Электромеханизм ЭПК-2Т для привода стеклоочистителя

курсовая.docx

Министерство образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика С.П. Королева
(национальный исследовательский университет)
Факультет инженеров воздушного транспорта
Кафедра эксплуатации авиационной техники
«Электрифицированное оборудование летательных аппаратов»
Пояснительная записка: 23 стр. 7 таблиц 5 источников 12 рисунков
В курсовой работе содержится искусственная механическая характеристика естественная механическая характеристика кривая разгона расчет на нагрев электрическая схема управления расчёт КПД моделирование процесса запуска LabView.
TOC o "1-3" h z u 1. ВВЕДЕНИЕ PAGEREF _Toc185956573 h 4
Исходные данные PAGEREF _Toc185956574 h 5
Расчет статической характеристики приведенной к валу двигателя. PAGEREF _Toc185956575 h 6
Выбор электродвигателя. PAGEREF _Toc185956576 h 7
Расчет искусственных механических характеристик (). PAGEREF _Toc185956577 h 8
Расчет искусственных механических характеристик (). PAGEREF _Toc185956578 h 12
Построение кривой разгона. PAGEREF _Toc185956579 h 15
Расчет электродвигателя на нагрев методом эквивалентного тока. PAGEREF _Toc185956580 h 16
Проектирование электросхемы управления запуском. PAGEREF _Toc185956581 h 17
1 Принципиальная схема. PAGEREF _Toc185956582 h 17
2 Описание работы схемы PAGEREF _Toc185956583 h 18
Моделирование процесса запуска в среде LabView. PAGEREF _Toc185956584 h Ошибка! Закладка не определена.
Список использованной литературы. PAGEREF _Toc185956585 h 23
Запуск турбореактивного двигателя (ТРД) имеет ряд особенностей которые кратко могут быть сформулированы следующим образом. В ТРД только при сравнительно большой скорости турбина может развивать мощность необходимую для вращения компрессора. Поэтому для запуска ТРД компрессор необходимо раскрутить до скорости =80-100 сек-1.
Во избежание динамических ударов которые могут привести к поломке звеньев кинематической цепи электропривода электростартер запускается ступенчато.
Существует ряд схем запуска например:
При напряжении источника питания U=24 В с включением электростартера через одно или два добавочных сопротивления;
С применением двух аккумуляторных батарей и добавочного сопротивления. При такой схеме запуск производится в три ступени: в начале стартер подключается через добавочное сопротивление при параллельном включении батарей затем сопротивление шунтируется и на третьей ступени происходит переключение батарей с параллельного соединения на последовательное.
В последнее время разработаны схемы плавного запуска. Общим во всех схемах является следующее. На первой ступени запуска создается небольшой момент необходимый для выборки люфтов в системах передач. Затем создается динамический момент величина которого определяется заданным временем разгона ТРД. Превышение этого времени недопустимо так как может произойти перегрев турбины.
В данном расчете рассмотрен запуск при помощи электростартера представляющего электродвигатель смешанного возбуждения связанный с валом ТРД редуктором и муфтой свободного хода. Муфта служит для защиты стартера от перегрузок и расцепления стартера и ТРД после запуска последнего.
В последнее время в системах запуска применяют стартер-генераторы т.е. такие электрические машины которые при запуске работают в двигательном режиме а после запуска переводятся в генераторный режим.
Запуск при помощи стартер-генераторов имеет конечно свои особенности но с точки зрения методики расчета электропривода существенных различий нет.
Суммарный момент сопротивления ТРД – 80 н*м;
Время разгона ТРД – 42 с;
Передаточное отношение редуктора – 28;
КПД редуктора – 094;
Момент инерции вращающихся частей ТРД – 11 кг*м2;
Обороты малого газа ТРД – 125 с-1;
Суммарный момент сопротивления в момент пуска – 01Мм. мах;
Суммарный момент сопротивления компрессора ТРД на оборотах малого газа –
Расчет статической характеристики приведенной к валу двигателя.
Построим статическую характеристику ТРД по трем данным нам точкам:
Рисунок 1 Статическая характеристика ТРД:
МТ – момент турбины; МК – момент компрессора;
ММ – суммарный момент ТРД
Приведенный момент сопротивления:
Задаваясь по статической характеристике (рисунок 1) рядом значений и находя соответствующие им скорости вращения вычисляем и . Вычисления сводим в таблицу 1.
По данным таблицы 1 строим зависимость (рисунок 2).
Рисунок 2 Статическая характеристика ТРД приведенная к валу двигателя
Выбор электродвигателя.
Мощность электродвигателя в данном расчетном случае определяется по формуле:
где - максимальный момент на статической характеристике;
- динамический момент необходимый для создания ускорения ТРД.
нам не известен поэтому подсчитаем мощность двигателя и возьмем двигатель большей мощности.
Так как момент сопротивления ТРД значительно изменяется в процессе работы следовало бы выбрать электродвигатель с последовательным возбуждением но для ограничения скорости холостого хода требуется выбрать двигатель смешанного возбуждения в котором основная часть ампер-витков создается последовательной обмоткой:
Берем ближайший по мощности электродвигатель . Электромеханические характеристики двигателя приведены на рисунке 3.
Номинальные данные:
Сопротивление обмоток: обмотки якоря последовательной обмотки возбуждения параллельной обмотки возбуждения . Соответствие выбранного нами электродвигателя исходным данным можно проверить расчетом механических и тепловых переходных процессов.
Рисунок 3 Электромеханические характеристики двигателя
Считаем что в первом приближении будет осуществлен двухступенчатый пуск: с двумя добавочными сопротивлениями при ; с одним добавочным сопротивлением при ; без сопротивлений при .
Для построения переходных процессов требуются механические характеристики на которых будет работать стартер в процессе разгона ТРД. В данном расчетном случае все три характеристики будут искусственными.
Расчет искусственных механических характеристик ().
Искусственная характеристика при . Так как стартер рассчитан на 28 В а напряжение аккумуляторной батареи питающей стартер 24 В искусственную характеристику рассчитывают по формуле:
где и - скорость вращения и напряжение на естественной механической характеристике;
и - скорость вращения и напряжение на искусственной механической характеристике.
Для удобства расчетов данные естественной характеристики запишем в табл. 2 в которую затем сведем результаты расчетов искусственной характеристики.
Сопротивление якорной цепи:
Задаваясь рядом значений и взяв соответствующие им значения и подсчитываем:
Для следующего значения имеем:
Остальные точки характеристики рассчитываются аналогично.
Две остальные искусственные характеристики удобно рассчитывать сопоставляя их со статической характеристикой (рис. 4).
Искусственная характеристика при и добавочном сопротивлении . на первой ступени запуска определяется на основании следующих соображений. В начале запуска ТРД электростартер должен развивать небольшой момент для выборки люфтов в механизме сцепления чтобы избежать поломки зубчатых колес от ударных нагрузок.
Выбирая по естественной электромеханической характеристике
(рисунок 3) находим соответствующий данному моменту ток . Добавочное сопротивление вычисляем по формуле:
Считая что на небольшом участке характеристики представляет линейную зависимость строим ее по двум точкам:
Построение приведено на рисунке 4.
Для вычисления необходимо вначале решить вопрос относительно величины максимально допустимого броска момента при переключении с одной ступени на другую. Величина пикового момента выбирается из следующих соображений. Необходимо создать динамический момент обеспечивающий разгон ТРД в заданное время (определяемое процессами происходящими в звеньях авиадвигателя). Бросок момента определяется также допустимыми бросками тока с учетом оптимального разряда аккумуляторной батареи питающей стартер. Вопрос выбора пикового момента решается либо на основании опыта расчетчика либо при помощи статистических данных подобных систем запуска. В конечном счете вопрос решается методом последовательных приближений.
Задаемся при этом бросок тока (см. таблицу 2).
Искусственная характеристика при и добавочном сопротивлении . Определяем .
Уравнение искусственной механической характеристики с :
Из формулы можно определить:
После упрощения получим:
где - скорость при переходе с характеристики при на характеристику с (см. рисунок 4);
- скорость на характеристике с при (см. таблица 2).
Подставляя числовые значения получим:
При данном значении характеристика обязательно пройдет через точку с координатами: . Формула для определения универсальна и может быть использована для определения сопротивлений искусственной характеристики проходящей через точку координаты которой нам заданы.
Рассчитываем искусственную механическую характеристику с и . Исходной в данном случае будет характеристика при .
Для удобства данные этой характеристики записываем в таблицу 3 в которую сведем результаты расчетов:
Для последующего значения имеем:
Остальные точки характеристики рассчитываем аналогично.
Наносим на график (см. рисунок 4) полученную характеристику а также характеристику при и .
Рисунок 4 Моменты при
Как видно из рисунка даже при характеристика пересекает график момента сопротивления что недопустимо (может произойти перегрев турбины).
Выходом из данной ситуации является применение двух аккумуляторных батарей включенных последовательно. Таким образом напряжение питания будет не 24 В а 48 В что способствует повышению момента раскрутки турбины а следовательно и компрессора.
Расчеты аналогичны приведенным выше.
Искусственная характеристика при .
Для удобства расчетов данные естественной характеристики запишем в таблицу 4 в которую затем сведем результаты расчетов искусственной характеристики.
Две остальные искусственные характеристики удобно рассчитывать сопоставляя их со статической характеристикой (рисунок 5).
Искусственная характеристика при и добавочном сопротивлении .
Построение приведено на рисунке 5.
- скорость на характеристике с при (см. табл. 4).
При данном значении характеристика обязательно пройдет через точку с координатами: .
Для удобства данные этой характеристики записываем в таблицу 5 в которую сведем результаты расчетов:
- скорость на характеристике с при (см. таблицу 4).
При данном значении характеристика обязательно пройдет через точку с координатами:
Наносим на график (см. рисунок 5) полученную характеристику а также характеристику при и .
Переход со второй на третью характеристику выбираем при .
Для расчета механических переходных процессов нам необходима зависимость динамического момента от скорости вращения.
Динамические моменты определяем путем графического вычитания по рисунку 5.
Рисунок 5. Выбор моментов переключения ступеней
Построение кривой разгона.
Кривую разгона построим методом пропорций. При построении примем следующие масштабы:
- масштаб скорости ;
Построение ведем в первом и втором квадрантах координатной системы в следующем порядке (рисунок 6).
Во втором квадранте строим зависимость и ступенчато аппроксимируем эту кривую.
На оси откладываем отрезок пропорциональный моменту инерции подвижных частей ТРД приведенному к валу стартера. Величина этого отрезка:
Приведенный момент всей системы равен моменту инерции турбины и компрессора где - передаточное число редуктора:
Рисунок 6. Построение кривой разгона ТРД
На основании построения определяем время разгона ТРД = 22 секунды
По условиям расчета время разгона не должно превышать 42 секунды. Проверим соответствует ли выбранный нами стартер условиям нагрева. Построим кривую и рассчитаем на нагрев методом эквивалентного тока.
Расчет электродвигателя на нагрев методом эквивалентного тока.
Данные для построения кривой берем из графиков (рисунков 3 5 6).
По рисунку 6 задаемся определенным временем отсчета находим соответствующие значения и . Зная по рисунку 5 находим Мd (момент двигателя) а по рисунку 3 находим . Все данные сводим в таблицу 6.
По данным таблицы 6 строим кривую (см.рис.7()оим кривую ицы 6 в таблицу м отсчетаом эквивалентного тока).
При помощи графика вычисляем эквивалентный ток . При расчетах на выбранных участках кривой для каждого интервала времени берем среднее значение тока:
Рисунок 7 График к расчету на нагрев
Проверим по неравенству IЯ. ЭКВ ≤ IЯ.Н. так как IЯ.Н = 340А то можно сделать вывод что двигатель недогружен в тепловом отношении.
=PIЭКВ×U=6809258×48=0.55
Проектирование электросхемы управления запуском.
В данном случае следует применить схему запуска в функции времени так как время разгона ТРД строго лимитировано.
В схеме управления следует также предусмотреть меры которые обеспечивали бы запуск только в заданной последовательности:
) через три добавочных сопротивления ();
) через два добавочных сопротивления ();
) через одно добавочное сопротивление ();
) без добавочных сопротивлений по естественной механической характеристике.
1 Принципиальная схема.
Для управления запуском используем микроконтроллеры MC-50-семейства – МС50 МС51. эти контроллеры отличаются высокой надежностью и хорошим соотношением ценакачество. Схема его включения (и собственно схема запуска) изображена на рис. 8. Как и указывалось выше контроллер будет управлять силовыми контакторами один из которых подключит питание на стартер для начала запуска через два добавочных сопротивления два других через заранее запрограммированное время зашунтируют добавочные сопротивления. Контакторы выполним на мощных IBPG-транзисторах эти транзисторы позволяют коммутировать относительно высокие напряжения(48В) малыми токами и напряжениями. Работа схемы запуска представлена ниже в таблице состояний.
Для питания контроллера используем DC-DC конвертор. Эти конверторы позволяют получить из одного входного постоянного напряжения питания одно или несколько выходных постоянных напряжений практически любого значения и любой полярности. В их основе как правило лежит принцип обычной широтно-импульсной модуляции как и в традиционных импульсных источниках питания. В нашей схеме используем DC-DC конвертор фирмы NEC DC-3MR. Его характеристики: мощность входное напряжение выходное напряжение нестабильность от изменения при полной нагрузке не более ±1% нестабильность от изменения не более ±5%.
Таблица 7(продолжение)
2 Описание работы схемы
Когда мы нажмем кнопку пуск питание через DC-DC конвертор поступит на контроллер. Примерно через 1 сек. после нажатия кнопки контроллер будет готов и начнет выполнение программы. Сначала контроллер замкнет контактор К1 который в свою очередь своими контактами замкнет цепь питания электростартера и двигатель начнет разгоняться через три добавочных сопротивления. В начале момент двигателя мал. Это сделано для выборки люфтов и зазоров в системе передачи. Данный этап длится в течение 10 сек. Затем контроллер замкнет контактор К2 который своими контактами зашунтирует первое добавочное сопротивление и разгон двигателя пойдет через одно добавочное сопротивление. Это продолжается 6 сек. После этого контроллер замыкает контактор К3 а спустя еще 6 сек — контактор К4 которые своими контактами шунтируют второе и третье добавочные сопротивления соответственно. Оставшуюся часть времени разгон продолжается по естественной характеристике. По прошествии 22 сек. после начала выполнения программы контроллером он разомкнет контактор К1 и питание перестанет подаваться на стартер. Двигатель вышел на режим малого газа. Запуск закончен.
Моделирование процесса запуска в среде LabView.
Для моделирования процесса запуска двигателя используем программную среду LabView которая представляет собой среду графического программирования и на протяжении давольно длительного времени широко использующаяся в промышленности образовании и научно-исследовательских лабораториях в качестве стандартного инструмента для сбора данных и управления программами.
С целью наглядно представить динамику процесса запуска двигателя на лицевую панель нашего виртуального прибора (ВП) выведем два графика: зависимость и зависимость .
Рисунок 9 Лицевая панель ВП.
Для запуска программы (начала запуска) необходимо нажать кнопку «Зауск» на лицевой панели ВП. В это время на графиках наблюдается отработка значений зависимостями. Для экстренной остановки процесса запуска также на лицевой панели имеется кнопка «stop» нажав на которую пользователь может посмотреть текущие значения и .
Рис. 10 Лицевая панель после нажатия «stop» в процессе запуска.
За временем в процессе работы пользователь может следить по специально предназначенному для этого временному индикатору. Также на лицевую панель вынесена электрическая схема запуска она расположена внизу лицевой панели (рисунок 9). Она также наглядно помогает пользователю представить работу схемы.
По прошествии 22 сек на лицевой панели наблюдается следующее:
Рис. 11 Окончание запуска ТРД.
Мы видим что общее время запуска 22сек через контакт 1К1 ток не течет а следовательно схема обесточена характеристики отработали все свои значения.
Далее (рисунок 12) представлен текст описанной программы.
Рис. 12а Текст программы (верхний фрагмент).
Рис 12б Текст программы (нижний фрагмент).
Список использованной литературы.
Прилепский В. А. Конспект лекций по курсу ЭФО ЛА.
Проектирование и расчет авиационных электроприводов К.Н. Борисов и др. М «Машиностроение» 1971 г стр. 188.
Микросхемотехника под ред. И.П. Степаненко М Радио и связь 1993 г.
Электропривод ЛА: учебник для авиационных вузов В.А. Полковников и др. М «Машиностроение» 1990 г стр. 352
Суранов А.Я. LabView 7 : справочник по функциям. - М. «ДМК Пресс» 2005

