Автономные электрогидравлические рулевые приводы (электрогидростатические приводы)

Как показывают проведенные оценки, наиболее перспективным типом привода для использования в первичной системе управления, который может удовлетворить приведенным выше требованиям, является так называемый электрогидростатический привод (ЭГСП) на базе регулируемого вентильного электродвигателя и гидравлического насоса с постоянным наклоном шайбы для запитки силовых цилиндров.

Принцип действия ЭГСП проиллюстрирован на Рис. 8. В таком приводе скорость движения штока пропорциональна расходу гидросмеси, производимому насосом, т.е. объему гидросмеси, закачиваемому насосом в силовой гидроцилиндр в единицу времени (поэтому такой привод иногда называют приводом объемного регулирования). Для используемого в данной схеме плунжерного насоса с постоянным наклоном шайбы расход гидросмеси (и его направление) пропорционален скорости (и направлению) вращения вентильного электродвигателя, которая задается командным сигналом с блок управляющей электроники. Для обеспечения следящего режима работы этот командный сигнал, как и в ЭГРП, формируется пропорционально разнице между входным сигналом на привод и сигналом обратной связи с датчика положения штока привода. Для улучшения динамических характеристик привода, как замкнутой автоматической системы, возможно введение корректирующих фильтров и дополнительных обратных связей, например по скорости вращения вала электродвигателя.

Рис. 8 Электрогидростатический привод

Рисунок 1.4 Электромеханические привод фирмы “Liebherr-Aerospace”

Рисунок 1.6 Разработки фирмы “Liebherr-Aerospace” для БПЛА “Barracuda”

Гидравлические электрогидростатические приводы с объёмным регулированием скорости.

Рис. 1. Конструктивная схема типового регулируемого аксиально-поршневого насоса: 1 - наклонная шайба; 2 - шток устройства изменения угла наклона шайбы; 3 - поршни; 4 - гидрораспределитель.

Рис.10. Внешний вид комбинированного привода фирмы LIEBHERR [8.10] для управления спойлерами самолёта А380. Здесь приняты обозначения: 1 – компенсатор; 2 – гидроцилиндр; 3 - блок клапанов; 4 – блок электроники; 5 – насос и электродвигатель.

Рис. 8 Комбинированный привод фирмы “Liebherr-Aerospace”

Рисунок 1.7 Исполнительная часть системы управления
“более электрического” транспортного самолета А-400М

Рисунок 4. Двухканальный электрогидростатический рулевой привод (ЕНА) фирмы “Parker” для ГО самолета F-35

Рис. 3. Схема электрогидростатического привода

(по существу это электромеханический привод с гидростатической передачей).

Гидравлические приводы с объёмным регулированием скорости на основе регулируемых насосов.

да с регулируемым рабочим объёмом насоса.

вода с насосом переменной производительности.

Рис. 2 Схема гидравлического привода с регулируемым рабочим объёмом насоса.

Применяется в качестве резервного управления на самолёте Ант 148

Рис. 8.1 Общая схема построения традиционного автономного электрогидравлического привода с насосом переменной производительн.ости

Рис.8.2.

Принципиальная схема исполнительного механизма автономного электрогидравлического привода с регулируемым объёмом гидронасоса.

Здесь приняты обозначения: Uупр. – канал управления; nн – скорость вращения вала электродвигателя; – угол поворота наклонной шайбы насоса; qн() – рабочий объём насоса в функции угла поворота наклонной шайбы; Рк – давление настройки предохранительных напорных клапанов; Рком – давление в полости компенсатора; Р1, Р2 – давление в полостях гидроцилиндра; СП – сервопривод, управляющий поворотом наклонной шайбы; НШ – наклонная шайба.

Выражение для оценки рабочего объёма насоса:

. (8.2)

Максимальный угол наклона шайбы насоса обычно не превышает 10 - 12˚.

Параметр регулирования насоса:

. (8.3)

Это выражение безразмерное и изменяется от -1 до +1.

(8.4)

Скоростная характеристика исполнительного механизма привода определяется следующим соотношением:

. (8.5)

Параметр регулирования является функцией электрического сигнала рассогласования (Ue) и коэффициента передачи сервопривода ():

(8.6)

В насосе всегда имеются утечки рабочей жидкости, даже на холостом ходу, поэтому выражение для скоростной характеристики исполнительного механизма на холостом ходу примет вид:

. (8.7)

Рис.8.4

К пояснению физического смысла коэффициента эластичности механической характеристики приводного электродвигателя постоянного тока.

Основные утечки пропорциональны внешней нагрузке:

. (8.8)

Здесь Рi – давление в полости нагнетания, т.е. – на выходе насоса.

Механическая характеристика исполнительного механизма:

. (8.9)

Средний момент на валу электродвигателя:

. (8.10)

Здесь Рi – давление в полости нагнетания, т.е. – на выходе насоса.

Таким образом, соотношение, определяющее механическую характеристику исполнительного механизма, можно представить в виде следующего уравнения:

Выражение для механической (нагрузочной) характеристики исполнительного механизма автономного привода с аксиально-поршневым насосом:

. (8.11)

Для того, что бы построить график механической характеристики исполнительного механизма необходимо ещё определить максимальную силу, развиваемую гидроцилиндром. Эта сила равна:

. (8.12)

В этом выражении Рmax – максимальное давление, которое ограничивается предохранительными клапанами Рmax=Рк. Следовательно, максимальная сила на выходном звене привода равна:

. (8.13)

Рк – давление срабатывания предохранительных клапанов

Рком – давление в компенсаторе.

Рис.8.5

Дата добавления: 2014-01-07