4.3 电能传输设备设计

4.3.1 电路旋转连接器

1．电路旋转连接器的通道设计

1）电路旋转连接器的功能

电路旋转连接器是电能传输、模拟信号传输、总线信号等传输多种功能集一体的电信号连接，而且上壳体和下壳体能够相对运动的装置。它是坦克装甲车辆底盘与炮塔之间电信号传输的唯一装置，当炮塔旋转时，炮塔座圈上的拨叉带动电路旋转连接器上壳体旋转。

2）电路旋转连接器的组成

电路旋转连接器由下壳体、上壳体组成。下壳体主要由机芯、插座、下盖板、下密封垫等组成，上壳体主要由插座、上盖板、上密封垫等组成，如图4-7所示。

3）机芯组成

机芯是电路旋转连接器的核心，采用“薄片端面旋转传输技术”进行分组优化来实现。通过分组优化设计，将不同种类的信号进行隔离，满足绝缘和电磁兼容性要求。电路旋转连接器内部的叠片根据传输通道类型（包括电能、模型信号和总线信号）以及电压等级进行叠片的组合。机芯主要由电刷片、导电片、绝缘片组成，如图4-8所示。

4）功率传输通道的设计

功率定引电片（或动引电片）将插座中的电源通过导线引入（或引出）到电刷片上，再通过电刷片（两片）将电源从定引电片传输到动引电片，一组功率电刷片可以传输额定50 A电流，并将与其相邻的通道之间的绝缘片保证抗电强度。根据功率传输的需求，进行多组功率电刷片的叠加。

图4-9所示为定引电片结构图，图4-10所示为功率传输通道结构图。

5）模拟量信号通道的设计

采用电刷片组合进行分组予以实现，根据各通道的功能选用不同的导线，动引电片采用双面覆铜板，两面焊线，一组可传输两路信号，传输的额定电流为5A。

图4-11所示为模拟量信号通道结构示意图。

6）数字信号传输通道的设计

采用刷丝与刷环两点接触的传输方式，并且与机芯总成进行组合，实现旋转时信号的实时传输。图4-12所示为数字信号通道结构示意图。

2．电路旋转连接器的技术指标

目前电路旋转连接器主要有电能传输通道、模拟信号传输通道、差分总线传输通道、光纤总线传输通道。

1）电能传输通道的技术指标

电能传输通道主要实现电能的传输。其技术指标主要有额定电压、最高电压、额定电流、最大电流及持续时间、动态接触电阻、绝缘电阻、耐压强度。

2）模拟信号传输通道的主要指标

模拟信号传输通道主要实现底盘与炮塔开关信号、传感器信号等信号的互联、互通。其技术指标主要有额定电流、动态接触电阻、绝缘电阻、耐压强度等。

3）差分总线传输通道的主要指标

差分总线传输通道主要实现CAN总线、FlexRay总线信号的传输。其主要技术指标有绝缘电阻、耐压强度、动态接触电阻变化、差分特性阻抗、插入损耗、串扰损耗等。

4）光纤总线传输通道的主要指标

光纤总线传输通道是指光纤信号的传输通道，其主要技术指标有传输速率、光缆特征、光纤插入损耗等。

电路旋转连接器实物如图4-13所示。