Федеральное агентство по образованию.doc

Федеральное агентство по образованию
Самарский государственный аэрокосмический университет
Кафедра эксплуатации летательных аппаратов и двигателей
Курсовая работа по курсу
«Электрифицированное
оборудование летательных
Расчёт электродвигателя и проектирование схемы управления для запуска ТРД
Расчёт статической характеристики приведённой к валу двигателя _ 6
Запуск турбореактивного двигателя (ТРД) имеет ряд особенностей которые
кратко могут быть сформулированы следующим образом. В ТРД только при
сравнительно большой скорости турбина может развивать мощность необходимую
для вращения компрессора. Поэтому для запуска ТРД компрессор
необходимо раскрутить до скорости =80-100 сек' 1.
Во избежание динамических ударов которые могут привести к поломке звеньев
кинематической цепи электропривода электростартер запускается ступенчато.
Существует ряд схем запуска например:
При напряжении источника питания U-24 В с включением
электростартера через одно или два добавочных сопротивления
С применением двух аккумуляторных батарей и добавочного сопротивления.
При такой схеме запуск производится в три ступени:
в начале стартер подключается через добавочное сопротивление при
параллельном включении батарей затем сопротивление шунтируется и на
третьей ступени происходит переключение батарей с параллельного соединения
на последовательное.
В последнее время разработаны схемы плавного запуска. Общим во всех схемах
На первой ступени запуска создается небольшой момент необходимый для
выборки люфтов в системах передач.
Затем создается динамический момент величина которого определяется
заданным временем разгона ТРД.
Превышение этого времени недопустимо так как может произойти перегрев
В данном расчете рассмотрен запуск при помощи электростартера
представляющего электродвигатель смешанного возбуждения связанный с валом
ТРД редуктором и муфтой свободного хода.
Муфта служит для защиты стартера от перегрузок и расцепления стартера и
ТРД после запуска последнего.
В последнее время в системах запуска применяют стартер-генераторы т.е.
такие электрические машины которые при запуске работают в двигательном
режиме а после запуска переводятся в генераторный режим.
Запуск при помощи стартер-генераторов имеет конечно свои особенности но
с точки зрения методики расчета электропривода существенных различий нет.
Суммарный момент сопротивления ТРД Мм ma
Время разгона ТРД =41 с;
Передаточное отношение редуктора
КПД редуктора = 0.93;
ТРД м =130 с 1 Момент инерции вращающихся частей ТРД JT = 12.5 кг м2;
* Суммарный момент сопротивления в момент трогания
( = 0) М ( 0)=01Мм max =0.185 = 8.5 Нм.
** Суммарный момент сопротивления ТРД на оборотах
M ( м)=l.5MMmax =1.585 = 127.5 Нм.
Расчет статической характеристики приведенной к валу двигателя
Построим статическую характеристику ТРД по трем данным нам точкам
для Мм =8.5; 85 и 127.5 Нм.
50 75 100 125 Рис. 1 - Статическая
Приведенный момент сопротивления: [pic][pic]
Задаваясь по статической характеристике
(рис.1) рядом значений Мм и находя соответствующие им скорости
вращения м вычисляемd= м i и Мс. Вычисления сводим в табл. 1.
tceк 0 2 2 52 71 105 118 173 173 196 265 315 329
1 379 387 МдНм 5 49 50 35 29 22 19 12 20 15 7 15
19 23 24 Iя А 100 95 700 510 440 340 300 200 305 240-
0 240 245 300 350 355 По данным таблицы 7 строим кривую 1Я = f
При помощи графика 1Я = f (t) вычисляем эквивалентный ток 1экв. При
расчетах на выбранных участках кривой для каждого интервала времени берем
среднее значение тока:
Проверяем по неравенству Iя экв ≤ IЯН так как 1ЯН = 340А то 272 А 340
Можно сделать вывод что двигатель недогружен в тепловом отношении но
взять его меньшей мощности нельзя так как он не будет обеспечивать
заданное время разгона.
Проектирование электросхемы управления запуском
В данном расчетном случае следует применять схему запуска в функции
времени так как время разгона ТРД строго лимитировано.
В схеме управления следует также предусмотреть меры которые обеспечивали
бы запуск только в заданной последовательности:
через три добавочных сопротивления;
через два добавочных сопротивления;
через одно добавочное сопротивление.
Схема управления запуском приведенная на рис. 8 включается под напряжение
при помощи рубильника Р. После нажатия кнопки П срабатывает реле Р1 и
замыкает свой контакты. Одновременно включается двигатель АВП.
Через 03—10 с после нажатия на пусковую кнопку замыкаются контакты 1-го
микровыключателя реле времени шунтируя пусковую кнопку. После этого схема
работает автоматически. Через 05 с (после замыкания 1-го микровыключателя)
замыкаются контакты 2-го микровыключателя включая обмотку РМОвк. РМО
срабатывает замыкая свои контакты в цепи обмотки силового контактора К1
который включает стартер через добавочные сопротивления rд1;rд2 и rд3.
Через 2 с срабатывает третий микровыключатель включая К2 который
Через 153 с срабатывает 4-ый микровыключатель который шунтирует rд2.
Дальнейший разгон до скорости 325 с-1 происходит за 214 с.
Время срабатывания 3 и 4-го микровыключателя а следовательно
соответствующую регулировку АВП проводят на основании расчета механических
переходных процессов и время разгона до = 325 с-1 приведено на рис. б.
Уточняем время запуска ТРД. Время разгона до = 325 с-1 составляет 387
с. От момента нажатия кнопки П до включения стартера под напряжение (до
срабатывания 2-го микровыключателя) 15 с. Итак время запуска
7+15=402 что несколько меньше заданного.
Рис. 8 - Электросхема управления запуском ТРД
Где: СТ - стартер электродвигатель постоянного тока
смешанного возбуждения;
IHO и СО — параллельная и последовательная обмотки стартера
АВП - автомат времени пуска представляющий электромашинное
реле времени. В него входит электродвигатель параллельного
возбуждения который через редуктор приводит в движение
кулачки 1-5 замыкающие соответствующие контакты через
заданные интервалы времени;
Для стабилизации оборотов АВП имеется центробежный
регулятор контакт которого ЦР при превышении расчетного
значения оборотов включает в цепь двигателя добавочное
Р1 - реле которое обеспечивает запуск ТРД в необходимой
последовательности. Реле имеет две обмотки: включающую ВК
РМО — реле максимальных оборотов: предназначено для
отключения стартера когда турбина может работать
самостоятельно. РМО имеет две обмотки - включающую и
К1 - контактор включающий цепи питания стартера;
К2 и КЗ - контакторы шунтирующие добавочные сопротивления
Моделирование процесса запуска в среде LabView
Чтобы проследить динамику процесса запуска двигателя на лицевую
панель нашего виртуального прибора (ВП) выведем два графика:
зависимость =f(t) и. зависимость
Для начала процесса запуска необходимо перевести выключатель реле Р
Зависимости плавно начнут отрабатывать свои значения. В любой момент
времени мы можем остановить процесс запуска и посмотреть по графикам
текущие значения t и Md. Останов осуществляется
переключением выключателя в положение «выкл» лицевой панели ВП.
В этот момент мы можем увидеть примерно следующее:
Был произведен расчет запуска ТРД. Для этого был использован
двигатель с мощностью Р=7000 Вт и номинальным током якоря 1=340 А.
Питание электродвигателя осуществляется от двух аккумуляторов
Uпит = 48 В разгон ТРД осуществляется
поэтапно с помощью трех добавочных сопротивлений
rд1 + rд2 + rд3 =04753Ом
rд2 + rд3 = 0063 Ом rдг = 0048 Ом. После
проведения теплового расчета было
обнаружено что двигатель недогружен в тепловом отношении. Также
было рассчитано время запуска ТРД t=402 с. Оно является допустимым
т.к. немного меньше требуемого значения.
По результатам расчетов был смоделирован процесс запуска двигателя в
Список использованных источников
Борисов К.Н. Проектирование и расчет авиационных
электроприводов. М.:
«Машиностроение» 1971 г.
Полковников В.А. Электропривод летательных аппаратов. М
«Машиностроение» 1990 г.
Конспект лекций по курсу ЭФО Прилепского В.А.
Суранов А.Я. Lab View 7 : справочник по функциям. - М. «ДМК

ВВЕДЕНИЕ.doc

С развитием и совершенствованием техники на первое место ставятся
вопросы надежности так как электропривод представляет собой машину
состоящую из множества деталей и узлов тесно связанных между собой.
На современных самолётах широко применяются электроприводы. Их
преимущество перед приводами других типов заключается в надёжности
простоте управления удобстве эксплуатации и т.д.
Другим не менее важным фактором является то что электропривод
представляется объектом эксплуатации (ремонта). Совершенствование
технологического процесса ремонта определяется качественными и
количественными показателями которые оценивают совершенство процесса
Эффективные технологические процессы уменьшают время простоя техники в
ремонте а это ведет к увеличению степени готовности к эксплуатации и в
итоге прибыли что делает тему данного курсового проекта актуальной и
представляющей практический интерес.
Материал для курсового проекта собран в период прохождения
В данном курсовом проекте проведён количественный анализ
эксплуатационной надежности электропривода ЭПК-2Т. Он предназначен для
привода щёток стеклоочистителя вертолёта Ми-171.
Задачей данной курсовой работы является подтверждение расчётным путём
на примере реального электропривода того что используемый в нём
электродвигатель позволяет электромеханизму выполнять предъявленные к нему
технические требования.

Курсач (Мартынюк353).doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию и науки
Государственное образовательное учреждение высшего
Профессионального образования
Самарский Государственный Аэрокосмический
Университет имени академика С.П.Королева
Факультет инженеров воздушного транспорта
Расчетно-пояснительная записка
«Электрифицированное оборудование летательных аппаратов »
Пояснительная записка: стр. 29 табл. 7 3 источника рис. 19.
ЭЛЕКТРОПРИВОД СТАРТЕР ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование летательных аппаратов”. Данная работа
способствует закреплению и расширению знаний полученных при изучении
предшествующей дисциплины. В работе изучается принцип запуска
турбореактивного двигателя выбор электропривода и построение электросхемы
запуска. Проведён расчёт и выбор электродвигателя построение естественной
и искусственных механических характеристик электропривода выбор моментов
переключений ступеней число ступеней и напряжения питания. Построен график
кривой разгона стартера определено время переключений и всего разгона.
Произведен расчет на нагрев методом эквивалентного тока. Спроектирована
схема управления запуском. Проведена разработка имитации работы
электропривода с помощью программой среды LabVIEW.
Расчет запуска ТРД 7
Расчет статических характеристик к валу двигателя
Расчет искусственных механических характеристик ([pic][pic])
построение кривой разгона 18
Расчет электродвигателя методом эквивалентного тока 20
Проектирование электросхемы управления запуском 22
Имитация работы электропривода запуска в LabVIEW 24
Список использованных источников 28
Запуск турбореактивного двигателя (ТРД) имеет ряд особенностей которые
кратко могут быть сформулированы следующим образом. В ТРД только при
сравнительно большой скорости турбина может развивать мощность необходимую
для вращения компрессора. Поэтому для запуска ТРД компрессор необходимо
раскрутить до скорости =80-100 сек-1.
Во избежание динамических ударов которые могут привести к поломке
звеньев кинематической цепи электропривода электростартер запускается
Существует ряд схем запуска например:
) При напряжении источника питания U=24 В с включением
электростартера через одно или два добавочных сопротивления;
) С применением двух аккумуляторных батарей и добавочного
сопротивления. При такой схеме запуск производится в три ступени:
в начале стартер подключается через добавочное сопротивление при
параллельном включении батарей затем сопротивление шунтируется и
на третьей ступени происходит переключение батарей с
параллельного соединения на последовательное.
В последнее время разработаны схемы плавного запуска. Общим во всех
схемах является следующее. На первой ступени запуска создается небольшой
момент необходимый для выборки люфтов в системах передач. Затем создается
динамический момент величина которого определяется заданным временем
разгона ТРД. Превышение этого времени недопустимо так как может произойти
В данном расчете рассмотрен запуск при помощи электростартера
представляющего электродвигатель смешанного возбуждения связанный с валом
ТРД редуктором и муфтой свободного хода. Муфта служит для защиты стартера
от перегрузок и расцепления стартера и ТРД после запуска последнего.
В последнее время в системах запуска применяют стартер-генераторы т.е.
такие электрические машины которые при запуске работают в двигательном
режиме а после запуска переводятся в генераторный режим.
Запуск при помощи стартер-генераторов имеет конечно свои особенности
но с точки зрения методики расчета электропривода существенных различий
Суммарный момент сопротивления ТРД [pic] Нм
Время разгона ТРД [pic] сек
Передаточное отношение редуктора [p
Момент инерции вращающихся частей ТРД [p
Обороты малого газа ТРД [pic] [pic].
Суммарный момент сопротивления в момент трогания [pic]
Суммарный момент сопротивления ТРД на оборотах малого газа
Расчет статической характеристики приведенной к валу двигателя.
Построим статическую характеристику ТРД по данным нам точкам:.
Рис.1 Статическая характеристика ТРД:
МТ – момент турбины; МК – момент компрессора;
ММ – суммарный момент ТРД
Приведенный момент сопротивления:
Задаваясь по статической характеристике (рис.1) рядом значений [pic] и
находя соответствующие им скорости вращения [pic] вычисляем [pic] и [pic].
Вычисления сводим в табл.1.
[pic] 0 20 33 45 56.5 67 76 80 89
[pic] 570 500 435 370 300 235 165 130
[pic] 202 212 228 246 264 280 306 325
[pic][pic][pic] [pic] 16 44.3872.2103.41142.3180 214.22241
Наносим на график (см. рис. 4) полученную характеристику а также
характеристику при [pic] и [pic].
Переход со второй на третью характеристику выбираем при [pic][pic].
[pic] Рис. 4 Выбор моментов переключения ступеней при [pic]
Как видно из рисунка даже при [pic] характеристика пересекает график
момента сопротивления [pic] что недопустимо (может произойти перегрев
Выходом из данной ситуации является применение двух аккумуляторных
батарей включенных последовательно. Таким образом напряжение питания
будет не 24 В а 48 В что способствует повышению момента раскрутки
турбины а следовательно и компрессора.
Будет осуществлен двухступенчатый пуск: с тремя добавочными
сопротивлениями [p с двумя добавочными сопротивлениями
[p с одним добавочным сопротивлением [pic] при
Расчет искусственных механических характеристик ([pic][pic]).
Искусственная характеристика при [pic][pic]. Так как стартер рассчитан
на 28 В а напряжение аккумуляторных батарей питающих стартер [pic][pic]
искусственную характеристику рассчитывают по формуле:
где [pic] и [pic] - скорость вращения и напряжение на естественной
механической характеристике;
[pic] и [pic] - скорость вращения и напряжение на искусственной
механической характеристике.
Для удобства расчетов данные естественной характеристики запишем в
табл. 4 в которую затем сведем результаты расчетов искусственной
[pic] 0 3 5 75 10 15 20
[pic] 570 500 435 370 300 235 165
[pic] 430 445 478.12510.92543.24575.4624.5
[pic][pic][pic][pic] [pic] 16 71.7131.42198.1 275.33354.5457.4
Искусственная характеристика при [pic][pic] и добавочном сопротивлении
Переход со второй на третью характеристику выбираем при [pic][pic]
Уравнение искусственной механической характеристики с [pic]:
Для последующего значения [pic] имеем:
Остальные точки характеристики рассчитываем аналогично.
[pic][pic] [pic] 40 35 30 25 20 15 10 5 0
Наносим на график (см. рис. 5) полученную характеристику
Для расчета механических переходных процессов нам необходима
зависимость [pic] динамического момента от скорости вращения.
Динамические моменты определяем путем графического вычитания по рис. 5.
Рис. 5 Выбор моментов переключения ступеней при [pic]
Построение кривой разгона.
Кривую разгона построим методом пропорций. При построении примем
- масштаб момента [p
- масштаб скорости[p
- масштаб времени [pic][pic].
Построение ведем в первом и втором квадрантах координатной системы в
следующем порядке (рис. 6).
Во втором квадранте строим зависимость [pic] и ступенчато
аппроксимируем эту кривую.
На оси [pic] откладываем отрезок [pic] пропорциональный моменту
инерции подвижных частей ТРД приведенному к валу стартера. Величина этого
Приведенный момент всей системы [pic] равен моменту инерции турбины и
компрессора[pic] где [pic] - передаточное число редуктора:
На основании построения определяем время разгона ТРД = 34.6 сек.
По условиям расчета время разгона не должно превышать 38 сек. Проверим
соответствует ли выбранный нами стартер условиям нагрева. Построим кривую
[pic] и рассчитаем на нагрев методом эквивалентного тока.
Рис 6. Построение кривой разгона ТРД
Расчет электродвигателя на нагрев методом эквивалентного тока.
Данные для построения кривой берем из графиков (рис. 3 5 6).
По рис.6 задаемся определенным временем отсчета находим
соответствующие значения [pic] и [pic]. Зная [pic] по рис.5 находим [pic]
(момент двигателя) а по рис.3 находим [pic]. Все данные сводим в таблицу
[pic] 0 9.4 9.4 11.2 13.2 15.9 20.4 20.4 22.5 26.2 29.1 32.4
6 [pic] 5 4.53 40 36 32.64 29.31 26.35 40 36.19 32.96
88 27.04 23.71 [pic] 100 94 567 513 469 424 385 567 516
3 445 394 349 По данным таблицы 6 строим кривую [pic]
(см.рис.7()оим кривую ицы 6 в таблицу м отсчетаом эквивалентного
тока242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424
При помощи графика [pic] вычисляем эквивалентный ток [pic]. При
расчетах на выбранных участках кривой для каждого интервала времени берем
среднее значение тока:
Двигатель перегружен в тепловом отношении но не превышает норма по
перегрузке [pic] взять больше по мощности нельзя так как он не будет
обеспечивать заданное время разгона.
Рис. 7 График к расчету на нагрев
Проектирование электросхемы управления запуском.
В данном расчетном случае следует применить схему запуска в функции
времени т.к. время разгона строго лимитировано.
В схеме управления следует также предусмотреть меры которые
обеспечивали бы запуск только в заданной последовательности:
). через три добавочных сопротивления;
). через два добавочных сопротивления;
). через одно добавочное сопротивление;
Необходимость отключать третье добавочное сопротивление нет т.е.
обеспечивать запуск по естественной механической характеристике т.к.
искусственная характеристика при включенном последовательном сопротивлении
[pic] не пересекает график момента сопротивления таким образом упрощаем
Схема управления запуском приведена на рис. 8 включается под
напряжение при помощи рубильника Р. После нажатия кнопки П подается
постоянный сигнал в виде напряжения в 5 В на микроконтроллер ATmega16 на
порт PB0. Микроконтроллер запрограммирован так что после подачи на порт
PB0 напряжения с порта PA0 подается сигнал на реле К1 которое замыкает
цепь силового контактора К2 К2 включает стартер через добавочные
сопротивления [pic] [pic] [pic].
Через 9.4 сек с порта РА1 подается напряжение на К3 которое замыкает
цепь силового контактора К4 шунтируется сопротивление [pic].
Через 20.4 сек с порта РА2 подается сигнал на срабатывание реле К5 –
замыкается цепь контактора К6 который своими контактами шунтирует [pic]
стартер выходит на третью искусственную характеристику при [pic][pic] и
Дальнейший разгон до момента кода перестает действовать суммарный
момент сопротивления от момента компрессора и момента турбины происходит за
В общем получается что время запуска ГТД составляет 34.6 сек. Что не
превыщает заданную границу в 38 сек.
Рис. 8 Электросхема управления запуском ТРД.
Рис. 8.1 Функциональная схема управления запуском ТРД.
ИМИТАЦИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЗАПУСКА В LABVIEW
Благодаря программной среде LabVIEW можно реализовать имитацию работы
системы запуска ТРД конкретнее – раскрутка стартера.
Лицевая панель показана на рис. 9
Рис. 9 Лицевая панель
Лицевая панель представляет собой 2 графических индикатора (экрана)
на которых строятся графики кривых динамического момента электропривода и
разгона ТРД Вертикальная шкала как у первого так и у второго индикатора
имеет одну и ту же размерность а именно [pic][[pic]] – угловая скорость
вращения стартера. Для графика кривой динамического момента горизонтальная
шкала - [pic] [[pic]] а для кривой разгона - [pic][[pic]].
В левом нижнем углу 3 элемента управления и секундомер:
Рис. 9.1 Элементы управления и секундомер
Снизу в центре электросхема включения стартера ТРД:
Рис. 9.2 Электросхема включения стартера запуска ТРД
Р – рубильник при переводе его в верхнее положение замыкаются
контакты Р подключаются источники питания и схема готова к запуску. Запуск
производится нажатием «Пуск» замыкаются контакты 1К2 и стартер
подключается к 2 батареям по 24 В через 3 сопротивления (Рис. 9.3)
При этом секундомер отсчитывает время с момента запуска а зеленые
индикаторы над информируют о том что сопротивления включены в цепь.
Согласно программе через 9.4 сек и 20.4 сек происходит замыкание
контакторов 1К4 и 1К6 соответственно сопротивления [pic] и
[pic]шунтируются соответственно:
Рис. 9.3.1 Отключение [pic]
Рис. 9.3.2 Отключение [pic]
Запуск заканчивается через 34.6 секунды после начала раскрутки стартера;
программа заканчивает свою работу когда заканчивается запуск или после
Во время запуска происходит рисование графиков на двух экранах в
результате по истечению 34.6 секунд получается:
Рис. 9.4 Графики кривых
Блок диаграмм представлена на рис. 10
Рис 10. Блок диаграмм
После включения рубильника Р и нажатия «Пуск» запускается внутренняя
структура Цикл по условию (While Loop).
Отсчет времени идет по счетчику итераций структуры Цикл по условию
(While Loop) итерации повторяются с задержкой 0.1 сек. Индикация на экранах
возможна благодаря сдвиговым регистрам которые формируют массив данных по
времени динамическому моменту и угловой скорости.
Рис. 10.1 Формирование трех массивов с помощью сдвиговых регистров
Формулы для рисования графиков в зависимости от текущего времени
заложены в трех структурах узел Формула (Formula Node)
Рис. 10.2 Структуры узел Формула (Formula Node)
В зависимости от текущего времени поступаю сигналы на отключение
зеленых индикаторов сопротивлений и на включение индикаторов имитирующих
замыкание контактов 1К4 и 1К6.
Рис. 10.3 условия работы индикаторов
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов.под редакцией к. т.
н. К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Сурганов А.Я. LabVIEW 8.20: справочник по функциям. – М.: ДМК Пресс
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.

