4.3 電能傳輸設備設計

4.3.1 電路旋轉連接器

1．電路旋轉連接器的通道設計

1）電路旋轉連接器的功能

電路旋轉連接器是電能傳輸、模擬信號傳輸、總線信號等傳輸多種功能集一體的電信號連接，而且上殼體和下殼體能夠相對運動的裝置。它是坦克裝甲車輛底盤與炮塔之間電信號傳輸的唯一裝置，當炮塔旋轉時，炮塔座圈上的撥叉帶動電路旋轉連接器上殼體旋轉。

2）電路旋轉連接器的組成

電路旋轉連接器由下殼體、上殼體組成。下殼體主要由機芯、插座、下蓋板、下密封墊等組成，上殼體主要由插座、上蓋板、上密封墊等組成，如圖4-7所示。

3）機芯組成

機芯是電路旋轉連接器的核心，采用“薄片端面旋轉傳輸技術”進行分組優化來實現。通過分組優化設計，將不同種類的信號進行隔離，滿足絕緣和電磁兼容性要求。電路旋轉連接器內部的疊片根據傳輸通道類型（包括電能、模型信號和總線信號）以及電壓等級進行疊片的組合。機芯主要由電刷片、導電片、絕緣片組成，如圖4-8所示。

4）功率傳輸通道的設計

功率定引電片（或動引電片）將插座中的電源通過導線引入（或引出）到電刷片上，再通過電刷片（兩片）將電源從定引電片傳輸到動引電片，一組功率電刷片可以傳輸額定50 A電流，并將與其相鄰的通道之間的絕緣片保證抗電強度。根據功率傳輸的需求，進行多組功率電刷片的疊加。

圖4-9所示為定引電片結構圖，圖4-10所示為功率傳輸通道結構圖。

5）模擬量信號通道的設計

采用電刷片組合進行分組予以實現，根據各通道的功能選用不同的導線，動引電片采用雙面覆銅板，兩面焊線，一組可傳輸兩路信號，傳輸的額定電流為5A。

圖4-11所示為模擬量信號通道結構示意圖。

6）數字信號傳輸通道的設計

采用刷絲與刷環兩點接觸的傳輸方式，并且與機芯總成進行組合，實現旋轉時信號的實時傳輸。圖4-12所示為數字信號通道結構示意圖。

2．電路旋轉連接器的技術指標

目前電路旋轉連接器主要有電能傳輸通道、模擬信號傳輸通道、差分總線傳輸通道、光纖總線傳輸通道。

1）電能傳輸通道的技術指標

電能傳輸通道主要實現電能的傳輸。其技術指標主要有額定電壓、最高電壓、額定電流、最大電流及持續時間、動態接觸電阻、絕緣電阻、耐壓強度。

2）模擬信號傳輸通道的主要指標

模擬信號傳輸通道主要實現底盤與炮塔開關信號、傳感器信號等信號的互聯、互通。其技術指標主要有額定電流、動態接觸電阻、絕緣電阻、耐壓強度等。

3）差分總線傳輸通道的主要指標

差分總線傳輸通道主要實現CAN總線、FlexRay總線信號的傳輸。其主要技術指標有絕緣電阻、耐壓強度、動態接觸電阻變化、差分特性阻抗、插入損耗、串擾損耗等。

4）光纖總線傳輸通道的主要指標

光纖總線傳輸通道是指光纖信號的傳輸通道，其主要技術指標有傳輸速率、光纜特征、光纖插入損耗等。

電路旋轉連接器實物如圖4-13所示。