轴频电场实验船模模拟电阻波动装置制造方法及图纸

一种轴频电场实验船模模拟电阻波动装置，属于船舶电气技术领域。所述实验船模包括船壳和船模主轴，特点：所述模拟电阻波动装置包括碳刷、滑环和模拟电阻，所述的滑环采用多片换向器，所述模拟电阻的数量与换向器的数量相同，所述模拟电阻一端焊接在换向器上，另一端焊接在船模主轴上，所述的碳刷一端与滑环紧密接触，另一端与船壳相连。优点：不仅可以将轴地电阻波动值进行有效控制，而且不会随着使用时间的增加而变化，从而达到精确控制船模产生可观测轴频电场的目的。

【技术实现步骤摘要】
轴频电场实验船模模拟电阻波动装置
本技术属于船舶电气
，具体涉及一种轴频电场实验船模模拟电阻波动装置。
技术介绍
舰船在海水中航行时，不但会产生静态电场，还会产生轴频电场。轴频电场的产生机理主要为：在电化学腐蚀和防腐过程中，无论是腐蚀电流还是保护电流，都将从阳极(分别对应船壳和辅助阳极或牺牲阳极)通过海水流向阴极(螺旋桨)，再经过尾轴、轴承、联轴器、齿轮等接地结构返回到船壳形成回路，如图1所示，螺旋桨1在转动过程中，轴地电阻Rb会发生周期性的变化，从而对轴电流进行调制而产生轴频电场。轴频电场由于频率极低、水下传播距离远、线谱特征明显等特点被广泛应用于水下目标的远距离探测，是一种重要的舰船目标的暴露源、水中兵器的攻击源，进而被广泛关注研究。但是在船模模拟试验中，由于船模轴电流远小于实船，在实验室环境下模拟腐蚀相关静电场时，由于模拟海水电导率相对于真实海水电导率等比例缩小，且船模物理尺寸的等比例缩小，导致极化电阻、涂层电阻和海水电阻等比例增大，为了保证缩比模型的调制系数与真实舰船的调制系数一致，则缩比模型轴地等效电阻的波动值应等比例增大。若真实波动值为2mΩ，按1∶50缩比，根据理论分析则缩比模型碳刷和滑环的接触电阻值即要达到5Ω，遗憾的是，碳刷和滑环的电阻波动值仅与材料、接触压力等因素密切相关，现有碳刷和滑环的接触电阻值通常在1mΩ～10mΩ的量级，无法满足缩比模型要求，且无法准确控制波动值的大小，使得在实验室难以利用船模准确模拟轴频电场。目前，轴频电场模拟试验采用的方法主要有两种：一是不采取任何措施，自然模拟；二是在轴接地装置2的碳刷上人为增加凹槽刻痕增加接触电阻波动的方法。对于第一种不采用任何措施的方法其主要缺点为：接触电阻过小，轴地电阻波动也较小，难以按实际比例模仿轴频电场，且该方法产生的轴频电场十分微弱，不利于实验室测量研究。对于第二种采用在接地碳刷上人为增加凹槽刻痕方法的主要缺点为：1)电阻波动不可控，人为增加凹槽刻痕虽然可增加接触电阻变化，但无法准确控制变化量；2)随着碳刷的磨损，凹槽和刻痕会逐渐变浅，从而使得接地电阻再次变小，需要进行更换维护，但更换后无法保证与更换前的一致性。鉴于上述已有技术，有必要对现有轴频电场实验船模模拟结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术的任务是要提供一种轴频电场实验船模模拟电阻波动装置，其不仅可以将轴地电阻波动值进行有效控制，而且不会随着使用时间的增加而变化，从而达到精确控制船模产生可观测轴频电场的目的。本技术的任务是这样来完成的，一种轴频电场实验船模模拟电阻波动装置，所述实验船模包括船壳和船模主轴，其特征在于：所述模拟电阻波动装置包括碳刷、滑环和模拟电阻，所述的滑环采用多片换向器，所述模拟电阻的数量与换向器的数量相同，所述模拟电阻一端焊接在换向器上，另一端焊接在船模主轴上，所述的碳刷一端与滑环紧密接触，另一端与船壳相连。在本技术的一个具体的实施例中，所述的滑环采用片或片换向器。在本技术的另一个具体的实施例中，所述的换向器之间都是绝缘的，中间存在绝缘介质。本技术由于采用了上述结构，具有的有益效果：第一、所述轴频电场实验船模模拟电阻波动装置可以将轴地电阻波动值进行有效控制，而且不会随着使用时间的增加而变化，从而达到精确控制船模产生可观测轴频电场的目的；第二、可根据需求任意调整轴地电阻波动值及信号波形，使得轴地电阻波动量值和波形精确可控，工作稳定，一致性好，且实现简单。