СПОСОБ И КОМПЛЕКТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ПИТАЮЩИХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ НА БОРТУ ВОЗДУШНОГО СУДНА Российский патент 2012 года по МПК G01R31/42 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и комплекту оборудования для испытания линий электропитания и линий передачи сигналов на борту воздушного судна. Линии электропитания и линии передачи сигналов обычно используют для соединения трехфазного электродвигателя с системой электропитания воздушного судна.

Уровень техники

На борту современных воздушных судов имеется множество трехфазных электродвигателей, используемых для привода различного бортового оборудования, в частности, фенов или вентиляторов системы кондиционирования воздуха, которые расположены в различных отсеках пассажирского салона, в кабине экипажа, в санузлах, в грузовом отсеке или в других помещениях воздушного судна. Вентилятор обычно приводится в движение трехфазным электродвигателем. Внутри трехфазного электродвигателя установлен тепловой выключатель, который обеспечивает автоматическое выключение трехфазного электродвигателя, например, при перегреве обмоток электродвигателя.

Важно, чтобы эти трехфазные электродвигатели функционировали правильно, вращались в нужном направлении, а их защитные устройства и предохранители работали в соответствии с техническими требованиями. Поэтому во время окончательной сборки и после ремонта или модификации воздушного судна необходимо проводить испытания для проверки правильности подключения и функционирования трехфазного оборудования.

Одно из таких испытаний включает проверку электронных цепей управления на борту воздушного судна с точки зрения правильности функционирования всех электродвигателей. В процессе этих испытаний проверяют компоненты и управляющие логические схемы, установленные перед трехфазными электродвигателями. С этой целью трехфазные электродвигатели отключают перед проведением таких испытаний.

Задача этих испытаний состоит в том, чтобы убедиться, что все выходные контакты (к которым подключают трехфазные электродвигатели для привода, например, вентиляторов) имеются в наличии, и к выходным контактам приложено правильное напряжение. Во-вторых, проверяют сдвиг фаз напряжений между тремя выходными контактами. Иными словами, необходимо проверять, соответствует ли каждая фаза спецификации, например, равен ли сдвиг фаз 120°. Кроме того, необходимо проверять, поступает ли при срабатывании теплового выключателя соответствующий предупредительный сигнал на индикатор, который располагается, например, в кабине экипажа воздушного судна, и является видимым для пилота. Предупредительный сигнал оповещает пилота о том, что один из трехфазных электродвигателей перегрет, и поэтому автоматически выключается.

До настоящего времени персонал, выполняющий техническое обслуживание или производственные испытания и контроль, должен был вручную проверять правильность напряжения и сдвига фаз на каждом выходном контакте. Необходимо было вручную имитировать срабатывание теплового выключателя, чтобы проверить, что срабатывание теплового выключателя вызывает подачу предупредительного сигнала (например, "электродвигатель перегрет" или "отказ электродвигателя") в кабину воздушного судна. Таким образом, указанные испытания и проверки требовали большой численности персонала и множества различных диагностических инструментов, а также являлись дорогостоящими.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ и комплект оборудования для испытания линий электропитания и линий передачи сигналов на борту воздушного судна, которые существенно упростят наземные испытания воздушного судна. В частности, настоящее изобретение предусматривает способ и комплект оборудования для испытания линий электропитания и линий передачи сигналов на бортовые трехфазные электродвигатели и от них на предмет правильности напряжения и сдвига фаз.

Эта и другие задачи решены способом испытания линий электропитания и линий передачи сигналов на борту воздушного судна, причем указанные линии электропитания и линии передачи сигналов обычно соединяют трехфазный электродвигатель с системой электропитания воздушного судна, а трехфазный электродвигатель имеет отдельные входные контакты, на которые во время работы трехфазного электродвигателя на борту воздушного судна должны подаваться предварительно заданные напряжения с предварительно заданным сдвигом фаз. Способ согласно изобретению включает операции, на которых соединяют линии электропитания и линии передачи сигналов с входными контактами испытательного устройства вместо трехфазного электродвигателя, прикладывают напряжение к линиям электропитания и линиям передачи сигналов, осуществляют проверку напряжений при помощи испытательного устройства для того, чтобы определить, равны ли напряжения, приложенные к линиям электропитания и линиям передачи сигналов, предварительно заданным значениям напряжений, и осуществляют проверку фаз напряжений при помощи испытательного устройства одновременно с проверкой напряжений для того, чтобы определить, равен ли сдвиг фаз напряжений, приложенных к линиям электропитания и линиям передачи сигналов, предварительно заданному значению сдвига фаз.

