ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Полезная модель относится к области электромеханики и может быть использована, например, в системах управления органами управления летательных аппаратов.
Известен электромеханический следящий привод, содержащий электронный усилитель привода, исполнительный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов, силовой редуктор, который преобразует вращательное движение ротора электродвигателя в поступательное движение штока, потенциометр-датчик и потенциометр-приемник. Разность напряжений между потенциометром-датчиком и потенциометром-приемником используется для выработки управляющего сигнала, который передается на исполнительный двигатель (Б.Г. Крымов, Л.В. Рабинович, В.Г. Стеблецов. Исполнительные устройства систем управления летательными аппаратами, Москва «Машиностроение» 1987 г стр. 162).
Недостатком известного привода является его малая статическая и динамическая жесткости, т.е. большая просадка при нагружении выходного звена моментом аэродинамической силы.
Известен электромеханический следящий привод, принятый за прототип, содержащий систему управления, электромотор, исполнительный механизм, включающий в себя в том числе и редуктор, датчики тока электрической машины, датчик угловой скорости двигателя, датчик положения. Электромотор, датчики тока электрической машины, датчик скорости двигателя образуют электродвигатель.
Система управления включает в себя три типа обратных связей. Управление осуществляется по:
- положению толкателя (угол отклонения элеронов);
- скорости двигателя;
- выходному току преобразователя.
(Электромеханический привод с преобразователем «матричного» типа и электрической машиной с постоянным магнитом в приводе руля направления самолета, журнал «Силовая Электроника №4 2006 г., стр. 42-45).
Недостатком известного привода является сильное влияние нагрузки когда электродвигатель создает момент в статическом режиме. Этот режим работы наиболее тяжелый по сравнению с другими режимами, так как момент, равный 50% от максимального, должен на протяжении нескольких часов обеспечиваться при нулевой скорости двигателя.
Техническим результатом является снижение потребляемой приводом электрической мощности при нулевой скорости вращения ротора электродвигателя и тем самым уменьшение величины тока в обмотках статора, улучшение демпфирующих свойств электромеханического привода с органом управления самолета, а также возможность изменять частоту колебаний органа управления самолета.
Технический результат достигается тем, что электромеханический следящий привод, содержащий систему управления, привод, состоящий из электродвигателя и редуктора, вал которого соединен с валом электродвигателя, снабжен двумя гидравлическими демпферами, двумя опорами, установленными на корпусе привода, тремя качалками и пружинной тягой, установленной между качалкой траверсы и штоком привода, две качалки установлены между траверсой и штоками гидравлических демпферов, выходное звено траверсы выполнено с возможностью соединения с органом управления самолета, а также введены датчик перемещения траверсы и датчик перемещения пружинной тяги, подключенные к системе управления.
На фигуре изображена схема электромеханического следящего привода.
Электромеханический следящий привод содержит: систему управления 1, привод, состоящий из электродвигателя 2 и редуктора 3, пружинную тягу 4, которая соединена через качалку 5 с траверсой 6, опоры гидравлических демпферов 7 и 8, гидравлические демпферы 9 и 10, штоки которых соединены через качалки 11 и 12 с траверсой, механизм установки траверсы 13, датчик перемещения траверсы 14, датчик перемещения пружинной тяги 15. Электродвигатель включает в себя датчики тока электродвигателя и датчик скорости электродвигателя.
Электромеханический следящий привод содержит систему управления 1, привод, состоящий из электродвигателя 2 и редуктора 3. Вал электродвигателя 2 соединен с валом редуктора 3. Пружинная тяга 4 соединена с валом редуктора 3. Через качалку 5 пружинная тяга соединена с траверсой 6. Опоры 7 и 8 гидравлических демпферов 9 и 10 соединены с корпусом привода. Через качалки 11 и 12 штоки гидравлических демпферов 9 и 10 соединены с траверсой 6, выходное звено траверсы выполнено с возможностью соединения с органом управления самолета. Траверса устанавливается с помощью механизма установки траверсы 13, датчик перемещения траверсы 14 и датчик перемещения пружинной тяги 15, подключены к системе управления 1.
Электромеханический следящий привод работает следующим образом. При наличии входного сигнала выходное звено привода перемещает траверсу 6 и, соответственно, орган управления. В случае отсутствия входного сигнала нагрузка от органа управления распределяется равномерно между приводом и демпферами 9 и 10. Снижение нагрузки на штоке привода и, следовательно, уменьшение силы тока в обмотках статора электродвигателя 2 в статическом состоянии органа управления достигается за счет установки двух демпферов 9 и 10. Демпферы 9 и 10 принимают часть нагрузки на себя и тем самым разгружают электродвигатель 2 и стабилизируют орган управления. Подбор и установка гидравлических демпферов 9 и 10 позволяет изменять частоту колебаний органа управления самолета. Датчик перемещения траверсы 14 выдает сигнал, который поступает в систему управления 1 для сравнения с сигналом датчика перемещения пружинной тяги 15 и коррекции перемещения траверсы 6. В случае заклинивания электродвигателя 2 или редуктора орган управления взаимодействует с демпферами 9 и 10 и пружинной тягой 4.
Техническим результатом является снижение нагрузки на привод при нулевой скорости двигателя и тем самым уменьшение величины тока в обмотках статора, улучшение демпфирующих свойств электромеханического привода с органом управления самолета, а также возможность изменять частоту колебаний органа управления самолета.