- •Введение
- •1. Электропривод летательных аппаратов
- •1.1. Классификация электроприводов летательных аппаратов
- •1.3. Требования, предъявляемые к электроприводу летательных аппаратов
- •1. Высокая надежность.
- •2. Минимальные масса и габаритные размеры.
- •3. Высокая точность отработки механического движения, статическая и динамическая устойчивость.
- •4. Быстродействие и высокое качество переходных процессов.
- •5. Высокая степень готовности.
- •6. Энергетическая эффективность.
- •7. Совместимость с другими бортовыми агрегатами.
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Механика электропривода
- •2.1. Кинематическая схема электропривода
- •2.2. Типовые статические нагрузки электропривода
- •2.3. Уравнения движения электропривода
- •2.4. Механическая часть электропривода, как объект системы автоматического управления
- •2.5. Переходные процессы в механической части электропривода
- •2.6. Динамические нагрузки электропривода
- •3. Обобщенная электрическая машина
- •3.1. Линейные преобразования обобщенной машины
- •3.2. Механические характеристики обобщенной машины
- •4. Асинхронный электромеханический преобразователь
- •4.1. Математическое описание процессов электромеханического преобразования в асинхронном двигателе
- •4.2. Статические характеристики асинхронного электромеханического преобразователя при питании от источника тока
- •4.3. Режим динамического торможения асинхронного двигателя
- •4.4. Динамические свойства асинхронного двигателя
- •5. Синхронный электромеханический преобразователь
- •5.1. Электромеханическое преобразование в синхронном двигателе
- •5.2. Угловая характеристика синхронного двигателя
- •5.3. Динамические свойства синхронного двигателя
- •6. Электромеханический преобразователь постоянного тока
- •6.1. Математическое описание процессов преобразования энергии в двигателе постоянного тока с независимым возбуждением
- •6.2. Механическая характеристика двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
- •6.3. Динамические свойства двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
- •7. Обобщенная электромеханическая система с линеаризованной механической характеристикой
- •7.1. Динамические свойства электропривода с линейной механической характеристикой
- •7.2. Динамика электропривода с синхронным двигателем
1.3. Требования, предъявляемые к электроприводу летательных аппаратов
Область применения ЭП, выполняемые им функциональные задачи и его условия работы на борту определяют совокупность требований, предъявляемых к электроприводу. Часть этих требований падает с теми, которые предъявляют ко всему электрооборудованию ЛА [2], остальные требовавания являются специальными, определяемые конкретным назначением ЭП. Перечень основных требований, предъявляемых к электроприводу ЛА, выглядит следующим образом.
1. Высокая надежность.
В соответствии с этим ЭП должен выполнять заданные функции в определенных условиях, в течение определенного промежутка времени и с заданной вероятностью безотказной работы. Работа некоторых ЭП происходит в условиях комплексного воздействия внешних экстремальных условий, накладывает ограничения на материалы, конструктивные особенности, дизайн, режимы работы и т.д. Поскольку последствия отказа в работе ЭП ЛА чрезвычайно опасны (за исключением электропривода, используемого для бытовых нужд) его надежность должна существенно превышать надежность общепромышленных электроприводов. Если эти требования не выполняются или не подтверждаются, то все остальные качества ЭП могут оказаться бесполезными.
2. Минимальные масса и габаритные размеры.
Эти, общие для всего электрооборудования требования применительно к электроприводу ЛА означают, что он должен проектироваться на повышенные механические и электромагнитные нагрузки с использованием высокоэффективных активных и конструкционных материалов, специальных опор, с возможностью совмещения нескольких функций в одном агрегате. Встраиваемость ЭП в механизм ЛА является его отличительным признаком, и эта задача решается с учетом взаимосвязи тепловых, магнитных, вибрационных и других взаимодействий в условиях ограниченного объема.
3. Высокая точность отработки механического движения, статическая и динамическая устойчивость.
Кроме вращательного или поступательного движения выходного вала электропривод ЛА должен обеспечивать:
1) требуемый электромагнитный момент в заданном диапазоне изменения частоты вращения;
2) требуемый диапазон регулирования по частоте вращения;
3) стабилизацию как механических, так и электромагнитных и тепловых параметров;
4) решение специальных задач, например синхронного вращения, передачи движения через герметичную стенку и т. д.
Реализация этих требований должна проходить обычно с обеспечением высоких энергетических показателей ЭП при ограничениях по массогабаритным показателям, параметрам питания, условиям эксплуатации и технологическим требованиям. Вне зависимости от особенностей механизма требования к выходным координатам электропривода традиционны и сводятся в ЭП с регулированием:
1) момента – к обеспечению его заданного уровня, кратности изменения Мmax/Мmin , стабильности дМ/дt и его направления;
2) угловой скорости (скорости перемещения) – к реализации кратности регулирования Ωmax/Ωmin, стабильности ΔΩ при изменении нагрузки, параметров питания, а также плавности регулирования как отношения двух соседних значений угловых скоростей Ωi / Ωi-1;
3) положения – к обеспечению заданного углового положения ротора Ө и заданной его стабильности δӨ/δt в принятой системе координат.