ЛГ2500.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
Самарский Государственный Аэрокосмический Университет
имени академика С.П.Королёва
Кафедра эксплуатации авиационной техники
Пояснительная записка
Электрифицированное оборудование летательных аппаратов
Пояснительная записка: 20 стр.; 8 рис.; 2 табл.; 3 источника
ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМ.
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование”. Данная работа способствует закреплению
и расширению знаний полученных при изучении предшествующей дисциплины.
Рассмотрены особенности конструкции технические данные и работа
электропривода лебедки ЛГ2500 и отдельных его частей.
Изучены принципы построения механической характеристики электродвигателя
рассчитан переходный процесс методом пропорций.
Электролебедка ЛГ2500
Основные технические данные
Выбор электродвигателя
Расчёт и построение механической характеристики
Расчёт и построение кривой разгона
Привидение статического момента к валу двигателя
Привидение моментов инерции или маховых масс к одной оси 9
Построение кривой разгона двигателя
Расчёт на нагрев методом эквивалентного тока
Имитация работы ЛГ2500 в среде LabVIEW
Список использованных источников
Электролебедка ЛГ2500 (рис.1) предназначена для погрузки и разгрузки грузов
в системе бортовых погрузочных кранов (БПК).
Нагружение электролебедки осуществляется через подвижный блок (полиспаст
Общий вид электролебедки представлен на рис.1
Электролебедка ЛГ2500 состоит из следующих основных узлов:
двух электродвигателей АДД – 3000 (М1 М2)
планетарного редуктора с суммирующей дифференциальной передачей
фрикционной муфты ограничения момента
редуктора канатоукладчика
двух кареток канатоукладчика
устройства принудительного подтяга каната
коробки концевых выключателей.
Электродвигатель АДД – 3000 (М1 М2) - асинхронный трехфазный
с короткозамкнутым ротором.
В электродвигатель встроена электромагнитная муфта торможения обмотка
которой питается постоянным током от статорной обмотки электродвигателя
через блок диодов. Питание осуществляется через штепсельный разъем
укрепленный на корпусе электродвигателя.
Исполнение электродвигателя – открытое с самовентиляцией.
Планетарный редуктор представляет собой две кинематические цепи I и II.
I кинематическая цепь передает движение на барабаны от электродвигателя
М1 II кинематическая цепь – от электродвигателя М2.
Фрикционная муфта – расположена внутри барабана и предохраняет редуктор
от поломки и электродвигатель от короткого замыкания.
Редуктор канатоукладчика – предназначен для сообщения вращательного
движения ходовому винту.
Устройство подтяга – осуществляет подтяг каната при выпускеуборке и
правильную намотку на барабан.
Коробка концевых выключателей – предназначена для отключения
электродвигателей при полном выпуске (остаток на барабане 2-3 витка) и при
3. Основные технические данные
Номинальное напряжение питания
трехфазного переменного тока частотой 400 Гц 200 В
Диапазон напряжения питания
трехфазного переменного тока 400 Гц ± 2% 200+7-13 В
Нагрузка на подвижном блоке
Потребляемый ток при уборке каната
для восьмиполюсной обмотки (на I скорости) - не более 10.5 А
Ток холостого хода (для восьмиполюсной обмотки) 8.5 А
Режим работы - повторно-
Номинальный нагрузочный момент на валу 25 кгс·см
Частота вращения вала при номинальном
моменте для восьмиполюсной обмотки - не менее 5600 обмин
Электролебедка работоспособна в следующих условиях:
- при относительной влажности до 98% при температуре до +35ºС
- при температуре окружающей среды от +60 до – 60ºС
- при атмосферном давлении до 405.37 мм.рт.ст.
В условиях механических воздействий электролебедка:
- виброустойчива в диапазоне частот 5-300 Гц при ускорениях до 5g
- вибропрочна в диапазоне частот 20-300 Гц при ускорениях до 5 g
- устойчива к линейным ускорениям до 4 g
электролебедки (без каната) - не более 110 кг.
Мощность двигателя может быть определена по формуле:
К=1.5- коэффициент на перепад температуры от 20 до -55ºС составляет 75ºС
т.к. увеличение нагрузки приняли равным 0.7% 0.7·75=52.5%;
[pic] - КПД системы передач будет равен произведению КПД её отдельных
ступеней (приложение 1) и в данном случае:
= ц·об·пл·пл·пл·об·об·пл·пл·об·об·об·пл·об·ч
ц – цилиндрическая зубчатая передача – 0.98
пл – планетарный редуктор – 0.96
об – обычная зубчатая передача – 0.98
ч – червячная передача – 0.5
98·0.98·0.96·0.96·0.96·0.98·0.98·0.96·0.96·0.98·0.98·0.98·0.96·0.98·0.5=
V=160 мсек – скорость подъема.
Угловая скорость выходного вала будет определятся угловой скоростью
электродвигателя. Принимая угловую скорость двигателя ([pic] ) равной
номинальной [pic]= 5600 обмин = 586.13 [pic]
Номинальное скольжение трехфазного асинхронного двигателя Sн = 0.075
Критическое скольжение Sм = 0.75
Расчёт и построение механической характеристики двигателя
Будем полагать что номинальный момент на валу электродвигателя равен
Т.о. точка на оси абсцисс будет равна [pic]= 7.1 (Н[pic]м) а точка на оси
ординат [pic]=586.13 ([pic]).
Далее по формуле [pic] критическое скольжение sm=0.75 максимальный
момент MДМ=35.8 Н·м.
Строим графическую зависимость [pic]
Все данные сводим в таблицу 1.
s 01 02 03 04 05 06
[pic][pic] 0.056 0.056 0.056 0.056 0.056
Md 27.36 19.44 16.8 14.3 4.4 0
Iя 40.47 28.18 24.85 21.21 6.5 0
Iя2 1637.8 794.21 617.5 449.8 42.25 0
Iя2*t 0 44.47 69.16 75.57 9.464 0
Вычисляем эквивалентный ток [pic] :
Проверяем по неравенству [pic].
Можно сделать вывод что двигатель значительно перегружен в тепловом
отношении но учитывая повторно-кратковременный режим работы
электромеханизма брать двигатель большей мощности нецелесообразно так как
его массогабаритные показатели будут намного выше.
Имитация работы ЛГ2500 в программной среде LabVIEW
LabVIEW является средой графического программирования и широко
применяется во многих отраслях. Возможности программы позволяют проводить
измерения анализ полученных данных а также позволяет выводить данные в
виде графика. Значит с помощью LabVIEW можно создать виртуальный прибор
способный по данным параметрам электродвигателя рассчитать механическую
характеристику двигателя и переходный процесс а также вывести на Графики
результаты расчётов полученных графическим методом а по результатам работы
данного виртуального прибора можно сравнить точность проведенного расчёта.
Модель в соответствии со структурой присущей всем Виртуальным приборам
LabVIEW имеет лицевую панель и блок диаграмму. На лицевой панели находятся
элементы управления и индикации: поля для введения данных исследуемого
двигателя кнопка пуск после нажатия которой строятся Графики полученные
графическим методом и механическая характеристика рассчитанная в LabVIEW
после второго нажатия строится перезодный процесс и два графических
индикатора на одном из которых будут изображаться механическая
характеристика рассчитанная графическим методом и рассчитанная в LabVIEW а
на втором переходные процессы один из которых рассчитан графическим
методом вторая получена исходя из уравнения равновесия моментов для
электроприводов. Внешний вид панели которая появляется после открытия ВП
Для просмотра имитации работы механизма вращения АДД-3000 необходимо
открыть с помощью программы LabVIEW
Рис.3 Внешний вид лицевой панели после открытия файла.
График полученный графическим методом строятся красной линией а
графики полученные при помощи LabVIEW белой линией.
Рис.4 Получение графика при помощи LabVIEW .
Второй рабочей областью виртуального прибора является блок-диаграмма
открыть её можно с помощью сочетания клавиш Ctrl+E. На блок-диаграмме
находятся элементы обеспечивающие работу ВП и отвечающие за выполнение его
функций. Внешний вид блок диаграммы на рис. 5. В качестве измерителя
времени выступает Case-структура с таймером внутри значения с неё подаются
на вычитание из показаний второго таймера так достигается 0 для начала
построения переходного процесса.
Для построения графика механической характеристики используются данные
получаемые из формульных узлов которые после выхода из узла записываются в
массивы значений моментов и угловых скоростей. Потом эти данные извлекаются
и подаются на графический индикатор Процессом управляют логические
элементы: кнопка Пуск логические константы.
Чтобы после запуска ВП начал работать необходимо нажать кнопку [pic].
Программа запустится и начнет работать но в режиме ожидания. Чтобы начать
произвести расчёт и построение графиков необходимо ввести исходные данные
(переходный процесс справедлив только для данных указанных на шильдике ниже
полей ввода данных) и нажать кнопку Пуск. После первого нажатия на
индикаторы будут выведены графики полученные графическим методом для
данных указанных на лицевой панели и механическая характеристика
рассчитанная в среде LabVIEW. После второго нажатия на кнопку Пуск начнётся
построение графика переходного процесса рассчитанного по уравнению
равновесия моментов для электропривода.
Рис. 7 Схема построения графиков Механической характеристики.
Рис. 8 Внешний вид лицевой панели в процессе работы.
В курсовом проекте был рассмотрен электромеханизм ЭПВ-8П. Был
произведён расчёт его технических характеристик таких как: время и
динамика переходного процесса графическим методом и в среде графического
программирования LabVIEW. Результаты позволяют утверждать что данный
электромеханизм при использовании его в соответствии с техническими
условиями способен обеспечивать выпуск и уборку предкрылков в соответствии
с заявленными производителем характеристиками а также что расчёт в
автоматическом режиме даёт меньшую погрешность.
Конструкция электропривода ЭПВ-8П .Техническое описание.
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов.под редакцией к. т.
н. К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.

