7. Электромеханические интеграторы

В качестве интегратора в системе ИКВ используется электромеханический интегратор постоянного тока (рис.4.1). Он представляет собой двигатель – генератор типа ИЭ-1МА, работающий в замкнутой схеме с двигателем.

Двигатель-генератор состоит из двухфазного асинхронного двигателя переменного тока и тахогенератора постоянного тока, расположенных на одном валу.

Входным сигналом для интегратора является напряжение Uвх, снимаемое с масштабного сопротивления акселерометра Rн

Условие работы интегратора:

ΔU=Uвх-Uтг (4.1)

ΔU – напряжение на входе усилителя интегратора

Uвх – напряжение на входе интегратора

Uтг – напряжение обратной связи с тахогенератора

Присутствие напряжения ΔU на входе усилителя интегратора объясняется наличием постоянной времени двигатель-генератора (3,5с). ΔU может достигать больших значений.

Характеристика напряжения тахогенератора в зависимости от оборотов двигателя линейна с высокой точностью (В=0,15%), т.е. напряжение на обмотке тахогенератора пропорционально развиваемой двигателем скорости.

Uтг=КтгN (4.2)

Ктг =6В на 1000об/мин – крутизна характеристики тахогенератора

из 4.1 и 4.2 следует

КтгN=Uкх±ΔU

Напряжение Uвх пропорционально ускорению ц.м.

Uвх=КаV (4.3)

тогда с учетом 4.3угол поворота вала двигателя равен

(4.4)

Угол поворота вала двигатель - генератора пропорционален составляющей скорости полета.

Второй член уравнения 4.4 представляет собой погрешность интегрирования. Значение ΔU может быть уменьшено до приемлемого уровня выбором достаточно большого коэффициента усиления.

Для интегрирования с высокой точностью ускорений, действующих на акселерометр, необходимо чтобы соблюдалось равенство

(4.5)

Выполнение данного равенства невозможно из – за наличия постоянной времени тахогенертора.

Рис.4.1. Электромеханический интегратор ИЭ-1МА

8. Акселерометры

Акселерометр (рис.2.1.) состоит из датчика ДА-3, предварительного усилителя БУ-17, усилителя У-133, преобразователя У-134 и масштабного сопротивления Rн.

Принцип действия акселерометра основан на уравновешивании инерционных сил, возникающих при действии на чувствительный элемент датчика акселерометра ускорений, силами взаимодействия электрического тока с полем постоянного магнита.

Чувствительный элемент датчика – маятник, подвешенный на цапфах, на каркасе маятника расположены две обмотки: вторичная обмотка (обмотка ротора) индукционного датчика угла и обмотка обратной связи.

При действии ускорений на маятник действует инерционный момент Ми, пропорциональный действующему ускорению, под влиянием которого маятник перемещается

Ми=КиV

Вследствие перемещения расположенной на маятнике катушки ротора датчика угла относительно статора, в катушке ротора наводится переменная ЭДС, фаза которой определяется направлением смещения чувствительного элемента от нулевого положения, следовательно, направлением действия ускорения.

Сигнал с роторной обмотки индукционного датчика угла поступает на вход усилителя БУ-17, затем усилителя У-133, где он усиливается в сигнал постоянного тока. Усилитель У-134 является преобразователем синусоидального напряжения 5В. 10кГц в прямоугольное 0,7В, является опорным для усилителя У-133.

С усилителя У-133 напряжение поступает на обмотку обратной связи. расположенную в поле постоянного магнита. и выходное сопротивление Rн .

Взаимодействие магнитного поля обмотки обратной связи с полем постоянного магнита создает момент Мос, пропорциональный величине тока в обмотке обратной связи и уравновешивающий инерционный момент

Мос=КiI

При уравновешивании моментов

КиV= КiI

направление тока в обмотке обратной связи соответствует знаку ускорения, а его значение пропорционально действующему на датчик ускорению

Напряжение , снимаемое с выходного сопротивления

Напряжение, снимаемое с масштабного сопротивления Rн, пропорционально действующему ускорению.

Рис.2.1. Акселерометр ДА-3.

Магнитная система акселерометра показана на рис.2.2:

Рис.2.2. Магнитная система акселерометра

9. ИКВ-1: Режим начальной выставки

Система ИКВ-1 устанавлена на самолетах МиГ-27, Су-17 и Су-25, предназначена для определения и выдачи потребителям:

• углов γ, υ, ψ;

• составляющих абсолютной угловой скорости самолета по горизонтальным осям гиростабилизированной плтформы;

• вертикального ускорения самолета.

Кроме вышеперечисленных параметров система выдает сигналы, характеризующие ее состояние (летчику и в БЦВС):

• исправность системы;

• РК (переключение в режим радиальной коррекции);

• Исправность скоростей (V_ξ, V_η);

• Отказ;

• ТВ (точная выставка).