Способ согласно изобретению позволяет более оперативно проводить наземные испытания воздушного судна и, в частности, испытания, связанные с проверкой правильности напряжения и сдвига фаз на входных контактах трехфазного электродвигателя. Таким образом, больше не требуется проверять указанные напряжения и сдвиги фаз вручную силами обслуживающего или производственного персонала. При этом производится проверка компонентов и управляющих логических схем, установленных перед трехфазными электродвигателями. Испытательное устройство, применяемое для способа согласно изобретению, позволяет одновременно осуществлять проверку напряжений и сдвига фаз, что существенно сокращает время наземных испытаний воздушного судна.

Согласно способу по изобретению предпочтительно соединяют выходные контакты испытательного устройства с входными контактами трехфазного электродвигателя, при этом при помощи испытательного устройства осуществляют контроль напряжений и сдвигов фаз на входных контактах трехфазного электродвигателя.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения операция соединения выходных контактов испытательного устройства с входными контактами трехфазного электродвигателя выполняется автоматически. Таким образом, вначале осуществляется проверка компонентов и управляющих логических схем, установленных перед трехфазными электродвигателями, и в случае их правильного функционирования автоматически подсоединяется, включается и начинает работать трехфазный электродвигатель.

В предпочтительном варианте осуществления способ содержит операцию, на которой имитируют при помощи испытательного устройства срабатывание теплового выключателя, установленного в трехфазном двигателе для защиты указанного трехфазного электродвигателя от перегрева, чтобы убедиться в том, что соответствующий предупредительный сигнал поступает по линиям передачи сигналов на индикатор, показывающий неисправность трехфазных электродвигателей. Таким образом, кроме проверки напряжений и сдвигов фаз, испытательное устройство, применяемое в способе согласно изобретению, может имитировать срабатывание теплового выключателя. Такие тепловые выключатели являются важными компонентами, которые предназначены для предотвращения перегрева трехфазных электродвигателей во время эксплуатации воздушного судна и, следовательно, для минимизации опасности возникновения пожара на борту воздушного судна. Используя способ согласно изобретению, можно легко проверить правильность функционирования контрольных цепей тепловых выключателей одновременно с выполнением других наземных испытаний, проводимых на трехфазных входных контактах фазных электродвигателей.

В другом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению используют различные адаптеры для соединения контактов линий передачи сигналов, имеющих различную конфигурацию, с входными контактами испытательного устройства. Контакты линий электропитания и линий передачи сигналов, которые должны соединяться с разными трехфазными электродвигателями, расположенными в различных отсеках воздушного судна, имеют различную конфигурацию. Поэтому для проверки электрических схем, установленных перед каждым из этих трехфазных электродвигателей, а также для проверки правильности напряжения и сдвига фаз на входных контактах этих трехфазных электродвигателей могут потребоваться различные испытательные устройства с различной конфигураций выходных контактов. Эта задача решается при помощи различных адаптеров, которые используют вместе с единым испытательным устройством. Это существенно упрощает проведение таких испытаний и сокращает время их проведения.

Способом согласно изобретению можно осуществлять проверку управляющих логических схем или электронной инфраструктуры на борту воздушного судна, размещенного перед разными трехфазными электродвигателями, такими как трехфазные электродвигатели, используемые в системе кондиционирования воздуха, электродвигатели системы рециркуляции воздуха и электродвигатели топливных насосов, или любые другие потребители трехфазного тока.

Другой аспект изобретения предусматривает комплект оборудования, содержащий испытательное устройство и множество адаптеров для соединения контактов линий передачи сигналов на борту воздушного судна, имеющих различную конфигурацию, с входными контактами испытательного устройства.

Испытательное устройство, входящее в комплект согласно изобретению, содержит средство для определения соответствия напряжений, приложенных к входным контактам испытательного устройства, предварительно заданным значениям напряжений, а также средство для определения соответствия сдвига фаз напряжений, приложенных к входным контактам испытательного устройства, предварительно заданному значению сдвига фаз.