Графики.docx

Рисунок 4 . Механическая характеристика двигателя.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ.doc

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРО МЕХАНИЗМА
Серия электромеханизмов типа ЭПК-2Т (рис. 1.) предназначена для
привода щётки стеклоочистителя на объектах.
Электромеханизмы ЭПК-2Т выпускаются 4-х модификаций отличающихся
друг от друга углом поворота выходного вала и величинами сопротивлений
устанавливаемые в схеме управления. Величина угла поворота выходного вала
входит в обозначение типа электромеханизма и указывается на фирменном
а) электромеханизм с углом поворота выходного вала 115[pic]
б) электромеханизм с углом поворота выходного вала 90[pic]
в) электромеханизм с углом поворота выходного вала 75[pic]
г) электромеханизм с углом поворота выходного вала 60[pic]
2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Номинальное напряжение питания 27 В.
Противодействующий момент на выходном валу:
а) номинальный 50 кгсм
б) минимальный 27 кгсм .
Момент инерции щеточного механизма стеклоочистителя приведенный к
выходному валу электромеханизма не более 035 кгсмсек
Допуск на угол поворота выходного вала
(при всех условиях эксплуатации):
а) для ЭПК-2Т-115 [pic]
б) для ЭПК-2Т-90 [pic]
в) для ЭПК-2Т-75 [pic]
г) для ЭПК-2Т-60 [pic].
Положение останова выходного вала при включении электромеханизма на
«возврат щетки в исходное положение» — не более 16[pic] от крайнего
Примечание. Элсктромеханизмы ЭПК-2Т выпускаются с остановом
выходного вала в крайнем правом положении (смотреть со стороны
выходного вала). В эксплуатации путем перестановки кулачка может быть
обеспечен останов выходного вала в крайнем левом положении.
Противодействующий нагрузочный момент на выходном валу:
Колличество двойных поворотов выходного вала в минуту при номинальном
нагрузочном моменте и напряжении:
на 1-й рабочей скорости
на 2-й рабочей скорости
Режим работы – длительный;
Время непрерывной работы на любой рабочей скорости – не более 4
ч.после чего – перерыв до полного охлаждения.
Примечание. Для обеспечения запуска электромеханизм имеет пусковую
скорость. Время работы на пусковой скорости – не более 5 мин..
Число двойных качаний выходного вала в минуту при номинальном
нагрузочном моменте и напряжении питания при работе по схеме (рис. 4):
а) на первой рабочей скорости 64 —90;
б) на второй рабочей скорости 38 — 60.
Примечание. Электромеханизм допускает работу при минимальном
нагрузочном моменте 27 кгсм. При этом число двойных качаний выходного
вала в минуту на пусковой скорости при напряжении питания 27 вольт
должно быть не более 143.
Потребляемый ток в нормальных условиях при номинальных данных на 1-
й скорости не должен превышать:
а) для ЭПК-2Т-115 36 А;
б) для ЭПК-2Т-90 32 А;
в) для ЭПК-2Т-75 30 А;
г) для ЭПК-2Т-60 28 А.
Режим работы электромеханизма длительный:
а) На любой рабочей скорости без ограничения по времеии (на
б) На пусковой скорости не более 5 минут при температуре в кабине
объекта от +30°С до —20°С и не более 30 минут при температуре ниже
Вес электромеханизма не более 25 кг.
Электромеханизм безотказно работает в условиях:
а) диапазона изменения рабочего напряжения 243 - 297 В;
б) тропического климата (в составе объекта) при длительном
воздействии влажности циклическом изменении температуры
воздействии инея росы и морского тумана без непосредственного
воздействия пыли дождя и солнечной радиации.
Грибостойкость изделий гарантируется применением грибостойких
в) при изменении температуры окружающей среды от + 30°С до - 60°С;
г) после циклического воздействия температур от - 60°С до +80°С.
Примечание. Работа электромехапизма на второй скорости
допускается при изменении температуры окружающей среды от + 30°С до
д) высоты над уровнем моря до 5000 м;
е) при относительной влажности окружающей среды до 100% и
температуре до +40°+3°С;
ж) воздействия вибрационных нагрузок с частотами до 300 Гц с
з) воздействия ударных нагрузок с ускорением до б g;
и) воздействия линейных ускорений до 9 g.
Коммутация электродвигателя при номинальных данных не должна
превосходить степени [pic] по шкале ГОСТ 183—66.
Электромеханизм в тарной упаковке предприятия-изготовителя
допускает транспортировку всеми видами транспорта без ограничения
расстояния с перегрузками
Предприятие-изготовитель гарантирует безотказную работу
электромеханизма ЭПК-2Т в соответствии с гарантией предусмотренной
техническими условиями и указанной в паспорте на данное изделие.
Электромеханизм ЭПК-2Т состоит из следующих основных частей:
а) электродвигателя типа Д-70Т;
б) редуктора с общим передаточным числом 13387;
в) кривошипно-коромыслового механизма;
г) устройства для постановки выходного вала электромеханизма в
д) штепсельного разъема состоящего из колодки 2РТ20П4ЭШ8-А и вставки
Различные модификации элсктромеханизмов ЭПК-2Т oтличаются друг от друга
только эксцентриситетом кривошипного вала.
Электрокинематическая схема механизма дана на рис. 2.
Передаточное отношение от электродвигателя на выходной вал
Обозначение клемм ШР:
– динамическое торможение;
Рис. 1. Электрокинематическая схема
электромеханизма ЭПК-2Т.
Электродвигатель Д-70Т представляет собой двухполюсную нереверсивную
машину постоянного тока с последовательным возбуждением.
Схема электрических соединений электродвигателя дана на рис. 2.
Вид со стороны коллектора.
направление вращения со стороны привода – левое ( клеммы +1 -3).
Клемма “-2” включения при динамическом торможении.
Рис. 2. Схема электрических соединений
электродвигателя Д-70Т.
Номинальные данные электродвигателя:
а) Напряжение питания
б) Нагрузочный момент на валу
в) Скорость вращения
г) Потребляемый ток не более
д) Добавочное сопротивление в цепи якоря
е) Щетки марки А12Т 5 [pic]63
ж) Давление пружины па щетку
Конструктивно электродвигатель состоит из корпуса с катушками обмоток
возбуждения щита и якоря с обмоткой и коллектором.
Корпус электродвигателя выполнен из стали и является магнитопроводом.
Внутри корпуса закреплены винтами два полюса с обмоткой возбуждения. В
корпусе имеются два окна для подхода к щеткам и коллектору. В собранном
электродвигателе окна закрыты колпаком который упирается в резиновое
уплотнение. Фланец корпуса имеет 4 отверстия для крепления двигателя к
механизму. Щит выполнен из алюминиевого сплава. К щиту двумя винтами
крепится пластмассовый суппорт с приклепанным и к нему щеткодержателями. В
щеткодержатели вставлены щетки. Щетки поджимаются к коллектору спиральными
ленточными пружинами.
Вал якоря установлен в двух шарикоподшипниках один из которых установлен
в корпусе а второй — в щите. На вал напрессован пакет из листов
электротехнической стали в пазы пакета заложена обмотка якоря. Концы
обмотки впаяны в петушки коллектора. Коллектор выполнен на металлической
втулке и напрессован на вал якоря. На конце вала нарезаны зубья для связи с
редуктором механизма. Электродвигатель крепится к корпусу редуктора при
помощи шпилек и гаек.
Питание электродвигателя осуществляется через штепсельный разъем
закрепленный на корпусе редуктора.
Редуктор служит для увеличения крутящего момента и уменьшения скорости
вращения передаваемых от электродвигателя к выходному валу
Редуктор механизма ЭПК-2Т размещен в литом алюминиевом корпусе и
состоит из двух ступеней планетарной передачи и одной зубчатой пары
конических колес с круговыми зубьями.
Передаточное число одной ступени планетарной передачи определяется по
где [pic] — число зубьев корончатого зубчатого колеса [pic] — число
зубьев вала электродвигателя.
Вторая ступень планетарной передачи имеет зубчатые колеса с тем же
числом зубьев что и первая ступень поэтому общее передаточное число двух
ступеней планетарной передачи редуктора будет равна:
Передаточное число зубчатой пары конических колес определяется по
где [pic] — число зубьев большого конического колеса
[pic] — число зубьев малого конического колеса .
Общее передаточное число редуктора равно:
Номинальное число оборотов кривошипного вала будет:
[pic].= 10000 обмин. - номинальное число оборотов электродвигателя.
Свала электродвигателя вращение передается на сателлитовые зубчатые
колеса первой ступени которые обкатываются по корончатому зубчатому
колесу приводят во вращение водило. Зубчатое колесо водила сцеплено с
сателлитовымн зубчатыми колесами второй ступени редуктора которые
обкатываются по корончатому колесу и приводят во вращение водило с
укрепленным на нем коническим зубчатым колесом с круговыми
зубьями.Колесо вращает сцепленное с ним зубчатое колесо жестко
установленное на валу.
Кривошипно-коромысловый механизм
Кривошипно-коромысловый механизм предназначен для преобразования
вращательного движения кривошипного вала в колебательное движение
Кривошипно-коромысловый механизм состоит из кривошипа выполненного на
валу шатуна и коромысла выполненного на выходном валу.
Кривошипный вал установлен в корпусе на шарикоподшипниках. Параллельно
валу на шарикоподшипниках установлен выходной вал. Кривошип и коромысло
шарнирно связаны между собой шатуном. Дли уменьшения момента трения в
шатуне имеются шарикоподшипники.
За одни оборот кривошипного вала выходной вал сделает одно двойное
качание: из крайнего правого положения в крайнее левое и обратно.
Для исключения попадания грязи во внутреннюю полость механизма вал
уплотнен фторопластовым кольцом. Для крепления щетки стеклоочистителя на
конце выходного вала нарезаны шлицы треугольного профиля.
Устройство для постановки выходного вала электромеханизма в крайнее
правое положение состоит из прерывателя В1 (рис. 3).
Подвижный контакт прерывателя выполнен на пружине а неподвижный контакт
— на пластмассовой панели закрепленной в корпусе редуктора. Размыкание
контактов прерывателя осуществляется кулачком закрепленным на кривошипном
валу при помощи треугольных шлицев. Кулачок имеет выемку которая
ориентирована с крайним правым положением выходного вала.
Замыкание контактов прерывателя происходит тогда когда толкатель
пружины попадает в выемку кулачка.
Регулировку останова щетки в крайнем левом положении можно производить в
Конденсаторы установлены в патрубке и служат для уменьшения радиопомех
создаваемых электромеханизмом при его работе. Электрическое подсоединение
конденсаторов показано на рис. 3.
Внутренняя полость патрубка вместе с конденсаторами и штырями
штепсельного разъема заполнена герметиком “Виксинт У-1-18” для защиты
электромеханизма от попадания влаги в редуктор через штепсельный разъем.
5 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМА
Электромеханизм подготавливается к работе включением автомата защиты
Все операции по включению электромеханизма на пусковую первую и вторую
скорости возврату щетки в крайнее положение осуществляется с
помощью переключателя ПНЗПГ-15К (обозначен В2 на рис. 3).
Переключатель ПНЗПГ-15К имеет кроме нейтрального 3 фиксированных
перекидных положения (1 3 4) и одно (2) нажимное положение с
автоматическим возвратом в нейтральное положение после отпускания ручки
переключателя. Нейтральное положение ручки переключателя В2 соответствует
выключенному состоянию электромеханизма.
Включение электромеханизма на пусковую скорость осущеетвляется установкой
переключателя В2 и положение 1 («Пуск»).
Электродвигатель механизма включается при этом непосредственно на
напряжение бортсети и развивает максимальные скорость и пусковой момент.
Включение на первую (вторую) скорость производится постановкой
переключателя В2 в положение 3 (4). При этом электромеханизм включается в
сеть через параллельно соединенные добавочные сопротивления RI и R2 (на
второй скорости последовательно с ними подсоединяются сопротивления R3 и
R4) т.е. электромеханизм включается на пониженное напряжение и развивает
Типы и величины сопротивлений Rl R2 R3 R4 должны устанавливаться на
объекте в соответствии с таблицей настройки сопротивлении ( Таблица 1.).
Возврат щетки в крайнее положение после выключения электромеханизма
осуществляется переводом переключателя В2 в положение 2 («Возврат щетки» в
начальное положение) при этом получает питание реле Р1 последнее
срабатывает замыкаются его нормально разомкнутые контакты 2—3 и 5—6.
Электродвигатель включается в работу на 2-й скорости цепь якоря
электродвигателя получает «плюс» бортсети через контакты 2-3 реле PI. При
подходе выходного вала к крайнему положению замыкаются контакты прерывателя
B1 смонтированного в корпусе редуктора.
Таким образом якорь электродвигателя закорачивается через контакты
прерывателя В1 и контакты 5—6 реле PI которые замкнулись после
срабатывания реле PI. Обмотка возбуждения в этом случае получает питание от
бортсети через сопротивления Rl R2 R3 R4 ограничивающие ток.
Электродвигатель работает в генераторном режиме с независимым возбуждением
за счет использования запаса кинематической энергии вращающихся частей
электромеханизма. Путем ограничения сопротивления внешней цепи якоря
достигается значительная жесткость характеристики динамического торможения
развивается значительный тормозной момент и электродвигатель тормозится.
Выходной вал электромеханизма со щеткой останавливается в крайнем
положении. После того как оператор освободит ручку переключателя В2 она
автоматически возвращается в нейтральное положение контакты 2
переключателя В2 размыкаются разрывается цепь питания реле P1 и
размыкаются его контакты 2—3 и 5—6. Нейтральное положение ручки
переключателя В2 соответствует выключенному состоянию электромеханизма.
Таблица настройки сопротивлений.
Угол Рабо-чОбщее Сопротивление параллельной ветви
отклоне- ая сопротивле-(настроечное)
[pic] 02 90° 12 3.0 [pic] 0.2 63 [pic] 02
[pic] 02 75° 12 36 [pic] 02 7 [pic] 02
43 [pic] 02 79 [pic] 02 5
Рис. 3. Схема принципиальная электрическая электромеханизма ЭПК-2Т.
Сопротивление проводов от источника питания до клемм Ш11 и Ш13
должно быть не более 008 Ом (при любом положении переключателя В2) от
клеммы “ - ” источника питания до клеммы Ш12 - не более 004 Ом. Величина
сопротивлений Rl R2 R3 R4 настраивается согласно таблице 1. Включение
электропривода производится переключателем В2 в следующей
последовательности: пуск - кл. 1;
-я скорость - кл. 3; 2-я скорость - кл. 4. Выключение из любого положения
производится установкой ручки переключателя В2 в нейтральное положение.
Возврат щетки в начальное положение (кл. 2 переключателя) проиэводится
после останова щётки.
6 УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ХРАНЕНИЮ
Перед установкой на объект электромеханизм расконсервировать т. е.
удалить с него бумагу н смазку. Посадочное место корпуса посадочные
отверстия п шлицевой конец выходного вала покрыть тонким слоем смазки ОКБ-
2-7 МРТУ 38-1-230—66. Горячая расконсервация не допускается. Проверить
по ярлыку и паспорту что взят электромеханизм с нужным углом поворота
выходного вала проверить работоспособность его на холостом ходу при
пониженном напряжении 18 — 20 вольт.
Электромехаиизм крепится на объекте болтами через отверстия в корпусе
Положепие в пространстве — произвольное.
Внимание! Электромеханизм должен включаться только по схеме
приведенной на рис. 3. Величины сопротивлений Rl R2 R3 и R4
устанавливаются и соответствии с таблицей 1. настройки схемы.
Для надежной работы электромеханизма необходимо периодически
производить внешний осмотр его очищать наружную поверхность от пыли
влаги грязи масла проверять надежность крепления механизма и монтажа
проводов как к штепсельному разъему так и к аппаратуре входящей в схему
Разборка и смазка механизма ис допускается.
Включение электромеханизма в работу выключение и установка выходного
вала со щеткой в крайнее положение осуществляется переключателем ПНЗПГ-
К. Положения 1 3 и 4 переключателя соответствуют пусковой первой
рабочей и второй рабочей скорости электромеханнзма.
Нейтральное положение переключателя соответствует выключенному
состоянию электромеханнзма.
Порядок включения механизма на объекте следующий:
При температуре в кабине объекта от +30° до — 20 С — запуск и работа
на пусковой скорости не более 5 минут затем переключение на 1-ю пли на 2-
ю скорость длительность работы на которых не ограничивается (на время
Примечание. При температуре выше — 20°С разрешается
непосредственное включение электромехаиизма на 1-ю или 2-ю скорость;
При температуре в кабине объекта ниже 20°С разрешается работа
механизма на пусковой скорости не более 30 минут с последующим
переключением на 1-ю скорость.
Электромеханизм на 2-й скорости может быть неработоспособен.
Внимание! Механизм на 2-ю скорость при температуре ниже —20°С не
Положение 2 соответствует возврату щетки в исходное положение.
Выключение электромеханизма с любой скорости производить постановкой
ручки переключателя В2 в нейтральное положение.
Возврат щетки в исходное положение производить после остановки щетки.
Время выдержки ручки переключателя В2 в положении 2 после остановки
выходного вала со щеткой не более 2-3 секунд.
В эксплуатации разрешается переставлять кулачок для останова выходного
вала механизма в крайнем левом положении.
Для этого необходимо:
а) снять с редуктора крышку с надписью «Регулировка крайнего
б) включением электромеханизма совместить риску на кулачке с риской
на изоляционной панели прерывателя;
в) вытянуть шплинт из вала и сиять шайбу;
г) кулачок снять с вала и повернуть его иа угол 180° таким
образом чтобы риска на кулачке совпадала с риской на изоляционной
д) установить на место шайбу и поставить новый шплинт (шплинт
е) крышку привернуть винтами и законтрить проволокой.
Для обеспечения нормальной работы двигателя его необходимо периодически
через каждые 200 летных часов осматривать в соответствии с
нижеприведенными регламентными работами.
Снять колпак проверить надежность контакта во всех местах
присоединения токоведущих проводов.
Проверить щеточный узел. Щетки должны быть хорошо пришлифованы к
коллектору свободно без заеданий перемещаться в обоймах
щеткодержателей канатики должны быть установлены без натяга и не должны
касаться корпуса. Необходимо обратить особое внимание на состояние
канатика в месте выхода его из щетки и кабельного наконечника.
Если щетка в щеткодержателе перемещается туго (заедает) то необходимо
осторожно подшлифовать щетку в месте заедания стеклянной бумагой или
личным напильником. Замерить и зафиксировать высоту щеток.
Щетки износившиеся до высоты менее 95 мм подлежат замене на щетки той
же марки из комплекта запчастей.
При замене щетки должны быть тщательно притерты к коллектору мелкой
стеклянной шкуркой. Применять для притирки наждачную бумагу запрещается.
Уменьшение высоты щетки во время притирки более чем на 05 мм не
допускается. Притирка щеток производится в следующем порядке:
а) Предварительная притирка. Она производится с помощью стеклянной
бумаги зернистостью 5 пли 6 по ГОСТ 5009—62 накладываемой на коллектор
так чтобы она охватывала половину окружности. Щетку вставляют в
щеткодержатель и прижимают ее щеточной пружиной к коллекторупосле чего
начинают двигать бумагу в прямом и обратном направлении до тех пор пока
щетка не будет всей поверхностью облегать коллектор;
б) окончательная притирка (непосредственно на электродвигателе). Для
этого нужно щетки вставить в щеткодержатели и включить электромеханизм на
холостом ходу при напряжении питания 20 вольт на 1-й скорости по схеме рис.
Пришлифовка считается законченной если площадь прилегания щетки имеет
Продуть двигатель сжатым воздухом для удаления щеточной пыли.
Ящики с изделиями поступающие на склад потребителя запрещается хранить
под открытым небом они должны быть внесены в закрытое отапливаемое
помещение. Вскрывать ящики следует только на следующий день во избежание
отпотевания изделий.
Помещение склада для хранения изделий должно быть сухим иметь вентиляцию
и отопление. Пол склада должен быть деревянным или плиточным.
В складском помещении температура воздуха должна поддерживаться в
пределах от -+5°С до +30°С. Относительная влажность воздуха допускается до
%. Резкие колебания температуры и влажности в помещении склада не
В помещение не должны проникать газы способные вызвать коррозию (дым
хлор пары аммиака и т. п.). Запрещается хранить вместе с изделиями и
запасными частями химические реактивы и легко испаряющиеся вещества
(кислоты соли щелочи заряженные аккумуляторы и т. д.).
Изделие вынутое из транспортировочной тары должно храниться в
упаковочной коробке поставщика.
Через год после проведения консервации а затем через каждые 6 месяцев
изделия выборочно осматривать и в случае необходимости производить
переконсервацию изделий.
Изделие поставляемое в запас подвергается специальной консервации со
сроком хранения 3 года.

