ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА АВИАЦИОНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Прогресс не стоит на месте – системное устройство воздушных судов развивается чуть ли не каждый день. На современных самолетах множество различных механизмов, для работы которых необходимо достаточное количество энергии. Ее источниками служат гидравлические, пневматические и электрические приводы. В статье мы наиболее подробно познакомимся с последним типом средства. Электрический привод является совокупностью устройств, которые преобразовывают электрическую энергии в механическую, приводят рабочий механизм в движение и управляют последующим режимом его работы. Основные элементы системы можно увидеть на рисунке 1, где:

• ИЭ – источник энергии – на воздушном судне это бортовая сеть;
• УУ – управляющие устройства – например, регуляторы тока, мощности; преобразователи энергии; контактные и бесконтактные коммутаторы;
• ПЭ – преобразователь электрической энергии в механическую;
• СП – системы передачи полученной энергии к исполнительному механизму и аппаратуре упра­вления – редукторы или винтовые передачи;
• ИМ – исполнительный механизм – закрылки, элероны, тримеры и др.;
• ДОС – датчик обратной связи – нужен для ограничения движения в предельных положениях исполнительного механизма у нерегулируемых электроприводов (не содержат регу­лирующие устройства, осуществляемые управление частотой вращения или скоростью линейного пере­мещения исполнительного механизма).

Рисунок 1. Основные элементы электропривода

По способу преобразования энергии выделяют два основных типа приводов: электромагнитный и электродвигательный.

Электромагнитный привод преобразует энергию за счет магнитного поля. Его главные элементы – электрическая катушка, сердечник и защелка. Принцип работы основан на взаимодействии электрического тока и магнитного поля. Ток, проходя через катушку, создает магнитное поле, которое воздействует на сердечник и приводит его в движение. Пока ток подается на катушку, защелка фиксирует сердечник в определенном положении. Механизм управляет, например, выключателями, применяется в системах управления пневматическими устройствами.

Электродвигательный привод преобразует энергию с помощью физического явления индукции. Есть два основных типа, разделяемых по типу питания переменным или постоянным током. Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели переменного тока, где движение ротора осуществляется с меньшей скоростью, чем вращение переменного магнитного поля, создаваемого обмотками на статоре. Этот вид привода надежный, сравнительно недорогой и долговечный. В двигателях постоянного тока движение якоря осуществляется синхронно с магнитным полем. Регулирование скорости вращения выходного вала выделяет этот вид электродвигателя среди других.

Авиационный электропривод имеет ряд отличий от электропривода общего назначения. Вот некоторые из них:

• из-за повышенных частот вращения электродвигателя и специальных материалов устройству свойственна малая масса и габариты;
• выбор мощности электродвигателей, необходимой для передвижения исполнительных механизмов, с учетом высотных условий, в которых охлаждение хуже, чем на земле;
• наличие редуктора с большим передаточным отношением.

Электропривод получил широкое распространение благодаря ряду преимуществ:

• отсутствие сложных узлов и деталей для передачи движения от приводного устройства (электродвигатель или электромагнит) к исполнительному механизму;
• возможность легкого централизованного и дистанционного управления;
• надежность и простота эксплуатации.

Например, несколько лет назад российский инженер создал электромеханический привод стабилизатора для гражданских воздушных судов. До этого в работе стабилизатора применяется гидравлический привод, но этот подход дорогостоящий и затрачивает большой человеческий ресурс.

Таким образом, авиационный электропривод активно используется в самолетостроении и по сей день, хотя с момента своего создания не претерпевал значительных конструктивных изменений, что еще раз доказывает его прочность и легкость использования.