個馬達中所有馬達轉子同軸設置,當一個馬達的一個馬達轉子出現機械卡滯故障,剩余馬達轉子繼續以第一力矩驅動閥轉動,第一力矩大于舵機正常運行時閥轉動的最小力矩。
10、本申請的一示例性實施例中,所述三個馬達中,在一個馬達的一個馬達轉子出現機械卡滯故障,且另一個馬達轉子也出現機械卡滯故障時,剩余馬達轉子繼續以第二力矩驅動閥轉動,第二力矩大于等于舵機正常運行時閥轉動的最小力矩。
11、本申請的一示例性實施例中,所述3×2余度筒傳感器包含三個筒傳感器,每個筒傳感器均輸出兩個作動筒的位移信號,輸出的作動筒的位移信號兩個一組,形成三組筒傳感器比較監控對。
12、本申請的一示例性實施例中,所述3×2余度閥傳感器包含三個閥傳感器,每個閥傳感器的定子繞組采用單輸入雙輸出繞組結構,每個閥傳感器均輸出兩個閥的位移信號,輸出閥的位移信號兩個一組,形成三組閥傳感器比較監控對。
13、本申請的一示例性實施例中,所述3×2余度閥傳感器包含六個閥傳感器,每個閥傳感器的定子繞組采用單輸入單輸出繞組結構,六個閥傳感器輸出的六個閥的位移信號,輸出閥的位移信號兩個一組,形成三組閥傳感器比較監控對。
14、本申請的一示例性實施例中,所述六路閉環控制分布于三余度的電氣通道,每個余度的電氣通道包含一個馬達,一個閥傳感器和一個筒傳感器。
15、本申請的一示例性實施例中,所述六路閉環控制分布于三余度的電氣通道,每個余度的電氣通道包含一個馬達,一組閥傳感器和一個筒傳感器。
16、本申請提出的一種直升機電傳舵機余度架構,一方面,3×2余度馬達的電氣余度設計,故障容錯能力強,能夠容忍兩次馬達機械卡滯、五次馬達電氣故障,提升產品安全性;另一方面,閥傳感器和筒傳感器通過輸出信號的兩兩比對進行比較監控,提升故障檢測能力,監控覆蓋率達100%,解決了傳統三余度架構、四余度架構的匹配性和安全性問題,適用于高可靠性要求的直升機電傳飛控系統。
1.一種直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,包括:3×2余度馬達、3×2余度閥傳感器以及3×2余度筒傳感器;
2.根據權利要求1所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述三個馬達中每個馬達包含一個馬達定子和兩個馬達轉子,一個馬達定子中包含兩路馬達線圈,每路馬達線圈同時驅動兩個馬達轉子轉動,每個馬達轉子驅動閥轉動。
3.根據權利要求2所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述每個馬達轉子和馬達的輸出軸之間設有離合器,離合器的離合力矩為每個馬達轉子額定輸出力矩的1.3-1.5倍。
4.根據權利要求3所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述三個馬達中所有馬達轉子同軸設置,當一個馬達的一個馬達轉子出現機械卡滯故障,剩余馬達轉子繼續以第一力矩驅動閥轉動,第一力矩大于舵機正常運行時閥轉動的最小力矩。
5.根據權利要求4所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述三個馬達中,在一個馬達的一個馬達轉子出現機械卡滯故障,且另一個馬達轉子也出現機械卡滯故障時,剩余馬達轉子繼續以第二力矩驅動閥轉動,第二力矩大于等于舵機正常運行時閥轉動的最小力矩。
6.根據權利要求1所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述3×2余度筒傳感器包含三個筒傳感器,每個筒傳感器均輸出兩個作動筒的位移信號,輸出的作動筒的位移信號兩個一組,形成三組筒傳感器比較監控對。
7.根據權利要求1所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述3×2余度閥傳感器包含三個閥傳感器,每個閥傳感器的定子繞組采用單輸入雙輸出繞組結構,每個閥傳感器均輸出兩個閥的位移信號,輸出閥的位移信號兩個一組,形成三組閥傳感器比較監控對。
8.根據權利要求1所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述3×2余度閥傳感器包含六個閥傳感器,每個閥傳感器的定子繞組采用單輸入單輸出繞組結構,六個閥傳感器輸出的六個閥的位移信號,輸出閥的位移信號兩個一組,形成三組閥傳感器比較監控對。
9.根據權利要求7所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述六路閉環控制分布于三余度的電氣通道,每個余度的電氣通道包含一個馬達,一個閥傳感器和一個筒傳感器。
10.根據權利要求8所述直升機電傳舵機余度架構,其特征在于,所述六路閉環控制分布于三余度的電氣通道,每個余度的電氣通道包含一個馬達,一組閥傳感器和一個筒傳感器。