Чертеж функциональной схемы работы ЭПК-2Т.cdw

эпт-1.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию и науки
Государственное образовательное учреждение высшего
Профессионального образования
Самарский Государственный Аэрокосмический
Университет имени академика С.П.Королева
Факультет инженеров воздушного транспорта
Расчетно-пояснительная записка
«Электрифицированное оборудование летательных аппаратов »
Пояснительная записка: стр. 21 3 табл. 3 источника 6 рис.
ПРИВОД ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ РЕДУКТОР.
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование летательных аппаратов”. Данная работа
способствует закреплению и расширению знаний полученных при изучении
предшествующей дисциплины. В работе углублённо изучается электропривод
транспортера ЭПТ-1 установленного на самолете Ан-124. Проведён расчёт и
выбор электродвигателя построена механическая характеристика двигателя
выполнен расчёт и построен переходной процесс электродвигателя проведён
расчёт электродвигателя на нагрев. Проведена разработка имитации работы
привода с помощью программы LabVIEW.
Техническое описание электропривода . .. . ..5
2 Технические характеристики
электропривода . .. . 5
Конструкция .. .. .. ..
5 Принцип действия механизма
Расчёт и построение механической характеристики . . 16
Расчёт и построение кривой разгона . 17
1 Приведение статического момента к валу двигателя . .. .. .. 17
2 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси .. . 17
3 Построение кривой разгона двигателя 18
Расчёт на нагрев методом эквивалентного тока .. 18
Список использованных источников .. 21
С развитием и совершенствованием техники на первое место ставятся
вопросы надежности так как электропривод представляет собой машину
состоящую из множества деталей и узлов тесно связанных между собой.
На современных самолётах широко применяются электроприводы. Их
преимущество перед приводами других типов заключается в надёжности
простоте управления удобстве эксплуатации и т.д.
Другим не менее важным фактором является то что электропривод
представляется объектом эксплуатации (ремонта). Совершенствование
технологического процесса ремонта определяется качественными и
количественными показателями которые оценивают совершенство процесса
Эффективные технологические процессы уменьшают время простоя техники в
ремонте а это ведет к увеличению степени готовности к эксплуатации и в
итоге прибыли что делает тему данного курсового проекта актуальной и
представляющей практический интерес.
Материал для курсового проекта собран в период прохождения
В данном курсовом проекте проведён количественный анализ
эксплуатационной надежности электропривода ЭПТ-1. Он предназначен для
привода в действие транспортера.
Задачей данной курсовой работы является подтверждение расчётным путём
на примере реального электропривода того что используемый в нём
электродвигатель позволяет электромеханизму выполнять предъявленные к нему
технические требования.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМА
Электропривод транспортера ЭПТ-1 предназначен для привода в действие
Электропривод должен работать безотказно в следующих условиях:
а) тропической влажности окружающей среды;
б) пониженной температуры окружающей среды до минус[p
в) повышенной температуры окружающей среды до плюс [p
г) циклического воздействия температуры от предельной положительной
до предельной отрицательной;
е) высоты над уровнем моря до 8000м;
ж) вибрации мест крепления с частотой от 10 до 200 Гц и ускорением до
з) ударной перегрузки с частотой от 40 до 100 ударов в минуту и
амплитудой соответствующей ускорению 4 при длительности импульса 20-50
Рис. 1. Внешний вид электромеханизма.
2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Наименование технических данных При работе При работе
№ п. электро- электро-
механизма с механизма с
электродви- электродви-
Номинальное напряжение сети 27 В 27 В
Диапазон рабочего напряжения 243-297 В 243-297 В
Номинальный противодействующий 9 кгм 9 кгм
Максимальный противодействующий 14 кгм 14 кгм
Минимальный противодействующий 2 кгм 2 кгм
Номинальный потребляемый ток Не более 360 А Не более 185 А
Максимальный потребляемый ток Не более 500 А Не более 250 А
Скорость вращения выходного вала Не менее 530 Не менее 265
электромеханизма при номинальном обмин обмин
напряжении и номинальном
нагрузочном моменте
Скорость вращения выходного вала Не более 1000 Не более 500
напряжении и максимальном
Начальный момент пробуксовки фрикционной муфты (момент срыва)
приведенный к выходному валу электромеханизма как при правом направлении
вращения так и при левом должен быть в пределах 22-29 кгм. Установившийся
момент пробуксовки в динамическом состоянии должен быть не менее 16 кгм.
Время буксовки не более 3 сек.
Режим работы электромеханизма повторно-кратковременный должен
A. При одновременной работе двух электродвигателей при номинальных
данных - из 5 циклов при максимальных - из 2 после чего полное
Примечание. Под циклом понимается правое вращение выходного
вала продолжительностью 30 сек перерыв 5 мин. Затем левое вращение
выходного вала продолжительностью 30 сек перерыв 10 мин.
Б. При работе одного из электродвигателей ври номинальных данных — из
циклов при максимальных — из одного после чего полное охлаждение.
вала продолжительностью 60 сек перерыв 10 мин. Затем левое вращение
выходного вала продолжительностью 60 сек перерыв 20 мин.
B. При одновременной работе двух электродвигателей при номинальных
данных — из одного цикла.
Примечание. Под циклом понимается 8 включений на правое
направление вращения при номинальных данных. Продолжительность включения 2
сек перерыв между включениями 5 минут. Затем левое вращение в течение 30
сек с моментом на выходном валу 2 кгм и номинальном напряжении. После этого
перерыв до полного охлаждения.
По режиму «В» электромеханизм работает 15% срока службы.
Направление вращения выходного вала электромеханизма определяется со
стороны выходного вала.
Вес электромехаяизма не более 465 кг.
Предприятие-изготовитель гарантирует безотказную работу изделия в
соответствии с гарантией предусмотренной техническими условиями и
указанной в паспорте на данное изделие.
Электромеханизм ЭПТ-1 состоит из следующих основных элементов:
а) двух электродвигателей типа Д-2850ТФ;
б) редуктора (верхнего и нижнего);
в) суммирующей дифференциальной передачи;
г) фрикционной муфты;
е) штепсельного разъема 2РТТ48Б2Ш24 (вилка) и 2РТТ48КПН2Г24 (розетка).
В электромеханизме применены реверсивные электродвигатели постоянного
тока Д-2850ТФ. Электродвигатели четырехполюсные последовательного
возбуждения закрытого исполнения.
Схема электрических соединений электродвигателя приведена на рис. 2.
Для сцепления редуктора с валами якорей электродвигателей при
включении электромеханизма и для торможения редуктора при выключении
электромеханизма в электродвигатели встроены муфты сцепления-торможения.
Разрез электромеханизма приведен на рис. 3. Каждый из электродвигателей
имеет по две самостоятельные обмотки возбуждения расположенные на разных
Запуск электродвигателей осуществляется включением в сеть обмотки
якоря и одной из обмоток возбуждения. Реверсирование электродвигателей
производится переключением обмоток возбуждения при этом направление тока в
обмотке якоря не меняется. Переключение обмоток возбуждения с правого на
левое вращение выходного вала выполняется контакторами установленными вне
электромеханизма управление которыми производится переключателями.
При переключении обмоток полярность полюсов меняется и якорь
электродвигателя вращается в противоположную сторону.
Рис. 2. Схема электрических соединений электродвигателя Д-2850ТФ.
Нужно помнить что одновременное включение обеих обмоток возбуждения
недопустимо так как оно влечет за собой неизбежный выход электродвигателя
Номинальные данные электродвигателя:
Напряжение питания 27 В.
Противодействующий момент 38 кгсм.
Потребляемый ток не более 36 А.
Скорость вращения не менее 7000 обмин.
Противодействующей момент 60 кгсм.
Потребляемый ток не более 250 А.
Противодействующий момент 83 кгсм.
Скорость вращения не более 12500 обмин.
Момент торможения электромагнитной муфты не менее 105 кгсм.
Момент сцепления при токе в обмотке муфты 250 А не менее 125 кгсм.
Ток включения муфты не более 45 А.
Ток отключения муфты не более 30 А.
Щетки марки МГС-8 размером 10x25x185 мм в количестве 4 шт.
Обмоточные данные электродвигателя Д-2850ТФ
Обмоточные данные катушек возбуждения
НАИМЕНОВАНИЕ Величина
Размер провода без изоляции мм 10x69
Размер провода с изоляцией мм 134x724
Число параллельных проводов 2
Средняя длина витка м 021
Последовательно витков на полюс 10
Сопротивление одной катушки
при 20°С Ом 000275±8%.
Обмоточные данные катушки муфты
Размер провода без изоляции мм 181x44
Размер провода с изоляцией мм 197x457
Средняя длина витка м 026
Последовательно витков на полюс 1925
при 20°С Ом с учетом выводов 00068+10%
Обмоточные данные якоря
Размер провода без изоляции мм 083х353
Размер провода с изоляцией мм 093х363
Число эффективных проводов в пазу 4
Число сторон секций в пазу 4
Число витков в секции 1
Число параллельных цепей 2а-4
Шаг по коллектору 1-2
Сопротивление обмотки якоря
при 20°С Ом 00058+8%
Электродвигатели имеют фланцевое крепление и относятся к группе
электродвигателей с закрытым исполнением.
По способу охлаждения их относят к электродвигателям естественного
охлаждения т. е. они не имеют никаких специальных приспособлений для
Электродвигатели состоят из узлов:
а) корпуса с катушками обмотки возбуждения;
б) якоря с обмоткой и коллектором;
в) электромагнитной муфты сцепления-торможения;
г) шита со щеткодержателями.
Основным конструктивным элементом электродвигателя является сварной
стальной корпус 22 внутри которого закреплены винтами 25 четыре полюса 26
набранные из листов электротехнической стали. На полюсах помешаются две
самостоятельные обмотки возбуждения 27 Корпус 22 с одного конца имеет
фланец для крепления электродвигателя к корпусу редуктора и посадочное
место для шита 18; а с противоположного — посадочное место для установки
щита 30. В щите 30 устанавливается шарикоподшипник являющийся задней
опорой вала якоря; суппорт с обоймами щеткодержателей и междущеточными
соединениями; а также в щите 30 имеется отверстие через которое подводятся
провода питающие электродвигатель.
Якорь электродвигателя состоит из вала на который напрессован пакет
железа набранный из листов электротехнической стали. В пазы пакета
заложена обмотка якоря концы секций которой впаяны в петушки коллектора.
Стальной вал якоря монтируется на двух шарикоподшипниках один из
которых устанавливается в корпусе 22 другой — в щите 30.
Фиксация якоря от осевого перемещения производится шарикоподшипником
щита внешняя и внутренняя обоймы которого жестко закреплены гайкой 33 и
Коллектор 29 установленный на валу якоря со стороны щита 30 состоит
из стальной втулки нажимной шайбы гайки и коллекторных пластин. Между
втулкой и нажимной шайбой проложен миканит который совместно с
миканитовыми прокладками между коллекторными пластинами обеспечивает
электрическую изоляцию коллектора.
К корпусу со стороны коллектора крепится щит 30 на котором установлен
суппорт со щеткодержателями. Давление на щетки производится пружинами
спирального типа установленными на суппорте. Величина давления пружин на
Для доступа к щеткам в щите имеются окна закрытые защитным колпаком
С внешней стороны щита имеется клемма 36 для подсоединения заземляющей
шинки на щите. Через переходники 28 укреплен штепсельный разъем 35 для
подсоединения электродвигателя к сети. Электродвигатель крепится к
редуктору при помощи шпилек на которые навертываются самоконтрящиеся
Электромагнитная муфта сцепления-торможения расположена в корпусе 22
(рис. 3) со стороны редуктора и служит для передачи вращения с вала якоря
на редуктор. во время включения; а также для уменьшения выбега якоря
после отключения электродвигателя от сети. Электромагнитная муфта
состоит из катушки 23 закрепленной на цилиндрическом выступе корпуса с
помощью стопорного кольца. Стальной корпус электродвигателя при этом служит
магнитопроводом. Сердечник 24 имеющий разделительное диамагнитное кольцо
сидит на валу электродвигателя на шпонке и крепится гайкой 38.
Якорь 21 сидит на валике 40 с шариковой шпонкой 42 на одном конце
которого за одно целое выполнено зубчатое колесо входящее в зацепление с
зубчатым колесом 16 первой ступени редуктора. Валик шариковой шпонки
центрируется двумя шарикоподшипниками запрессованными в водило 14 первой
ступени редуктора и щита 18. Третий шарикоподшипник установлен на якоре 21
и закреплен гайкой. Наружная обойма данного подшипника посажена в корпус 41
электромагнитной муфты.
Щит 18 своим посадочным диаметром устанавливается в корпусе
электродвигателя 22 на торце этого щита установлен тормозной диск 20.
Между гайкой 19 и тормозным диском равномерно по окружности расположены
цилиндрические пружины 39. Давление пружин регулируется поворотом гайки 19
которая контрится винтом 43. Под действием усилия пружин якорь муфты
прижимается к тормозному диску 20. Возникающая при этом сила трения между
тормозным диском и якорем обуславливает появление тормозного момента
который обеспечивает быструю остановку выходного вала электромеханизма.
При включении питания магнитное поле создаваемое катушкой 23
заставляет перемещаться якорь муфты в пределах зазора «025 не менее»
который должен быть обеспечен между якорем 21 и сердечником 24 при сборке.
Перемещаясь в этом поле якорь муфты преодолевая сопротивление пружин
прижимающих его к тормозному диску приближается к сердечнику и прижимается
к его поверхности. За счет сил трения возникающих между поверхностями
якоря и сердечника движение от вала электродвигателя передается на валик
электромагнитной муфты и далее на редуктор.
Валик электромагнитной муфты являясь выходным валом электродвигателя
имеет на одном конце шариковую шпонку с помощью которой соединяется с
якорем муфты; на другом — зубчатое колесо являющееся солнечным колесом
первой ступени редуктора.
Электромеханизм вступает в работу.
При прекращении питания исчезает магнитное поле катушки и якорь
пружинами прижимается к тормозному диску. Происходит торможение
Величина момента сцепления между якорьком и сердечником и ток при
котором происходит сцепление (включение) зависят от величины воздушного
зазора между якорьком и сердечником. С увеличением воздушного зазора
увеличивается ток включения. Наоборот при уменьшении зазора уменьшается
ток включения. Оптимальная величина воздушного зазора выбирается из расчета
получения необходимого значения тока включения. В то же время величина
зазора должна быть достаточной для того чтобы в притянутом положении к
сердечнику якорь полностью растормаживался.
Редуктор предназначен для уменьшении скорости вращения и увеличения
крутящего момента передаваемого от электродвигателя на выходной вал
Редуктор электромеханизма можно разбить на следующие кинематические
а) верхний планетарный редуктор;
б) нижний планетарный редуктор;
в) суммирующая дифференциальная передача;
Верхний планетарный редуктор представляет собой двухступенчатую
планетарную передачу. Первая планетарная ступень состоит из зубчатого
колеса 13 выходного вала электродвигателя (рис 3) и трех сателлитовых
зубчатых колес 16 которые обкатываются по внутреннему зубчатому венцу
неподвижного колеса 15. Водило 14 первой ступени имеет три бобышки
расположенные под углом 120° друг относительно друга. На них посажены
сателлитовые зубчатые колеса с шарикоподшипниками внутренние обоймы
которых поджаты специальными шайбами с винтами. Сателлитовые зубчатые
колеса обкатываясь по внутреннему венцу неподвижного колеса 15 заставляют
вращаться водило 14 которое установлено на двух шарикоподшипниках.
Вторая планетарная ступень состоит из зубчатого колеса выполненного
заодно с водилом 14 и трех сателлитовых зубчатых колес 11 которые
обкатываются по внутреннему венцу корончатого зубчатого колеса 12.
Сателлитовые зубчатые колеса 11. аналогично зубчатым колесам 16
посажены на бобышки дискового водила 10. Дисковое водило при помощи болтов
и штифтов жестко установлено на втулке 63 фрикционной муфты.
Втулка фрикционной муфты через кольцо 64. шпонки 5 стакан 65 и
фрикционные диски 61 и 62 передает вращение на шлицевой вал 67. Нижний
планетарный редуктор представляет собой одноступенчатую планетарную
передачу состоящую из зубчатого колеса 13 и трех сателлитовых зубчатых
колес 16 которые обкатываются по внутреннему венцу зубчатого колеса 47.
Конструкция закрепления сателлнтовых зубчатых колес на водиле 57 аналогична
ступени верхнего редуктора.
5 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМА
Работа электродвигателя
Электромеханнзм предназначен для эксплуатации на объекте с
однопроводной системой питания. В электромеханнзме применяются
электродвигатели последовательного возбуждения.
В каждый электродвигатель встроена электромагнитная муфта сцепления-
торможения. При подаче напряжения на обмотку якоря и одну из обмоток
возбуждения якорь электродвигателя начинает вращаться. Одновременно с
подачей напряжения на якорь напряжение подается на обмотку электромагнитной
муфты якорь муфты преодолевая сопротивление пружин перемещается в
магнитном поле катушки и прижимается к сердечнику. Между якорем и
сердечником возникает сила трения при помощи которой происходит передача
крутящего момента на выходной вал электродвигателя и далее на редуктор.
Электромеханизм включается в работу.
При снятии напряжения в катушке электромагнитной муфты исчезает
магнитное поле прижимающее якорь муфты к сердечнику. Пружины отводят якорь
муфты от сердечника и прижимают его к тормозному диску. Возникающая при
этом сила трения между якорьком и тормозным диском тормозит выходной вал
электродвигателя а вместе с тем и весь редуктор. Электромеханизм
При срабатывании электромагнитной муфты вращение от вала
электродвигателя передается на ведущие зубчатые колеса Z1 (рис. 4).
Передача вращения от двух электродвигателей на выходной вал
осуществляется через первые планетарные ступени Z1 Z2 и суммирующую
дифференциальную передачу Z4 Z5 и вторую планетарную ступень Z7 Z8 и
Z9 и фрикционную муфту ограничения момента.
При работе одного верхнего электродвигателя вращение на выходной вал
электромеханизма передается через верхний двухступенчатый редуктор и
При этом корончатое зубчатое колесо Z6 Z7 удерживается от вращения
муфтой торможения нижнего электродвигателя через водило нижнего
планетарного редуктора с зубчатым колесом Z4 и паразитное зубчатое колесо
При работе одного нижнего электродвигателя вращение на выходной вал
электромеханизма передается через нижний одноступенчатый планетарный
редуктор суммирующую дифференциальную передачу и далее через внутренний
зубчатый венец Z7 и сателлитные зубчатые колеса Z8 движение передается на
втулку фрикционной муфты.
При этом зубчатое колесо Z9 удерживается от вращения муфтой
торможения верхнего электродвигателя.
При одновременной работе двух электродвигателей в одном и том же
направлении корончатое зубчатое колесо Z6 Z7 второй ступени верхнего
редуктора получает вращение от нижнего редуктора и суммирующую
дифференциальную передачу в том же направлении в котором вращается
зубчатое колесо Z9 водила первой ступени верхнего редуктора.
В результате этого дисковое водило второй ступени редуктора получает
большую скорость вращения. Окружная скорость водила при этом увеличивается
в два раза по сравнению со скоростью при работе одного электродвигателя.
При пользовании ручным приводом с помощью специального ключа
необходимо ключ надеть на квадрат втулки ручного привода осуществляя при
этом осевое нажатие на нее до упора. При осевом нажатии происходит
расцепление кулачковой муфты стопорящей валик ручного привода и привод
Вращение от рукоятки ключа на выходной вал передается через зубчатое
колесо Z10 наружный венец зубчатого колеса Z3 Z11 на планетарную передачу
нижнего редуктора и далее так же как и при работе нижнего
Рис. 4. Электрокинематическая схема электромеханизма ЭПТ-1.
Принципиальная схема управления электромеханизма дана на рис. 5.
При установке переключателя из нейтрального положения положение
«разгрузка» напряжение от центральной шины через концевой выключатель KB
подается на управляющую обмотку контактора КМ-400.
через замкнутые контакты указанного контактора на электродвигатель и
электромагнитную муфту — электромеханизм включается в работу.
При подходе транспортера к крайнему положению концевой выключатель KB
«разгрузка» отключает «плюс» от рабочей обмотки контактора КМ-400 в
результате чего контакты последнего размыкаются и прекращается подача
питания на обмотки электродвигателя и электромагнитной муфты сцепления-
торможения — электромеханизм затормаживается. Транспортер останавливается
полностью в крайнем положении.
При установке переключателя из положения «разгрузка» в положение
«загрузка» происходит изменение подачи напряжения с одной обмотки на другую
и включение элементов схемы осуществляется аналогично работе ее на
положение «разгрузка». Схема управления электромеханизмом позволяет
остановить транспортер в любом положении между крайними положениями. Для
этого необходимо при достижении нужного положения поставить переключатель
из положения «разгрузка» в положение нейтральное.
Оба электродвигателя соединены между собой параллельно и при выходе из
строя одного из них второй может работать самостоятельно.
Рис. 5. Принципиальная схема управления электромеханизмом ЭПТ-1.
Выбор электродвигателя (Проверочный расчёт)
Мощность двигателя может быть определена по формуле:
[pic] - КПД системы передачи движения.
[pic] где [pic] - момент сопротивления исполнительного механизма
(нагрузочный момент на выходном валу); [pic]- угловая скорость
исполнительного механизма (выходного вала).
Максимальная потребная мощность будет при нагрузочном моменте близком
к номинальному (приведённому к выходному валу) - [pic]= 38 кг[pic]cм = 38
Угловая скорость выходного вала будет определятся угловой скоростью
электродвигателя. Принимая угловую скорость двигателя ([pic] ) равной
([pic]= 7000 обмин = 73266 [pic] ) получим:
[pic] где [pic]- передаточное отношение
КПД системы передач будет равен произведению КПД её отдельных ступеней
Расчёт и построение механической характеристики двигателя
Будем полагать что номинальный момент на валу электродвигателя равен
Т.о. точка на оси абсцисс будет равна [pic]= 009 (Н[pic]м) а точка
[pic]=73266 ([pic]).
[pic][pic]0 150 400 700 900
[pic][pic]08 15 22 28 34
Вычисляем эквивалентный ток [pic] :
Проверяем по неравенству [pic].
Можно сделать вывод что двигатель недогружен в тепловом отношении но
взять его меньшей мощности нельзя так как он не будет обеспечивать
заданное время разгона.
Применение программной среды LabView позволяет нам сымитировать
работу данного двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
входящего в конструкцию электропривода ЭПТ-1.
На рис. 7 показана имитация работы программы. Показан 3-х
позиционный переключатель с помощью которого мы имитируем загрузку или
разгрузку двигателя. Показан груз с имитацией перемещения а так же
диаграмма переходного процесса. И показаны параметры двигателя с помощью
которого мы рассчитываем угловую скорость на валу электродвигателя.
Рис. 7 Лицевая панель программы.
На рис. 7.1 показана работа двигателя в режиме выгрузки груза и
соответствующий переходный процесс (цена деления = 02 сек.).
Рис. 7.1 Имитация выгрузки груза.
На рис. 7.2 показана работа двигателя в режиме погрузки груза и
Рис. 7.2 Имитация погрузки груза.
На рис 7.3а показана программная часть виртуального прибора. Для
имитации работы электропривода создаем подпрограмму формулы угловой
скорости для ДПТ с ПВ (рис 7.4).
В программе удобно использовать логические переменные и Case структуры
для обеспечения имитации перемещения груза и переходного процесса.
Рис. 7.3а Блок-диаграмма программы (часть первая).
Рис. 7.3б Блок-диаграмма программы (часть вторая).
Рис. 7.4. Подпрограмма формулы двигателя постоянного тока
последовательного возбуждения.
В курсовом проекте был рассмотрен электропривод ЭПТ-1. Были рассчитаны
его технические характеристики такие как: время и динамика переходного
процесса. Результаты позволяют подтвердить что электропривод при
использовании его в соответствии с техническими условиями удовлетворяет
предъявленным к нему условиям и указанным гарантированным характеристикам.
Так же была разработана принципиальная схема привода в среде LabVIEW
что позволило получить первоначальные навыки в работе с программой LabVIEW.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Конструкция электропривода ЭПТ-1 .Техническое описание.
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов.под редакцией к. т.
н. К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.

