
- •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
4. Быстродействие и высокое качество переходных процессов.
Под этим требованием, отражающим динамические качества электропривода, понимают его способность достаточно быстро реагировать на различные управляющие и возмущающие воздействия. Требование по быстродействию задается обычно в виде времени отработки (регулирования), либо определяется в частотной области шириной полосы пропускания.
Быстродействие отработки сигнала на изменение угловой скорости определяется по формуле:
где М(Ω) и МС(Ω) – моменты электромагнитный и сопротивления соответственно для текущих угловых скоростей;
J – момент инерции;
Ω1 – Ω2 – абсолютное приращение угловой скорости.
Из формулы следует, что при заданном МС (Ω) быстродействие однозначно определяется механической характеристикой М = f(Ω), на формирование которой чаще всего направлено регулирование.
Качество переходного процесса определяется его видом (апериодический или колебательный), при этом колебательный процесс характеризуется максимальной величиной перерегулирования, коэффициентом затухания колебаний и т.д.
5. Высокая степень готовности.
Степень готовности – это время, за которое выходные параметры ЭП достигают значений, обеспечивающих нормальное функционирование приводимого им агрегата. Например, для стартеров – это время вывода турбины на заданную частоту вращения, для гироскопов – время достижения установившегося дрейфа, зависящее от совокупности кинематических, тепловых, магнитных параметров и т.д.
6. Энергетическая эффективность.
Установленная мощность электропривода ЛА составляет 25–40 % общей мощности бортовых приемников электрической энергии, при этом наиболее энергоемкими являются приводы подъемно-транспортных устройств, рулевых поверхностей и механизации крыла, насосов гидравлических и топливных систем.
В условиях высокой стоимости получения электроэнергии на борту автономного транспортного средства и ограничения энергии первичных источников пуск ряда механизмов и эксплуатация ЭП должны проходить в условиях экономного использования электроэнергии с минимальной кратностью пусковых токов. Кроме того, ряд механизмов (гироскопические приборы в системах навигации, устройства записи информации и другое оборудование, относящееся к потребителям электроэнергии первой категории), должны надежно функционировать даже в условиях полного отказа основной системы электроснабжения, когда единственным источником остаются аккумуляторные батареи с ограниченным энергоресурсом.
7. Совместимость с другими бортовыми агрегатами.
Прежде всего, электропривод должен быть совместим с аппаратурой технического комплекса, в котором он используется, с системой электроснабжения (не должен снижать качество электроэнергии бортовой сети), информационной системой и, наконец, с рабочим органом и прибором, в котором он установлен. Кроме того, работающий электропривод не должен вызывать помех в работе радиоустановок, магнитных компасов, контрольно-измерительных приборов и другой бортовой электронной аппаратуры, т.е. должен отвечать требованиям электромагнитной совместимости.
Перечисленные требования и, в частности, высокая производительность, наиболее целесообразная быстрота и точность выполнения заданных операций, минимальный расход энергии во многом могут быть достигнуты при согласовании статических и динамических свойств исполнительных механизмов и силовой части привода, при правильном подборе соответствующих элементов всей системы привода и надлежащем конструктивном оформлении ее отдельных звеньев.