Испытательное устройство, входящее в комплект согласно изобретению, предпочтительно сконфигурировано для определения предварительно заданного значения напряжения, равного 115 В, а также для определения предварительно заданного значения сдвига фаз, равного 120°. Таким образом, обслуживающему или производственному персоналу необходим только один комплект согласно изобретению для проведения всех эксплуатационных испытаний различных трехфазных электродвигателей, установленных на борту воздушного судна. За счет этого значительно упрощается проведение наземных испытаний, существенно сокращается время проведения эксплуатационных испытаний, а также уменьшается требуемое число испытательных устройств.

Другие особенности и достоинства настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания предпочтительного варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид в перспективе испытательного устройства, используемого в способе согласно настоящему изобретению.

Фиг 2 - электрическая схема испытательного устройства, показанного на Фиг.1.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 показано испытательное устройство 1, используемое в способе согласно настоящему изобретению. Испытательное устройство 1 особенно пригодно для проверки правильности напряжений и сдвигов фаз напряжений, приложенных к входным контактам трехфазного электродвигателя, установленного на борту воздушного судна. Кроме того, испытательное устройство 1 может имитировать срабатывание теплового выключателя, который обычно устанавливают в трехфазном электродвигателе для предотвращения перегрева обмоток электродвигателя, минимизируя тем самым опасность возникновения пожара на борту воздушного судна.

На Фиг.1 показан вид в перспективе испытательного устройства 1. На передней панели испытательного устройства 1 установлены три светоизлучающих диода L1, L2, L3. Светоизлучающие диоды L1, L2, L3 являются активными, если к входным контактам 24 (см. Фиг.2), которые расположены на задней стенке испытательного устройства 1, приложено правильное напряжение. Напряжение, приложенное к входной контактам 24 испытательного устройства 1, является правильным, если такое же напряжение, будучи приложено к входным контактам трехфазного электродвигателя, установленного на борту воздушного судна, не вызовет отказа или неисправности трехфазного электродвигателя, иными словами, если указанное напряжение равно 115 В. Кроме того, если сдвиг фаз равен предварительно заданной величине, в частности, 120°, светоизлучающий диод 60, маркированный "ОК", будет активным, указывая, что сдвиг фаз приложенного напряжения является правильным. Светоизлучающий диод 70, маркированный "Not ОК" будет активным, если сдвиг фаз не равен предварительно заданному значению, однако, напряжения, приложенные к входным контактам испытательного устройства 1, являются правильными.

Кроме того, на передней панели испытательного устройства 1 имеется испытательный выключатель 90, который используют в способе согласно изобретению для имитации срабатывания теплового выключателя, установленного в трехфазном электродвигателе. Выходные контакты "D" и "Е" используют для выявления и устранения неисправностей в том случае, если напряжение автоматически не подается на электродвигатель вследствие неисправности на воздушном судне.

На задней стенке испытательного устройства 1 располагаются выходные контакты 25 (см. Фиг.2), которые могут подключаться к входным контактам трехфазного электродвигателя. Однако при необходимости выходные контакты 25 могут оставаться неподключенными.

На Фиг 2 представлена электрическая схема испытательного устройства, показанного на Фиг.1. Входные контакты 24 соединяются проводниками с указателем 30 чередования последовательности фаз. Результат определения чередования последовательности фаз, выполненного указателем 30 чередования последовательности фаз, отображается светоизлучающими диодами L1, L2, L3. Если предварительно заданное или правильное напряжение, например, 115 В, приложено ко всем трем входным контактам 24 испытательного устройства 1, все три светоизлучающих диода L1, L2, L3 являются активными.

Вследствие сдвига фаз напряжений на различных проводниках между входными контактами 24 и указателем 30 чередования последовательности фаз возникает изменяющееся во времени магнитное поле. Это изменяющееся во времени магнитное поле приводит к возникновению зависимой от времени электромагнитной силы, которая вызывает замыкание переключателей 80. После замыкания переключателей 80 соответствующие напряжения по проводникам подаются на выходные контакты 25 и далее - на подключенный трехфазный электродвигатель.

