一种航空发动机交流发电机装置的制作方法

1.本发明属于发电机技术领域，具体是一种航空发动机交流发电机装置。


背景技术：

2.随着微小型发动机结构设计的微小型化、简约化和低成本化，微小型发动机的结构向着小型简约化和结构简单紧凑等方向发展，发动机工作转速高。因此微小型发动机的发电机设计结构体积小，耐高速，抗过载，运行可靠以及多种功能的简约集成等成了突出问题。
3.由于传统发电机为外置电机，需要传动部件将发动机的扭矩进行输出，存在机械损耗；同时需要设计传动部件，设计复杂，零件数量多，造成发动机体积和重量达不到微小型航空发动机的设计要求；传统发电机仅能提供起动和发电的功能，若要测量转速信号，需在传动部件上另设接口安装转速传感器，功能单一。
4.因此，本发明提供了一种航空发动机交流发电机装置，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种航空发动机交流发电机装置，以解决上述背景技术中提出以下问题：
6.1)现有技术发电机为外置电机，需要增加附件传动系统，从而导致发动机体积和重量达不到微小型航空发动机的设计要求；
7.2)现有技术发电机仅能提供起动和发电的功能，若要测量转速信号，需在传动部件上另设接口安装转速传感器。
8.根据本发明的一个方面，提供一种航空发动机交流发电机装置，布局在航空发动机内部，包括转子，所述转子由空心轴和若干磁钢通过高温胶连接组成，所述转子套设在发动机转子轴上，所述转子通过压紧螺母与发动机转子轴刚性连接；定子，所述定子整体嵌于压气机整流器内环内并进行轴向限位和周向限位，所述定子嵌有电枢绕组并套设在转子外，用于与转子配合使用输出三相交流电和转速信号；若干引出线，若干所述引出线包括供电绕组引出线和信号绕组引出线，若干所述引出线的一端分别与电枢绕组连接，若干所述引出线皆通过压气机匣上的支板引出。
9.根据本发明的一个实例性的实施例，若干所述磁钢沿空心轴周向均匀分布，每个磁钢皆均匀开设有至少两个沉孔，空心轴与沉孔对应位置开设有螺纹孔，若干所述磁钢与空心轴通过螺栓连接。
10.根据本发明的另一个实例性的实施例，所述转子套设在发动机转子轴上，所述转子与发动机转子轴之间为过渡配合。
11.根据本发明的另一个实例性的实施例，所述压气机整流器内环的一端设有止口，所述压气机整流器内环与定子之间均匀设有若干销键。
12.根据本发明的另一个实例性的实施例，所述电枢绕组包括供电绕组和信号绕组。
13.根据本发明的另一个实例性的实施例，若干所述引出线的数量与供电绕组、信号绕组的数量适配。
14.根据本发明的另一个实例性的实施例，任一所述供电绕组皆连接有三根引出线，任一所述信号绕组皆连接有两根引出线。
15.根据本发明的另一个实例性的实施例，所述定子和转子为分装结构，所述定子和转子之间为间隙配合。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明将交流发电机布局在航空发动机内部，取消了附件传动系统，电机转子由涡轮轴直接驱动，转速高，有效减少损耗环节，且电机转子外径小，可有效降低高速旋转对磁钢的离心力影响。
18.2、本发明的供电绕阻可以为载体电网系统提供电能，同时信号绕阻输出转速信号给数控系统，作为监控使用，功能简约集成。
19.3、本发明维护检查方便，通过检测发电机引出线的绕组电阻和绝缘电阻即可判断发电机是否完好，无需专用维护检测仪器设备。
附图说明
20.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.图1为一种航空发动机交流发电机装置纵向剖视图；
22.图2为一种航空发动机交流发电机装置横向剖视图；
23.图3为交流发电机原理图。
24.图中：1、定子；2、转子；3、发动机转子轴；4、压气机整流器内环；5、压紧螺母；6、磁钢；7、空心轴；8、供电绕组引出线；9、信号绕组引出线。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
26.另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
27.根据本发明的一个总体技术构思，如图1和图2所示，提供一种航空发动机交流发电机装置，布局在航空发动机内部，包括转子2，转子2由空心轴7和三对磁钢6通过高温胶连接组成起到辅助连接的作用，三对磁钢6沿空心轴7周向均匀分布，每个磁钢6均匀设有两个沉孔，转子2通过发动机转子轴3前端的压紧螺母5与发动机转子轴3上的零件刚性连接在一起；定子1，定子1整体嵌于压气机整流器内环4内，压气机整流器内环4的一端设有止口用于定子1的轴向限位和定位，定子1与压气机整流器内环4之间均匀设有若干销键用来限制定子1的周向位移，定子1套在转子2外且二者之间设有一定的间隙，定子1内圈表面嵌有电枢
绕组，电枢绕组分为供电绕组和信号绕组，分别同于提供三相交流电和转速信号；若干引出线，若干引出线包括供电绕组引出线8和信号绕组引出线9，若干引出线的一端分别与供电绕组、信号绕组连接，若干引出线皆通过压气机匣上的支板引出。
28.如图1所示，在图示的实施例中，定子1和转子2为分装结构，定子1和转子2之间为间隙配合，单边间隙大小常见为0.3
‑
0.4mm。
29.优选的，在本实施例中，若干磁钢6沿空心轴7周向均匀分布，每个磁钢6皆均匀开设有两个沉孔，空心轴7与沉孔对应位置开设有螺纹孔，每个磁钢6皆通过螺栓固定在空心轴7上，每个磁钢6和空心轴7之间的高温胶起到辅助连接的作用；压紧螺母5套设在发动机转子轴3上且与转子2端部紧密贴合，使得转子2和发动机转子轴3之间形成刚性连接，这样，发电机转子2由发动机转子轴3直接驱动，发动机转子轴3为发电机转子2提供高转速，最高转速可达52000r/min。
30.优选的，在本实施例中，转子2外径小，可有效降低高速旋转对磁钢6的离心力影响。
31.优选的，在本实施例中，转子2套设在发动机转子轴3上，转子2与发动机转子轴3之间为过渡配合，使得转子2紧固在发动机转子轴3上，对转子2在发动机转子轴3上的轴向限位和周向限位起到辅助作用。
32.优选的，在本实施例中，压气机整流器内环4的一端设有止口用于限制定子1在压气机整流器内环4内的轴向位移，保证定子1在工作时不会与压气机整流器内环4脱离，同时，也用于定子1的定位；压气机整流器内环4与定子1之间均匀设有若干销键，用于限制定子1在压气机整流器内环4内的周向位移，避免发电机工作时，定子1与压气机整流器内环4摩擦而造成磨损，影响发电机的正常工作。
33.优选的，在本实施例中，压气机整流器内环4和定子1之间为过盈配合，对定子1在压气机整流器内环4内的轴向限位和周向限位起辅助作用。
34.优选的，在本实施例中，定子1装于压气机整流器内环4内，工作时可通过整流器的气流对其进行冷却散热，可提高电机的发电效率。
35.如图2所示，在图示的实施例中，电枢绕组包括供电绕组和信号绕组；供电绕组与三根供电绕组引出线8连接，在工作时，可以产生三相交流电经电源变换器变换为直流电后作为机上用电设备的电源；信号绕组与两根信号绕组引出线9连接，可向数控系统提供发动机的转速信号，可取代传动部件的转速传感器，减少了零部件的使用，功能简约集成。
36.以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。