5.2.3.1. Принцип действия, особенности конструктивного выполнения

Релейные усилители – это устройства, в которых при плавном изменении входной величины выходная величина изменяется ступенчато.

Релейные усилители способны при помощи цепи с малой энергией тока замыкать контакты электрической цепи большей мощности. Принцип действия электрических усилителей – электромагнитный.

Основными элементами электромагнитного реле являются: магнитопровод 1, якорь 4, катушка 2, противодействующая пружина 3.

5.2.3.2. Алгоритм функционирования

При подаче входного напряжения U_вх на катушку электромагнита якорь замыкает контакты, обеспечивая более мощный выход сигнала.По виду характеристик релейные усилители с электромагнитным реле подразделяются на однотактные (релейные) и двухтактные (поляризованные).

5.2.3.3. Статические и динамические характеристики

На рис. 5.б. представлена статическая характеристика релейного усилителя.

U_вых

U_вх

Рис. 5.12

5.2.3.4. Эксплуатационная надежность и стабильность характеристик. Возможные неисправности

Достоинством релейных усилителей являются:

1.Простота конструкции;

2.Большое усиление по мощности.

3.Возможность суммирования нескольких входных сигналов.

Недостатки:

1.Нелинейная характеристика;

2.Наличие контактов, склонных к “залипанию.”

3.Запаздывание в срабатывании (0,0001  0,1)с.

Б. Магнитный усилитель

5.2.3.1. Принцип действия, особенности конструктивного выполнения

Магнитный усилитель предназначен для усиления сигнала в виде переменного тока.

Магнитный усилитель простейший схемы включает: сердечник, с двумя обмотками. Входной сигнал в виде напряжения постоянного тока U_упр подается на обмотку управления 3. Рабочая обмотка 2 подключена последовательно с сопротивлением нагрузки R_н к источнику переменного тока. Выходной сигнал снимается в виде падения напряжения на сопротивлении R_н. Принцип действия магнитных усилителей состоит в том, что при изменении величины тока в обмотке управления принудительно изменяется магнитная проницаемость сердечника за счет подмагничивания его магнитным полем катушки управления. При этом индуктивное сопротивление рабочей обмотки резко снижается.

5.2.3.2. Алгоритм функционирования

При изменении напряжения на обмотке управления снижается магнитная проницаемость сердечника, что приводит к снижению индуктивного сопротивления рабочей обмотки. Поскольку сопротивление нагрузки, с которого снимается выходной сигнал, соединено последовательно с рабочей обмоткой, то падение напряжения на нем (выходной сигнал) возрастет.

5.2.3.3. Статические и динамические характеристики

В рабочем диапазоне статическая характеристика магнитного усилителя может быть описана зависимостью: U_вых=кU_вх

Динамические свойства усилителя описывается уравнением динамики апериодического звена с постоянной времени 0,01  0,05 с.

5.2.3.4. Эксплуатационная надежность и стабильность характеристик. Возможные неисправности

Достоинствами магнитного усилителя являются:

• высокая эксплуатационная надежность;

• высокий КПД;

• большой коэффициент усиления.

К недостаткам следует отнести:

• большой вес;

• значительные габариты;

способность работать только на переменном токе

5.3. Назначение и типы исполнительных устройств

Исполнительные устройства предназначены для непосредственного перемещения регулирующих органов.

Исполнительные устройства (ИсУ) в зависимости от вида подводимой энергии подразделяются на:

• гидравлические;

• пневматические;

• электрические;

• комбинированные.

Гидравлические ИсУ могут быть выполнены в виде:

-силовых цилиндров (гидроцилиндров) возвратно-поступательного действия (одностороннего и двухстороннего действия);

-силовых цилиндров (гидроцилиндров) поворотного (на угол360^о)действия (одностороннего и двухстороннего действия);

-гидромоторов (вращательного действия);

-мембранных ИсУ.

Наибольшее распространение в авиационных АС получили гидравлические ИсУ – гидроцилиндры.

5.4. Принцип действия, особенности конструктивного выполнения, алгоритмы функционирования элементов САУ и САР: исполнительных устройств

5.4.1. Силовые гидроцилиндры

А. Силовые гидроцилиндры двустороннего действия