附图说明图1为现有技术所述轴频电场产生原理示意图。图2为本技术所述实验船模尾部结构示意图。图3为本技术所述实验船模中碳刷和滑环接触电阻波动装置示意图。图中：1.螺旋桨、2.轴接地装置、3.前轴承、4.后轴承、5.推力轴承、6.船壳、7.船模主轴、8.碳刷、9.滑环、91.换向器、10.模拟电阻、11.绝缘介质。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本技术构思作形式而非实质的变化都应当视为本技术的保护范围。请参阅图2和图3，本技术涉及一种轴频电场实验船模模拟电阻波动装置，首先介绍该模拟电阻波动装置的由来：根据图1把一般船舶的尾系结构进行等效缩小，得到如图2所示的实验船模尾部结构，所述实验船模的螺旋桨1的保护电流可通过多条路径返回船壳6，忽略大轴电阻，船体内部的轴地等效电阻Rb可表示为式中，Rb表示船体内部的轴地等效电阻，R前轴承表示前轴承3的等效电阻，R后轴承表示后轴承4的等效电阻，R轴接地表示轴接地装置2的电阻，R推力轴承表示推力轴承5的接触电阻。所述轴接地装置2的电阻值R轴接地即轴接地装置2中碳刷8和滑环9的接触电阻，如图3所示，由于轴接地装置2的电阻值R轴接地明显小于其它电阻值，即推测出Rb≈R轴接地。因此，要准确控制轴频电场，只要准确控制轴接地装置2的电阻R轴接地即轴接地装置2中碳刷8和滑环9的接触电阻变化即可。为此，本技术方案提出了图3所示的轴频电场实验船模模拟电阻波动装置，所述模拟电阻波动装置主要由碳刷8、滑环9和模拟电阻10三部分组成，所述的滑环9采用多片换向器91，优选为12片或24片，本实施例以选用12片换向器91为例，所述的换向器91之间都是绝缘的，中间存在绝缘介质11。所述模拟电阻10的数量与换向器91的数量相同。本技术所述技术方案的基本原理是：1)采用普通的12片换向器91作为滑环9；2)根据电阻波动需要计算出12个模拟电阻10的阻值，例如，计算公式如下式中，i为序号，Ri表示第i个模拟电阻10的电阻值，Rb表示需要达到的船体内部的轴地等效电阻，α表示设定的轴地电阻波动系统(0～100％)，N示模拟电阻10的个数。确定电阻值后，选用相应阻值的模拟电阻10，按顺序将模拟电阻10一端焊接在换向器91上，另一端焊接在船模主轴7上，如图3所示。3)安装碳刷8，所述碳刷8一端与滑环9紧密接触，另一端与船壳6相连。所述轴频电场实验船模模拟电阻波动装置取代原来实验船模的轴接地装置2，其优点是轴地电阻波动量值和波形精确可控，工作稳定，一致性好，且实现简单。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴频电场实验船模模拟电阻波动装置，所述实验船模包括船壳(6)和船模主轴(7)，其特征在于：所述模拟电阻波动装置包括碳刷(8)、滑环(9)和模拟电阻(10)，所述的滑环(9)采用多片换向器(91)，所述模拟电阻(10)的数量与换向器(91)的数量相同，所述模拟电阻(10)一端焊接在换向器(91)上，另一端焊接在船模主轴(7)上，所述的碳刷(8)一端与滑环(9)紧密接触，另一端与船壳(6)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种轴频电场实验船模模拟电阻波动装置，所述实验船模包括船壳(6)和船模主轴(7)，其特征在于：所述模拟电阻波动装置包括碳刷(8)、滑环(9)和模拟电阻(10)，所述的滑环(9)采用多片换向器(91)，所述模拟电阻(10)的数量与换向器(91)的数量相同，所述模拟电阻(10)一端焊接在换向器(91)上，另一端焊接在船模主轴(7)上，所述的碳刷(...

【专利技术属性】
技术研发人员：史建伟，
申请(专利权)人：江苏伏波海洋探测科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32