Если указатель 30 чередования последовательности фаз определяет, что сдвиг фаз напряжений, приложенных к входным контактам 24 испытательного устройства, равен предварительно заданному значению, например, 120°, напряжение прикладывается к оптоэлектронной паре 40, которая вызывает протекание тока по катушке реле 50, в результате чего контакт реле 50 замыкается. Соответственно, ток протекает через светоизлучающий диод 60, который становится активным и указывает, что к выходным контактам 24 приложены правильные напряжения с правильным сдвигом фаз. Если оптоэлектронная пара 40 не активирована вследствие того, что указатель чередования последовательности фаз обнаруживает либо неправильное напряжение на одном из проводников между входными контактами 24 и указателем чередования последовательности фаз, либо неправильный сдвиг фаз между этими напряжениями, реле 50 остается разомкнутым, и становится активным светоизлучающий диод 70, указывающий на отказ при испытании, проведенном при помощи указателя 30 чередования последовательности фаз.

Испытательное устройство 1 содержит также испытательный выключатель 90, нажатие которого имитирует срабатывание теплового выключателя в трехфазном двигателе. Если испытательный выключатель 90 не нажат, линии D и Е передачи сигналов являются постоянно подключенными. Для электродвигателей, которые включаются при различных напряжениях, реле 91 соединяют с выключателем 90 через адаптер 5.

Цепь определения перегрева электродвигателя можно обойти для установления и устранения неисправностей путем электрического соединения выходного контакта "D" и выходного контакта "Е" при помощи обычного кабеля (см. выходные контакты "D" и "Е" на Фиг.1).

Универсальность испытательного устройства 1 повышается благодаря множеству адаптеров 5, которые имеют конфигурацию, соответствующую различным конфигурациям входных контактов разных трехфазных электродвигателей, установленных на борту воздушного судна. Адаптер 5 включает входные контакты 10 и выходные контакты 20. Адаптер 5 подключается к входным контактам 24 испытательного устройства 1.

Суть изобретения заключается в обеспечении способа и комплекта оборудования для испытания линий электропитания и линий передачи сигналов на борту воздушного судна, в частности, для проверки правильности напряжений и сдвига фаз между напряжениями, приложенными к линиям электропитания и линиям передачи сигналов, которые соединяются с входными контактами трехфазного электродвигателя. Испытание на правильность напряжений и сдвига фаз можно производить при помощи испытательного устройства 1, которое показывает пользователю, что приложенные напряжения и сдвиг фаз являются правильными. Компоненты, линии передачи сигналов, контакты и т.п., иными словами, электронную инфраструктуру или логические схемы управления, постоянно установленные на борту воздушного судна перед трехфазным двигателем, проверяют, чтобы убедиться в том, что во время нормальной работы воздушного судна и, следовательно, трехфазного электродвигателя, к входным контактам трехфазного электродвигателя будут приложены правильные напряжения с правильным сдвигом фаз. Таким образом, испытательное устройство 1 позволяет измерять трехфазные входные сигналы, поступающие на различные трехфазные электродвигатели воздушного судна, и тем самым обеспечивает правильность функционирования трехфазного электродвигателя во время эксплуатации воздушного судна. Кроме того, испытательное устройство 1 может также имитировать срабатывание теплового выключателя, расположенного в трехфазном двигателе для обеспечения безопасности.

Таким образом, способ и комплект оборудования согласно изобретению позволяют обслуживающему или производственному персоналу просто и удобно производить испытание линий электропитания и линий передачи сигналов, размещенных перед различными трехфазными электродвигателями на борту воздушного судна, на правильность приложенных напряжений и сдвига фаз, без необходимости ручного испытания указанных линий электропитания и линий передачи сигналов.