ЭФО.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
государственное образовательное учреждение профессионального
Самарский Государственный Аэрокосмический Университет
имени академика С.П.Королёва
Кафедра эксплуатации авиационной техники
Расчет электропривода и проектирование схемы управления для запуска ТРД
Пояснительная записка: стр. 25 табл. 5 источника 4 рис 11.
ТРД МОМЕНТ ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ЗАПУСК ДВИГАТЕЛЯ ВРЕМЯ
РАЗГОНА НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ТОК ЧАСТОТА ОБОРОТОВ
ИСКУССТВЕННЫЕ И ЕСТЕВСТВЕННЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СХЕМА ЗАПУСКА.
В работе проводится расчет статической характеристики приведенной к
валу двигателя проводиться выбор электродвигателя и расчет его
искусственных механических характеристик. Приведены графики всех
характеристик электродвигателя а также графики зависимостей действующих
моментов от частоты вращения. Приведена функциональная схема разработанной
системы запуска и разгона ТРД. В проекте рассмотрен принцип работы
электроприводов и схем запуска ТРД.
Расчет статической характеристики приведенной к валу двигателя
Выбор электродвигателя 7
Расчет искусственных механических характеристик 8
Построение кривой разгона 13
Расчет электродвигателя на нагрев методом эквивалентного тока.
Проектирование электросхемы управления запуском. 16
Моделирование процесса запуска в среде Lab View. 19
Работа программной модели системы запуска в среде Lab View
Список использованных источников 22
Запуск турбореактивного двигателя (ТРД) имеет ряд особенностей которые
кратко могут быть сформулированы следующим образом. В ТРД только при
сравнительно большой скорости турбина может развивать мощность необходимую
для вращения компрессора. Поэтому для запуска ТРД компрессор необходимо
раскрутить до скорости =80-100сек-1.
Во избежание динамических ударов которые могут привести к поломке
звеньев кинематической цепи электропривода электростартер запускается
Сухщетвует рад схем запуска например:
) При напряжении источника питания U=24 В с включением электростартера
через одно или два добавочных сопротивления;
) С применением двух аккумуляторных батарей и добавочного сопротивления.
такой схеме запуск производится в три ступени: в начале стартер
через добавочное сопротивление при параллельном включении батарей затем
сопротивление шунтируется и на третьей ступени происходит переключение
батарей с параллельного соединения на последовательное.
В последнее время разработаны схемы плавного запуска. Общим во всех
схемах является следующее. На первой ступени запуска создается небольшой
момент необходимый для выборки люфтов в системах передач. Затем создается
динамический момент величина которого определяется заданным временем
разгона ТРД. Превышение этого времени недопустимо так как может произойти
В данном расчете рассмотрен запуск ори помощи электростартера
представляющего электродвигатель смешанного возбуждения связанный с валом
ТРД редуктором и муфтой свободного хода. Муфта служит для зашиты стартера
от перегрузок и расцепления
стартера и ТРД после запуска последнего.
В последнее время в системах запуска применяют стартер-генераторы т.е.
такие электрические машины которые при запуске работают в двигательном
режиме а после запуска переводятся в генераторный режим.
Запуск при помощи стартер-генераторов имеет конечно свои особенности
но с точки зрения методики расчета электропривода существенных различий
Суммарный момент сопротивления ТРД МM ma
Время разгона ТРД = 38 сек;
Передаточное отношение редуктора
КПД редуктора = 094;
Момент инерции вращающихся частей ТРД JT = 11.5 кг* м2;
Обороты малого газа ТРД м= 115 сек-1.
*Суммарный момент сопротивления в момент трогания ( = 0)М (0) =
ММ мах=01*75 = 75 Н*м.
**Суммарный момент сопротивления ТРД на оборотах
малого газа М (м) =15 ММ мах =15*75 = 1125 Н*м.
Расчет статической характеристики приведенной к валу
Построим статическую характеристику ТРД по трем данным нам точкам: для
Мм =75; 75 и 1125 Н*м.
Рис. 1 Статическая характеристика ТРД:
Мт - момент турбины; Мк - момент компрессора;
Мм - суммарный момент ТРД
Приведенный момент сопротивления: [p
Задаваясь по статической характеристике (рис.1) рядом значений Мм и
находя соответствующие им скорости вращения м вычисляем д =м*i и Мс.
Вычисления сводим в табл. 1.
По данным таблицы 6 строим кривую IЯ = ft) (см.рис.7).
При помощи графика IЯ = f(t) вычисляем эквивалентный ток Iэкв. При
расчетах на выбранных участках кривой для каждого интервала времени берем
среднее значение тока:
где t1 t2 tn - выбранные интервалы времени; I1 I2 In - среднее
значение тока на этих интервалах.
Проверяем по неравенству [pic] так как Iя = 340 А то 340 А=340 А.
Так как полученные данные удовлетворяют неравенству перегрев
электродвигателя в процессе его работы не будет наблюдаться.
Рис. 6 График к расчету на нагрев
Проектирование электросхемы управления запуском.
В данном случае следует применить схему запуска в функции времени так
как время разгона ТРД строго лимитировано.
В схеме управления следует также предусмотреть меры которые
обеспечивали бы запуск только в заданной последовательности:
через два добавочных сопротивления (rd
через одно добавочное сопротивление (rд2);
без добавочных сопротивлений по естественной механической характеристике.
Для управления запуском используем микроконтроллер МС-51. Схема его
включения (и собственно схема запуска) изображена на рис. 8. Как и
указывалось выше контроллер будет управлять силовыми контакторами один из
которых подключит питание на стартер для начала запуска через два
добавочных сопротивления два других через заранее запрограммированное
время зашунтируют добавочные сопротивления. Работа схемы запуска
представлена ниже в таблице состояний.
Для питания контроллера используем DC-DC конвертор. Эти конверторы
позволяют получить из одного входного постоянного напряжения питания одно
или несколько выходных постоянных напряжений практически любого значения и
любой полярности. В их основе как правило лежит принцип обычной широтно-
импульсной модуляции как и в традиционных импульсных источниках питания. В
нашей схеме используем DC-DC конвертор фирмы YCL DC-Зхх. Его
характеристики: мощность Р = 3 Вт входное напряжение Uвх = 24 В выходное
напряжение Uвых =5 В нестабильность Uвых от изменения Uвх при полной
нагрузке не более ±1% нестабильность Uex от изменения IH не более ±5%.
Действия Время Т.сек Контроллер МС-51 L293D(1) L293D(2) Контакторы
Сопротивления Скорость вращения
входы ВЫХОДЫ Outpu1 Output3 Output1 К1 (1К1) К2 (1К2) КЗ
wceK-1 Питание 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Пуск
0 1 1 0 0 +24в 0 0 1 0 0 1 1 0 Шунтир
ГД1 36 0 1 1 1 0 +24в +24в 0 1 1 0 0 1 16 Шунтир
но е.х. 116 0 1 1 1 1 +24в +24в +24в 1 1 1 0 0 178 Конец
запуска 377 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 345 Описание
Когда мы нажмем кнопку пуск питание через DC-DC конвертор поступит на
контроллер. Примерно через 1 сек. после нажатия кнопки контроллер будет
готов и начнет выполнение программы. В первую очередь он подает сигнал на
драйвер L293D(1) (вход enable 1) который замыкает контактор К1 который в
свою очередь своими контактами замкнет цепь питания электростартера и
двигатель начнет разгоняться через два добавочных сопротивления. В начале
момент двигателя мал. Это сделано для выборки люфтов и зазоров в системе
передачи. Это продолжается в течение 36 сек. Затем контроллер подает
сигнал на L293D(1) (вход enable2) который замкнет контактор К2 который
своими контактами зашунтирует первое добавочное сопротивление и разгон
двигателя пойдет через одно добавочное сопротивление. Это продолжается
основную часть времени - 116 сек. После этого контроллер подает сигнал на
L293D(2) (вход enable 1) который замыкает контактор КЗ который своими
контактами шунтирует второе добавочное сопротивление и оставшуюся часть
времени разгон продолжается по естественной характеристике. По прошествии
7 сек. после начала выполнения программы контроллером он снимает сигнал
с L293D(1) (вход enable 1) и т.о размыкает контактор К1 и питание
перестанет подаваться на стартер. Двигатель достиг оборотов малого газа.
Моделирование процесса запуска в среде Lab View.
Чтобы проследить динамику процесса запуска двигателя на лицевую панель
нашего виртуального прибора (ВП) выведем два графика: зависимость =f(t) и
зависимости =f(Md) =f(Mc).
Для начала процесса запуска необходимо нажать на кнопку [pic] .
Зависимости плавно начнут отрабатывать свои значения.
Рис.8. Интерфейс программы в Lab View
Также на лицевой панели нашего ВП мы видим индикатор [pic] текущего
времени который отображает реальное время прошедшее после нажатия на
Также можно проследить как работает электросхема запуска двигателя. На
ней зелеными лампами показано прохождение тока: либо ток течет через
добавочное сопротивления либо сопротивления шунтированы.
По окончании запуска на лицевой панели мы увидим следующее:
Рис.9. Интерфейс программы в Lab View после окончании работы программы
Мы видим что общее время запуска 38 003 сек. через контакт 1К1 ток
не течет а следовательно схема обесточена характеристики отработали все
Ниже представлена блок диаграмма вышеизложенной программы:
Рис.10. Блок диаграмм в Lab View (Часть 1)
Рис.11. Блок диаграмм в Lab View (Часть 2)
1. Работа программной модели системы запуска в среде Lab View
После запуска файла zapusk_GTD.vi на экране отображается схематичная
модель питания стартера с тремя дополнительными сопротивлениями
индикаторами срабатывания контакторов индикатором условного включения АЗС
системы запуска в кабине (АЗС питание от аккумуляторных батарей на щитке
борт инженера) и кнопка запуска (имитация системы запуска двигателей со
щитка борт инженера в кабине). Также на экране отображено поле отсчета
времени по которому можно контролировать время срабатывания контакторов и
два поля отображения зависимостей моментов двигателя и сопротивления и
После запуска программы (кнопка запуск среды Lab View) загорается
индикатор "Питание" далее после щелчка по кнопке "Запуск" начинается
имитация работы системы запуска. В первую секунда загорается индикатор 1К1
а также индикаторы Rl R2 (имитация протекания тока через дополнительные
сопротивления) свидетельствующий о подаче питания на стартер. В 37
секунды по индикатору времени гаснет индикатор R1 и загорается 1К2 таким
образом происходит имитация шунтирования первого дополнительного
сопротивления при этом на графиках моментов и кривой разгона происходят
резкие скачки свидетельствующие о резких изменениях параметров работы
системы. В 107 секунды по индикатору времени гаснет индикатор R2 и
загорается 1КЗ таким образом происходит имитация шунтирования второго
дополнительного сопротивления при этом на графиках моментов и кривой
разгона происходят резкие скачки свидетельствующие о резких изменениях
параметров работы системы. В 377 секунды гаснет индикатор 1К1 означающий
конец запуска и размыкание контактора 1К1. Вместе 1К1 гаснут все остальные
индикаторы кроме индикатора "Питание". Поле времени сохраняет в себе
последнее значение времени. На графиках отображены зависимости Мм = f();
Mc = f(); = f(t); при условной скорости вращения стартера 360 сек -1.
Изображение окна программы приведено на рисунке 9
Список использованных источников
Проектирование и расчет авиационных электроприводов. К.Н. Борисов и
др. М. «Машиностроение» 1971 стр. 188.
Кулебакин В.С. Нагорский В.Д. Электропривод самолетных агрегатов и
механизмов. – М. «Оборонгиз» 1958.
Суранов А.Я. Lab View 7: справочник по функциям. – М. «ДМК Пресс»
Прилепский В.А. Лекции по дисциплине «ЭФО ЛА».

