用相关法测量发动机喷口面积

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1、文章编号：1000-882（92002）S0-0072-02用相关法测量发动机喷口面积MeasurementoftheEngineExitAreaUsingCorrelativeMethod（海军航空工程学院青岛分院，山东青岛266041）徐耀荣，谢静（空军93846部队，新疆乌鲁木齐830000）穆祥摘要：在结合发动机喷口的工作特点的基础上，通过分发送机的输出信号经计算机处理后直接输至数字式显析自整角机输出信号的特性，提出了一种适用于测量示仪表。这种方法的好处是有关的数据可为事后排故发动机喷口面积的基本方法，并运用相关法建立了相提

2、供依据，也可供故障诊断系统调用，而且也符合座舱应的数学模型。显示数字化的发展趋势。显然，这种方法的关键是发关键词：相关法；自整角机；喷口面积送机输出信号处理的数学模型。为此，本研究将运用中图分类号：V232相关法来建立此模型。文献标识码：A1自整角机传感器原理及其信号技术Abstract:ThecharacteristicOftheOutputsignaIOftheseIsyn自整角机的结构与微型电机相似，包括定子和转isanaIyzed.AkindOfmathematicaImOdeIisputfOrward,子两部分（如图1）。

3、每台自整角机都有两组绕组。其whichisfittOmeasurethenOzzIeexitareaOftheengine.中互相对接的三相绕组称整步绕组，它由3个相同的Keywords:cOrreIativemethOd;seIsyn;nOzzIeexitarea绕组组成，但在空间相互之间相差120，这与两极三相电动机的绕组相似。三相整步绕组也称为输出绕组，发动机喷口面积是航空发动机的一个非常重要的它经常采用分布绕组，并接成星形。另一绕组是单相参数，对于涡喷和涡扇发动机来说，要求发动机喷口面绕组，并总是与电源相连接，为自整角机提供

4、磁场，所积能够随着发动机工作状态的变化而变化，尤其是加以称为激磁绕组。图1中!1、!2和!3为三相绕组，中力式发动机，因而都将其作为重要的被控参数或监测间的为单相绕组。不管哪一种绕组作为定子绕组其工参数。由于喷口的工作特点所致，喷口控制通常是采作原理都相同。用间接的方法，即通过控制其他参数来间接地控制喷口面积；而喷口面积的监测及指示是直接测量喷口相关部件的角度，进而换算出喷口面积。因此，用于喷口面积检测及指示的传感器是专门设置的角度传感器。常用的有电阻式角度传感器和电感式角度传感器，其输出信号经硬件处理后输至座舱的显示仪表。鉴于喷口

5、面积异常是导致发动机故障的重要原因之一，在排除许多故障时，需要检查喷口工作是否正常。由于上图1自整角机的结构及工作原理述监测方法无法给出历史数据，给故障的排除带来了控制式自整角机发送机的工作原理如图1所示，很大的困难，有时还需要通过开车来重现故障，危险性使用时单相绕组接正弦交流激磁电压"#，频率为400较大，这是目前喷口面积监测方面存在的最大不足。Hz。图1中圆内的绕组表示放在转子上的绕组，另一为了弥补上述不足，笔者针对某型发动机喷口面个绕组就是定子上的绕组。取绕组中的!2绕组为基积测量的自整角机，提出了一种新的测量方法。其基准绕组

6、或参考绕组，激磁绕组轴线和!2绕组轴线的夹本思路是：由机载计算机取代自整角机中的接收机，由角为!1，用!1表示发送机转轴转角的位置，!1为零的位置称为自整角机的基准电气零位。收稿日期：2001-09-04当单相激磁绕组接正弦电源后，就产生一个脉冲磁作者简介：徐耀荣（1961—），男，讲师，硕士，主要从事航空发动机原理、发动机状态与监控等方面的教学研究工作。场，此脉冲磁场的特点是：时间一定，则磁通密度在空间72沿定子内圆作正弦分布；位置一定，则磁通密度随时间lTRx=E［（xt）（xt+）］=lim（xt）（xt+）ctT!T"0作正

7、弦变化；磁通密度分布曲线幅值的位置不随时间变它描述了一个随机过程在相隔的两个不同时刻取化，处于磁场轴线位置，但其幅值大小随时间交变。值的相关程度。当信号x（t）是一个正弦信号Bsin由于三相整步绕组的电势是由同一个激磁绕组的（t）时，它的自相关函数R（）=B2co（st）/2；当=脉冲磁场所感应，所以三相绕组中的感应电势的频率x0时，R（）=B2/2，这样，信号x（t）的自相关函数只相位与激磁电压的相同，而幅值或有效值的大小取决x与信号的幅值有关。于各相绕组轴线与激磁绕组轴线间夹角的大小。2.2互相关函数可以证明，若激磁绕组每极磁通

8、的最大值为m，当绕组S的轴线和磁密空间向量（同激磁绕组轴线）两个信号x（t），y（t）的互相关函数Rx（y）的定2义式为的夹角为l时，S2相绕组所交链的磁通的幅值为lT2=mcoslRx（y）=E［（xt）（yt+）］=limT"（x