Изобретение относится к испытаниям линий электропитания и линий передачи сигналов на борту воздушного судна, соединяющих потребителя с системой электропитания воздушного судна. Сущность: соединяют линии электропитания и линии передачи сигналов с входными контактами (24) испытательного устройства (1) вместо потребителя трехфазного тока. Прикладывают напряжения к линиям электропитания. Осуществляют проверку напряжения при помощи испытательного устройства (1) для того, чтобы определить, равны ли напряжения, приложенные к линиям электропитания, предварительно заданным значениям напряжений. Осуществляют проверку фаз при помощи испытательного устройства (1) одновременно с проверкой напряжений для того, чтобы определить, равен ли сдвиг фаз напряжений, приложенных к линиям электропитания, предварительно заданному значению сдвига фаз. Обеспечивают автоматическое соединение выходных контактов (25) испытательного устройства (1) с входными контактами потребителя трехфазного тока, если напряжения и сдвиг фаз напряжений равны предварительно заданным значениям. Технический результат: упрощение наземных испытаний. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ испытания линий электропитания и линий передачи сигналов на борту воздушного судна, причем указанные линии электропитания и линии передачи сигналов соединяют потребителя трехфазного тока с системой электропитания воздушного судна, при этом потребитель трехфазного тока имеет отдельные входные контакты, к которым во время работы потребителя трехфазного тока на борту воздушного судна прикладывают предварительно заданные напряжения с предварительно заданным сдвигом фаз, включающий этапы, на которых:
соединяют линии электропитания и линии передачи сигналов с входными контактами (24) испытательного устройства (1) вместо потребителя трехфазного тока,
прикладывают напряжения к линиям электропитания,
осуществляют проверку напряжения при помощи испытательного устройства (1) для того, чтобы определить, равны ли напряжения, приложенные к линиям электропитания, предварительно заданным значениям напряжений,
осуществляют проверку фаз при помощи испытательного устройства (1) одновременно с проверкой напряжений для того, чтобы определить, равен ли сдвиг фаз напряжений, приложенных к линиям электропитания, предварительно заданному значению сдвига фаз, и
обеспечивают автоматическое соединение выходных контактов (25) испытательного устройства (1) с входными контактами потребителя трехфазного тока, если напряжения, приложенные к линиям электропитания, равны предварительно заданным значениям напряжений, а сдвиг фаз напряжений, приложенных к линиям электропитания, равен предварительно заданному значению сдвига фаз, при этом осуществляют при помощи испытательного устройства (1) контроль напряжений и сдвига фаз напряжений, приложенных к входным контактам потребителя трехфазного тока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что имитируют при помощи испытательного устройства (1) срабатывание теплового выключателя, установленного в потребителе трехфазного тока для защиты указанного потребителя трехфазного тока от перегрева, чтобы убедиться в том, что соответствующий предупредительный сигнал поступает по линиям передачи сигналов на индикатор, показывающий неисправность потребителя трехфазного тока.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют различные адаптеры (5) для соединения контактов линий электропитания и линий передачи сигналов, имеющих различную конфигурацию, с входными контактами (24) испытательного устройства (1), при этом имеющие различную конфигурацию контакты линий электропитания и линий передачи сигналов соединяют с входными контактами различных потребителей трехфазного тока на борту воздушного судна во время эксплуатации воздушного судна.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что потребитель трехфазного тока выбран из группы, включающей трехфазный электродвигатель системы кондиционирования воздуха, электродвигатель системы рециркуляции воздуха, электродвигатель топливного насоса или другой потребитель трехфазного тока.

5. Комплект оборудования, содержащий испытательное устройство (1) и множество адаптеров (5) для соединения контактов линий электропитания и линий передачи сигналов на борту воздушного судна, имеющих различную конфигурацию, с входными контактами (24) испытательного устройства (1), при этом испытательное устройство (1) содержит:
выходные контакты (25),
средство (30) для определения соответствия напряжений, приложенных к входным контактам (24) испытательного устройства (1), предварительно заданным значениям напряжений,
средство (30) для определения соответствия сдвига фаз напряжений, приложенных к входным контактам (24) испытательного устройства (1), предварительно заданному значению сдвига фаз, и
средство (80) для автоматического соединения выходных контактов (25) испытательного устройства (1) с входными контактами потребителя трехфазного тока, если напряжения, приложенные к линиям электропитания, равны предварительно заданным значениям напряжений, а сдвиг фаз напряжений, приложенных к линиям электропитания, равен предварительно заданному значению сдвига фаз, при этом испытательное устройство (1) выполнено с возможностью контроля напряжений и сдвига фаз напряжений, приложенных к входным контактам потребителя трехфазного тока.

6. Комплект по п.5, отличающийся тем, что испытательное устройство (1) сконфигурировано для определения предварительно заданного значения напряжения, равного 115 В.

7. Комплект по п.5, отличающийся тем, что испытательное устройство (1) сконфигурировано для определения предварительно заданного значения сдвига фаз, равного 120°.