Тема7 Электорооборудование топливной системы.doc

Общие сведения .. 2
Отыскание и устранение неисправностей . 37
Проверка системы ТИС-140 на самолете 45
Подготовка системы ТИС-140 к заправке топливом .. . 47
1 Топливоизмерительная система предназначена для:
- постоянного измерения массы топлива в каждом баке;
- постоянного вычисления суммарной массы топлива на самолете;
- индикации массы топлива в каждом баке при заправке и в полете;
- выдачи в аварийный регистратор информации о суммарном остатке топлива
- выдачи в самолетный ответчик информации о суммарном остатке топлива
- постоянного измерения температуры топлива в каждом баке;
- индикации минимальной температуры топлива на самолете:
- формирования сигнала о заданной минимальной температуре топлива;
- выдачи на табло системы аварийной сигнализации сигнала о достижении
заданной минимальной температуры топлива;
- выдачи на табло системы аварийной сигнализации сигнала о
несимметричном количестве топлива между левым и правым полукрыльями;
- формирования сигнала о резервном остатке топлива по сигнализаторам
- выдачи на табло системы аварийной сигнализации и в аварийный
регистратор сигнала о резервном остатке топлива;
- формирования сигнала наличия свободной воды в топливе в каждом баке;
- индикации наличия свободной воды в топливе;
- формирования и выдачи сигналов на закрытие кранов заправки;
- индикации положения кранов заправки;
- формирования и выдачи управляющих сигналов на насосы и краны
- индикации состояния крана кольцевания;
- формирования и выдачи сигналов на закрытие перекрывной заслонки;
- индикации сигналов максимального давления в магистралях заправки и в
- выдачи в систему аварийной регистрации и на табло системы аварийной
сигнализации сигнала об отказе системы:
- индикации исправности работы системы и отказов насосов.
2 В состав системы входят:
- блок топливоизмерения - БТИ-140М 1шт.:
- блок релейный - БР-140М 1шт.:
- пульт контроля и управления - ПКУ-140 1шт.;
- пульт контроля температуры - ПКТ-140 1шт.;
- пульт контроля и управления заправкой - ПКУЗ-140 1шт.;
- датчик топливомера с компенсатором - ДТ К-140-1 2шт.:
датчики топливомера:
- датчик топливомера с сигнализатором - ДТС-140-3 2шт.;
- датчик топливомера с сигнализатором и компенсатором - ДТСК-140-6Л
- датчик топливомера с сигнализатором и компенсатором - ДТСК-140-6П
- датчик свободной воды – ДСВ 4шт.
3 Изделия входящие в систему на объекте устанавливают:
- ДТК-140-1 ДТ-140-2 ДТС-140-3 ДТ-140-4 ДТ-140-5 ДТСК-140-6Л
ДТСК-140-6П ДТ-140-7 ДТ-140-8 ДТ-140-9.ДТ-140-10 ДТ-140-11. ДСВ – в
- БТИ-140М и БР-140М – в технический отсек;
- ПКТ-140 и ПКУ-140 – в кабину экипажа;
- ПКУЗ-140 – в правый обтекатель шасси.
1 Основные технические данные
1.1 Значения выходных параметров датчиков должны соответствовать
указанным в таблице 1.
Обозначение Наименование Параметры
Емкость Уровень Сопротивле
датчика в срабатыванияние
ДТК-140-1 Датчик топливомера 279±06
резистивный (ДТР) 53-57
ДТ-140-2 Датчик топливомера 331±06
ДТС-140-3 Датчик топливомера 232±0.5 329(2
сигнализатор уровня
ДТ-140-4 Датчик топливомера 251(05
ДТ-140-5 Датчик топливомера 264(05
ДТСК-140-6Л(П)Датчик топливомера 134(03 53–57
Датчик-компенсатор 187(04
ДТ-140-7 Датчик топливомера 251(05
ДТ-140-8 Датчик топливомера 208(05
ДТ-140-9 Датчик топливомера 188(04
ДТ-140-10 Датчик топливомера 150(035
ДТ-140-11 Датчик топливомера 141(03
ДСВ Датчик свободной 8(3
Сопротивление ДТР указано при температуре (25(15) (С и относительной
Изменение емкости датчиков в воздухе при воздействии механических и
климатических факторов не должно превышать (1% от измеренной при нормальных
климатических условиях.
1.2. Емкость датчиков Ст в топливе ТС-1 (без примесей) должна
где Св - емкость датчика в воздухе.
1.3. Выходные параметры системы представлены в таблице 2.
Наименование параметра Значение Абсолютная погрешность измерения
(сигнала) (диапазон
в нормальных при климатических
климатических воздействиях
топлива в баках 0 – 2350 (35 (59
топлива в баках в0 – 2350 (59 (59
Суммарная масса топлива0 – 4700 (117 (117
Температура топлива (Сминус 60 – плюс(2 (2
Температура топлива –40 (2 (2
1.4 Система должна индицировать массу топлива в левом и правом баках.
1.5 Система должна индицировать минимальную температуру топлива на
1.6 Система при заправке должна формировать сигналы на закрытие
кранов заправки и на закрытие перекрывной заслонки по состоянию
сигнализаторов уровня топлива (Iполн. i макс.) сигнализаторов давления
(СДГ) и индицировать положение кранов заправки а также включать звуковую
1.7 Система должна формировать сигнал о резервном остатке топлива по
состоянию сигнализаторов уровня топлива (РО) и выдавать его с задержкой
(20±2) секунды в систему аварийной сигнализации (САС-4).
1.8 Система должна формировать сигнал о несимметричности топлива и
выдавать его в САС-4 при разнице между количеством топлива:
- в левом и правом полукрыльях более 200 кг;
- в левом и правом предрасходных отсеках 150 кг;
- в левом и правом расходных отсеках 100 кг.
1.9 Система должна осуществлять индикацию о расходе топлива по
отсекам баков левого и правого крыльев.
1.10 Система должна обеспечивать выдачу информации о суммарном
остатке топлива на объекте в самолетный ответчик в виде 4-разрядного кода
указанного в таблице 3.
Суммарный остаток топлива Qт Разряд
Система должна выдавать информацию о суммарном остатке топлива с
округлением в меньшую сторону.
"0" – соответствует замыканию цепи соответствующего разряда на
1.11 Система должна индицировать наличие свободной воды в баках.
1.12 Система должна формировать сигнал ручного управления краном
кольцевания и обеспечивать индикацию состояния крана кольцевания.
1.13 Система должна формировать сигнал ручного управления насосами №1
и №2 левого и правого двигателей а также обеспечивать индикацию состояния
1.14 Значения напряжения питания системы и тока потребления должны
соответствовать указанным в таблице 4.
Напряжение питания ВЧастота Ток потребления А не более
НоминальноДопустимое От ПКУЗ+27V - +27V - +27V 6V - L 6V - R
е значениеотклонение L R (РО)
Примечание – Включать систему при напряжениях отличных от указанных в
таблице 4 не допускается.
1.15 Время готовности системы – не более 1 мин.
1.16 Индикаторы ПКУ-140 ПКТ-140 должны обеспечивать надежное и
безошибочное восприятие информации ночью и днем.
1.17 Время непрерывной работы системы - не более 12ч.
1.18системы не должна превышать 38 кг.
2.1 Система работоспособна при воздействии синусоидальной вибрации с
амплитудой ускорения:
- для ПКТ-140 ПКУ-140 294мс2 (3g);
- для ДТ-140-7 ДТ-140-8 ДТ-140-9 ДТ-140-10 ДТ-140-11 ДСВ
- для ДТК-140-1 ДТ-140-2 ДТС-140-3 ДТ-140-4 ДТ-140-5
ДТСК-140-6 392мс2 (4g);
- для БР-140М БТИ-140М ПКУЗ-140:
с виброустойчивостью 490мс2 (5g);
с вибропрочностью 294мс2 (3g).
в диапазоне частот 5-500 Гц и с максимальной амплитудой перемещения:
- для БТИ-140М БР-140М ПКТ-140 ПКУЗ-140 ПКУ-140
ДТСК-140-6 ДСВ 25 мм;
для ДТ-140-7 ДТ-140-8 ДТ-140-9 ДТ-140-10 ДТ-140-11 5 мм.
2.2 Система работоспособна при воздействии линейного ускорения:
для оборудования 49мс2 (5 g);
для узлов крепления 98мс2 (10g).
2.3 Система работоспособна при воздействии механического удара
одиночного действия с ускорением 147мс2 (15g) и длительностью ударного
2.4 Система работоспособна при воздействии механического удара
многократного действия с пиковым ударным ускорением:
и датчиков ДТ-140-7 ДТ-140-8 ДТ-140-9 ДТ-140-10 ДТ-140-11 588мс2
- для ДТК-140-1. ДТ-140-2 ДТС-140-3 ДТ-140-4 ДТ-140-5
ДТСК-140-6 ДСВ 392мс2 (4g);
и длительностью действия ударного импульса 20 мс.
2.5 ПКУЗ-140 ПКУ-140 ПКТ-140 работоспособны при воздействии
солнечной радиации с интегральной плотностью потока излучения (1125±10%)
Втм2 плотностью потока ультрафиолетовой части (68±25%) Втм2 и спектром
ультрафиолетового излучения 0.28 – 04 мкм.
2.6 БТИ-140М БР-140М и датчики работоспособны при воздействии
акустического шума в диапазоне частот от 100 до 10000 Гц с уровнем
- для БТИ-140М БР-140М 130 дБ;
- для ПКУЗ-140 и датчиков 140 дБ.
2.7 Система работоспособна при воздействии статической пыли (песка).
2.8 ПКУЗ-140 и датчики работоспособны в условиях соляного (морского)
2.9 ПКУЗ-140 и датчики работоспособны при воздействии атмосферных
конденсированных осадков (росы и внутреннего обледенения) и плесневых
2.10 ПКУЗ-140 работоспособен при воздействии воды (капель дождя
2.11 Система работает в следующих климатических условиях:
при изменении температуры окружающей среды:
- для ПКТ-140 ПКУ-140 – от минус 20 до+55 °С;
- для БТИ-140М БР-140М ПКУЗ-140 и датчиков (кроме ДСВ) – от минус 55
- для ДСВ – от 0 до +55 °С;
для БТИ-140М БР-140М ПКУ-140 ПКТ-140 - при повышенном атмосферном
давлении 170 кПа (1270 мм рт. ст.);
для ПКУЗ-140 и датчиков - при пониженном атмосферном давлении 262кПа
для БТИ-140М БР-140М ПКУ-140 ПКТ-140 - при быстром изменении
давления от 747(560) до 262(200) кПа (мм рт. ст.);
при повышенной влажности до 90%.
3 Назначение изделий системы
3.1 ДТ-140-2 ДТ-140-4 ДТ-140-5 ДТ-140-7 ДТ-140-8
ДТ-140-9 ДТ-140-10 ДТ-140-11 внешний вид которых представлен на
рисунке .1 предназначены для измерения уровня топлива в баках.
3.2 ДТК-140-1 внешний вид которого представлен на рисунке 2
предназначен для измерения уровня и температуры топлива в баках.
3.3 ДТС-140-3 внешний вид которого представлен на рисунке 3
предназначен для измерения уровня топлива в баках и выдачи сигналов (i
полн i макс) при превышении заданных уровней.
3.4 ДТСК-140-6Л ДТСК-140-6П внешний вид которых представлен на
рисунке 4 предназначены для измерения температуры и уровня топлива в баках
и выдачи сигнала РО при понижении уровня топлива в баке ниже заданного. РО
– резервный остаток.
3.5 ДСВ внешний вид которого представлен на
рисунке 5 предназначен для выдачи дискретного сигнала о наличии свободной
воды при превышении ее заданного уровня в баке.
3.6 БТИ-140М внешний вид которого представлен на рисунке 6
предназначен для целей:
- преобразования аналоговых сигналов поступающих от ДТК-140-1. ДТ-140-
ДТС-140-3 ДТ-140-4 ДТ-140-5 ДТ-140-7 ДТСК-140-6Л ДТСК-140-6П ДТ-
0-8 ДТ-140-9. ДТ-140-10 ДТ-140-1 1 в цифровой 12-разрядный код;
- вычисления массы топлива в каждом баке суммарной массы топлива на
объекте суммарного остатка топлива объема топлива в каждом отсеке
несимметричного количества топлива между левым и правым полукрыльями и
минимальной температуры топлива на объекте;
-передачи информации о массе топлива минимальной температуре топлива
объеме топлива в каждом отсеке по RZ-каналам в ПКУ-140 ПКТ-140 ПКУЗ-140 и
на КПА с контрольного соединителя. В ПКУ-140 ПКТ-140 ПКУЗ-140 информация
передается по двум независимым каналам;
- передачи в бортовое устройство регистрации (БУР-92) информации о
суммарной массе топлива на объекте достижении уровня РО и об отказе ТИС по
- преобразования вычисленного суммарного остатка топлива на объекте в
бинарный 4-разрядный код
- формирования бинарных сигналов "Отказ ТИС" "Несимметр. Gt." "РО
лев" "РО прав" и передачи их в САС-4;
- преобразования сигналов поступающих от сигнализаторов уровня
топлива расположенных на ДТС-140-3 в разовые команды и их пере дачи в
- проведения контроля системы при поступлении с объекта сигналов.
Мин" "Макс" "Резерв остат. топл".
БТИ-140М имеет возможность обмена информацией с ПЭВМ по шине RS-232.
БТИ-140М устанавливается на объект на амортизационной раме БР-140М.
3.7 БР-140 М внешний вид которого представлен на рисунке 6
- передачи в БТИ-140М напряжений питания +27В (ПКУЗ) "бс +27В лев
бс +27В прав" поступающих с объекта;
- передачи в БТИ-140М напряжения питания "+27В РО" поступающего от ПКУ-
0 для формирования сигнала РО;
- управления краном кольцевания в соответствии с состоянием управляющих
сигналов поступающих от ПКУ-140;
- управления насосами в соответствии с состоянием управляющих сигналов
поступающих от ПКУ-140;
- контроля состояния крана кольцевания в соответствии с сигналом
поступающим от концевого выключателя и выдачи бинарного сигнала "Открыт" в
- контроля состояния насосов в соответствии с сигналами поступающими
от СДГ и передачи бинарных сигналов "Включен" "Отказ" в ПКУ-140 через САС-
3.8 ПКТ-140 внешний вид которого представлен на рисунке 7
- приема информации от БТИ-140М о минимальной температуре топлива в
- индикации минимальной температуры топлива на объекте при помощи
цифрового индикатора Т ТОПЛИВА расположенного на лицевой панели пульта;
- выдачи сигнала "t топлива мала" в САС-4 при достижении топливом
критичной минимальной температуры для данного вида топлива которая
устанавливается при помощи задатчика температуры t СИГНАЛИЗАЦИИ
расположенного на лицевой панели пульта.
ПКТ-140 устанавливают на пульте предполетной подготовки и крепят за
лицевую панель при помощи четырех винтов.
3.9 ПКУ-140 внешний вид которого представлен на рисунке 8
- приема информации от БТИ-140М о массе топлива в левом и правом баках
объекта и об объеме топлива в каждом отсеке;
- индикации массы топлива в левом и правом баках при помощи цифровой
части жидкокристаллических (ЖК) - индикаторов ТОПЛИВО 1 ДВИГ ТОПЛИВО 2
ДВИГ расположенных на лицевой панели пульта;
- индикации объема топлива по отсекам (расходному предрасходному и
насосному) баков соответственно левого и правого полукрыльев при помощи
сегментов аналоговой части ЖК-индикаторов ТОПЛИВО 1 ДВИГ ТОПЛИВО 2 ДВИГ;
- управления топливными насосами левого и правого двигателей а также
сигнализации о состоянии насосов при помощи кнопок ТОПЛИВО 1 ДВИГ НАСОС №1
ТОПЛИВО 1 ДВИГ НАСОС №2 ТОПЛИВО 2 ДВИГ НАСОС №1 ТОПЛИВО 2 ДВИГ НАСОС №2
расположенных на передней панели пульта и имеющих два световых табло -
- управления краном кольцевания а также сигнализации о состоянии крана
кольцевания при помощи кнопки КОЛЬЦ расположенной на передней панели
пульта и имеющей два световых табло - зеленое и НЕ ЗАКР;
- передачи в БР-140М напряжения питания 27В РО поступающего от
аварийной шины питания (АШ) объекта;
- ПКУ-140 устанавливают на приборной доске объекта и крепят за лицевую
панель при помощи четырех винтов.
3.10 ПКУЗ-140 внешний вид которого представлен на рисунке 9
предназначен для управления заправкой объекта и выполняет следующие
- коммутирует питание бортсети в ТИС-140 при помощи тумблера ПКУЗ
расположенного на лицевой панели пульта;
- проводит контроль системы перед заправкой при помощи кнопок КОНТРОЛЬ
ТИС КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА КОНТРОЛЬ ИНД расположенных на лицевой панели
