航空发动机转速调理模块设计研究

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1、·机械研究与应用·2014年第1期(第27卷，总第129期)设计与制造航空发动机转速调理模块设计研究任瑞冬，李国鸿，范小明，马昌(中国飞行试验研究院发动机所，陕西西安710089)摘要：在航空发动机飞行试验中，需要对发动机转子基频激起的振动信号进行实时跟踪监视，在对振动信号进行监视的过程中需要可靠的测量发动机转速信号。5"-转速传感器因为某些原因输出信号为复杂信号时，一般的转速测量方法和设备无法直接测量，因此设计了航空发动机转速调理电路，对转速传感器输出的复杂信号进行预处理，得到幅值固定，频率与原信号一致的方波信号，从而为进一步发动机转速的准确测量和发动机振动的实时跟踪监视奠定了基础。关键

2、词：航空发动机；转速调理；跟踪监视；发动机振动中图分类号：TN98文献标志码：A文章编号：1007—4414(2014)01-0125-04DesignofRotatingSpeedsModulationforAeroEngineRENRui-dong，LIGuo—hong，FANXiao—ming，MAChang(EngineDepartment，ChinaFlightTestEstablishment，anShaanxi710089，China)Abstract：Intheflighttestofaeroengine，trackingandmonitoringofvibrationac

3、tivatedbyrotorareneededandrealtimero·tatespeedshouldbeacquiredaccuratelywhenmonitoringenginevibration．Becauseofthecomplexityoftachometersignalwhichalwaysusedforrotatespeedmeasurement，wecouldntgetrotatespeedbyusualequipmentormethoddirectly．Inthisarticlerotationspeedsadjustmentmoduleisdesigned．Themo

4、dulewillreshapesignalstestedbytachometerandoutputfixedrangesignalwhosefrequencyissametosignalstestedbytachometer．Thereshapedsignalisalwaysquadratewaveandhelpfulforexactrotatespeedobtaining，itSalsothebasisofenginevibrationmonitoringforrealtime．Keywords：aeroengine；rotatingspeedsmodulation；trackingan

5、dmonitoring；enginevibrationl引言信号。目前，在国内航空发动机飞行试验中，对整机振笔者以常用的电压比较器为主要元件，以迟滞比动监视的要求越来越高，急需要对发动机高压(或低较电路为核心电路，搭建满足使用要求的不规则周期压)转子基频激起的振动加速度、速度、位移分量进电压信号方波整形电路，达到了将周期固定、波形为行实时跟踪监视J。为了解决这一问题，获得准确不规则正弦或方波的电压信号整理为周期不变，波形的转速信号是关键。满足目前常用频率信号。贝0量模块输入要求的方波信当前可用于航空发动机转速测量的方法和设备号的目的。基本分为三类，第一类是采用计数器测频率实现转速2电路设计

6、测量；第二类是采用频率一电压转换电路或芯片，将转速调理模块的目的主要是将不规则的复杂信频率信号转变为电压信号进行转速测量；第三类是测号转换成规律、满足测量系统输入幅值要求的信号。量周期J。无论采用哪种方法，输入转速测量设备因此核心部分使用电压比较电路实现波形整形的目的信号的波形和电压范围必须满足要求，而实际上航的。图1为迟滞电压比较器的传输特性图。空发动机转速传感器输出的信号比较复杂，甚至出现奇异波形。波形不规则的原因除工频、高频干扰信号叠加外，主要是发动机试车过程随机大振动引起传感器信号发生器与切割磁力线的导磁叶片之间位移随机变化、导磁叶片磁性不均匀、介质流动不稳定等因素造成信号波形奇异

7、、复杂。这样的波形不能满足转速测量设备高可靠、高精度的测量要求。因此必图1迟滞电压比较器传输特性须对转速传感器输出信号进行预先调理，将其转换为频率与原信号相同，且电压范围满足一定要求的方波收稿日期：2013—12-02作者简介：任瑞冬(1981一)，女，陕西长安人，工程师，硕士，主要从事发动机结构强度与故障诊断方面的研究工作。·l25·没汁与制造2014年第1期(第27卷，总第129期)·机械研究与应用·若单限比较器如果