пульта отображает результаты контроля;
- управляет кранами заправки левого и правого баков при помощи
тумблеров ЛЕВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ расположенных на лицевой
панели пульта и индицирует состояние кранов заправки при помощи
светодиодов ЛЕВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ОТКР ЛЕВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАНЫ
ЗАПРАВКИ ОТКР ПРАВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ЗАКР расположенных на лицевой панели
- принимает от ДСВ информацию о наличии свободной воды индицирует
наличие свободной воды в предрасходном и насосном отсеках левого и правого
баков при помощи светодиодов СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ ОТСЕКИ ПРЕДРАСХОД
СВОБОДНАЯ ВОДА ПРАВ ОТСЕКИ ПРЕДРАСХОД СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ ОТСЕКИ НАСОСНЫЙ
СВОБОДНАЯ ВОДА ПРАВ ОТСЕКИ НАСОСНЫЙ расположенных на лицевой панели
- принимает информацию от БТИ-140М о массе топлива в левом и правом
- индицирует массу топлива в левом и правом баках при помощи цифровых
индикаторов ТОПЛИВО ЛЕВ ТОПЛИВО ПРАВ расположенных на лицевой панели
- принимает информацию от БТИ-140М об уровне топлива в баках. При
заполнении каждого бака автоматически закрывает соответствующий кран
заправки при превышении максимально допустимою уровня топлива в одном из
баков автоматически закрывает краны заправки отключает заслонку и включает
световое табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ расположенное на передней панели пульта
а также включает сирену;
- принимает информацию от сигнализаторов давления СДГ о давлении в
баках. При повышенном давлении в любом баке или магистрали включает
световое табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ. При превышении допустимого уровня давления в
любом баке автоматически закрывает краны заправки и заслонку включает
световое табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ и сирену.
1 Система структурная схема которой представлена на рисунке 10
- датчиков топливомера и температуры ССУ ДСВ;
Уровни топлива и температура топлива измеренные датчиками поступают
на вход БТИ-140М в виде аналоговых сигналов.
ССУ выдают на вход БТИ-140М сигналы о превышении уровня топлива в баках
или достижении уровня резервного остатка (РО) в виде аналоговых сигналов.
БТИ-140М преобразовывает поступившие аналоговые сигналы от датчиков
топливомера датчиков температуры и ССУ в цифровой код и вычисляет по
заданному алгоритму температуру топлива в баках массу топлива в баках
объем топлива в каждом отсеке суммарную массу топлива на самолете
несимметричность топлива в левом и правом полукрыльях процентный остаток
топлива на самолете.
БТИ-140М выдает в САС-4 сигналы: "РО лев" "РО прав" – при достижении в
баках уровня РО "Несимметр. Gt" – при несимметричности массы топлива в
левом и правом полукрыльях а также сигнал "Отказ ТИС" – при отказах
системы приводящих к выдаче недостоверной информации.
БТИ-140М выдает в БУР-92 информацию о суммарной массе топлива на
объекте достижении уровня РО и об отказе ТИС.
БТИ-140М выдает информацию о процентном остатке топлива в виде 4-
разрядного бинарного кода.
Из БТИ-140М информация о массе и температуре топлива поступает по RZ-
каналам в ПКУ-140 ПКТ-140 ПКУЗ-140. Для наземного контроля предусмотрено
подключение ПЭВМ и КПА.
ПКУ-140 принимает по двум RZ-каналам информацию о массе топлива в левом
и правом баках и отображает ее на цифровых ЖК-индикаторах а также в
соответствии с заполнением отсеков левого и правого баков включает сегменты
аналоговой части ЖК-индикаторов. Кроме того с помощью ПКУ-140 через БР-
0М производится ручное управление краном кольцевания и насосами и
коммутация питания "+27В РО" с аварийной шины (АШ) на БТИ-140М.
БР-140М по сигналам от датчиков СДГ поступающим на вход формирует
сигналы о состоянии насосов и крана кольцевания которые передает через САС-
на соответствующие световые табло ПКУ-140.
ПКТ-140 принимает по двум RZ-каналам информацию о температуре топлива в
левом и правом баках и отображает на цифровом индикаторе минимальную
температуру а также при понижении температуры топлива до критической для
данного вида топлива выдает в САС-4 сигнал "t топлива мала".
ПКУЗ-140 работает только во время заправки. На вход пульта с БТИ-140М
поступает информация о массе топлива в левом и правом баках по каждому из
двух RZ-каналов и информация о состоянии ССУ в виде бинарных сигналов.
Кроме того на вход пульта поступает информация о давлении в баках и
магистрали от СДГ и информация о наличии свободной воды от ДСВ. Информация
о массе топлива в левом и правом баках отображается на цифровых индикаторах
ПКУЗ-140 допускает управление кранами заправки и заслонкой как вручную
– при помощи тумблеров расположенных на передней панели пульта так и
автоматически – при превышении допустимого уровня топлива или давления. При
повышенном давлении топлива в баках или магистрали на пульте загорается
предупреждающее табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ. В аварийной ситуации загорается табло
ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ светодиоды ЛЕВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ
ЗАКР переходят в прерывистый режим горения при этом автоматически
закрываются краны заправки и заслонка а также включается сирена. Аварийная
сигнализация снимается установкой тумблеров ЛЕВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАНЫ
ЗАПРАВКИ в положение ЗАКР.
Для работы системы в режиме трех независимых каналов а именно левого
канала топливомера правого канала топливомера и канала РО в системе
предусмотрено питание каждого из каналов от своего источника питания: "бс
+27В лев." "бс +27В прав. " "Вкл. РО +27В".
2 Работа датчиков и сигнализаторов
2.1 ДТ-140-2 ДТ-140-4 ДТ-140-5 Т-140-7 ДТ-140-8 ДТ-140-9 ДТ-140-
ДТ-140-11 схема электрическая которых представлена на рисунке 11
конструктивно выполнены в виде цилиндрического конденсатора и включают:
Рис 11. Датчик топливомера схема электрическая
Работа датчиков заключается в изменении их электрической емкости от
номинальной (в сухом состоянии) до максимальной (при полном погружении в
топливо) по линейной зависимости пропорционально изменению уровня топлива в
2.2 ДТК-140-1 схема электрическая которого представлена на рисунке
конструктивно выполнен в виде двух цилиндрических конденсаторов и
- датчик топливомера (ДТ);
- датчик температуры (ДТР);
ДТР изменяет электрическое сопротивление пропорционально изменению
температуры окружающей среды.
Рис. 12. ДТК-140-1 схема электрическая
2.3 ДТС-140-3 схема электрическая которого представлена на рисунке
конструктивно выполнен в виде цилиндрического конденсатора и включает:
- два световодных сигнализатора уровня (ССУ);
Работа датчиков ДТ описана в п.3.2.1.
Рис. 13. ДТС-140-3 схема электрическая
ССУ функциональная схема которой приведена на рисунке 14 включает:
- два оптоэлектронных канала;
- микроэлектронную плату в которую входят два усилителя тока и
Работа ССУ основана на принципе изменения угла преломления светового
потока призмой в зависимости от окружающей среды (топливо-воздух).
Рис. 14. Функциональная схема ССУ
Сухой сигнализатор выдает нулевые импульсы частотой 1000 Гц. При
погружении сигнализатора в жидкость в момент срабатывания появляется
высокий потенциал (логическая единица).
С целью повышения функциональной надежности сигнализатор выполнен в
виде двух независимых каналов. При выходе из строя одного из каналов
сигнализатор сохраняет свою работоспособность при этом на выходе сухого
сигнализатора выдаются нулевые импульсы частотой 500 Гц. Наличие на выходе
сухого сигнализатора последовательности импульсов частотой 1000 Гц говорит
о исправности двух каналов что является встроенной системой самоконтроля.
2.4 ДТСК-140-6Л ДТСК-140-6П схема электрическая которых представлена
на рисунке 15 конструктивно выполнены в виде двух цилиндрических
конденсаторов и включает:
- датчик-компенсатор (ДК);
- световодный сигнализатор уровня (ССУ);
[pic] Рисунок 15. ДТСК-140-6Л (ДТСК-140-6П) схема электрическая
Работа ДТ ДТР и ССУ описана выше.
Работа ДК аналогична работе ДТ.
Х1:1 – вывод измерительного электрода;
Х1:2 – вывод защитного электрода;
Х1:3 – вывод заземлителя.
Рисунок. 16. ДСВ схема электрическая
5 ДСВ схема электрическая которого представлена на рисунке 16
представляет собой два разомкнутых электрода и включает:
- измерительный электрод;
- защитный электрод;
Работа датчика основана на изменении водой электрической проводимости
среды между двумя разомкнутыми электродами датчика (измерительного
электрода и заземлителя).
3 БТИ-140М структурная схема которого представлена на рисунке 17
- устройство согласования;
- два независимых канала измерения (левый и правый) в каждый из
- АЦП (аналого-цифровой преобразователь);
- устройство вычислительное;
- RZ- приемник-передатчик;
Левый и правый каналы БТИ-140М работают независимо причем на левый
канал поступает информация от датчиков левого крыла а на правый канал –
отдатчиков правого крыла. Для предотвращения потери информации в результате
отказа любого узла БТИ-140М предусмотрен обмен информацией между левым и
правым каналами блока который осуществляется по шинам между
преобразователями левого канала и АЦП правого канала преобразователями
правого канала и АЦП левого канала. Кроме того обмен информацией между БТИ-
0М и каждым пультом системы (ПКТ-140. ПКУЗ-140. ПКУ-140) осуществляется
по двум независимым RZ-каналам.
Информация от датчиков об измеренных температуре топлива в виде
сопротивления уровне топлива в виде емкости поступает на входы
преобразователей левого и правого каналов где преобразовывается в
эквивалентные напряжения постоянного тока.
Информация с преобразователей поступает на вход АЦП где
преобразовывается в 12 - разрядный цифровой код который поступает на
устройство вычислительное.
Устройство вычислительное в соответствии с заданным алгоритмом и
индивидуальными тарировочными характеристиками каждого датчика вычисляет
температуру и массу топлива в каждом баке несимметричность топлива между
левым и правым полукрыльями объем топлива в каждом отсеке суммарную массу
топлива на самолете и суммарный остаток топлива а также проводит контроль
Устройство вычислительное передает информацию о вычисленных минимальной
температуре топлива и массе топлива в каждом баке суммарной массе топлива
на самолете объеме топлива в каждом отсеке достижении уровня РО отказе
ТИС на RZ-передатчики которые преобразовывают информацию в биполярный
последовательный код и передают ее по четырем независимым RZ-каналам на ПКУ-
0 ПКТ-140 ПКУЗ-140 и в БУР-92. RZ-приемники по RZ-каналам принимают
ответную информацию от пультов системы ТИС-140 преобразовывают ее в 16-
разрядный цифровой код и передают в устройство вычислительное для
дальнейшею анализа состояния пультов.
Информация от ССУ поступающая на входы АЦП преобразуется в бинарный
код типа "Логический 0" "Логическая 1" в зависимости от состояния ССУ.
Информация о достижении топливом уровня ПОЛН. и МАКС. поступает на ПКУЗ-140
и используется при заправке. Информация о достижении топливом уровня РО
передается в устройство вычислительное которое формирует сигнал "РО лев
("РО прав") через устройство согласования в канал РО.
Для изменения тарировочных характеристик и для более полной диагностики
работы БТИ-140М и системы в целом предусмотрена возможность подключения
ПЭВМ к каналам RZ и RS-232.
Каждый канал БТИ-140М имеет свой узел питания на который поступает
напряжение питания бортсети "бс +27В лев." ("бс +27В прав.") через БР-
0М. Узлы питания преобразовывают напряжение бортсети в напряжения
используемые для питания электрорадиоэлементов применяемых в блоке.
Устройство согласования предназначено для согласования напряжений
внешних устройств с внутренними напряжениями БТИ-140М. Устройство
согласования передает сигналы "РО лев" "РО прав" в канал РО "Несимметр
Gt" "Отказ ТИС" в САС-4 и вычисленный суммарный остаток топлива в виде 4-
разрядного бинарного слова.
Канал РО формирует сигналы "РО лев" "РО прав" в соответствии с
сигналами поступающими от ССУ и устройства согласования и передает и в САС-
Канал РО питается от АШ. Напряжение питания "+27В РО" подается через ПКУ-
0 при включении любого насоса.
4 БР-140М структурная схема которого представлена на рисунке 18
- устройство управления насосами;
- устройство контроля состояния насосов;
- устройство управления краном кольцевания;
- устройство контроля состояния крана кольцевания;
- коллектор питания БТИ-140М.
Коллектор питания БР-140М передает напряжения питания в БТИ-140М от
бортсети ("бс +27В лев." "бс +27В прав") от ПКУЗ-140 (+27В ПКУЗ) и
через ПКУ-140 напряжение аварийного питания ("+27В РО").
Устройство управления насосами по сигналу поступающему от ПКУ-140
коммутирует напряжение питания насосов.
Устройство контроля состояния насосов выдает в САС-4 сигнал "Включен
или "Отказ" в зависимости от сигнала поступающего от сигнализатора
давления СДГ: при нормальном давлении на выходе БР-140М появляется сигнал
Включен" при отсутствии давления – "Отказ".
Устройство управления краном кольцевания по сигналу поступающему от
ПКУ-140 коммутирует напряжение питания крана кольцевания.
Устройство контроля состояния крана кольцевания выдает в САС-4 сигналы
Открыт" "Не закр." в зависимости от сигнала поступающего с концевого
выключателя. При включенном концевом выключателе на выходе БР-140М
появляется сигнал "Открыт" при закрытом – сигнал "Не закр. ".
5 ПКУ-140 структурная схема которого представлена на рисунке 19
включает устройство управления и сигнализации и два канала индикации массы
топлива – левый и правый в каждый из которых входят:
- RZ - приемник – передатчик;
- устройство управления подсветом и обогревом;
Левый и правый каналы ПКУ-140 работают независимо причем для
предотвращения потери информации в результате отказа одного из каналов
пульта предусмотрен обмен информацией между БТИ-140М и ПКУ-140 по двум RZ-
каналам. Каналы запитываются от независимых источников питания.
RZ-приемники ПКУ-140 выбирают информацию о массе топлива в каждом баке
из общего потока информации поступающей по двум независимым RZ-каналам и
преобразуют ее из RZ-кода в 16-разрядное слово которое передается на
Рисунок 19. Схема структурная ПКУ-140
Устройство вычислительное предназначено для обработки поступающей
информации о массе топлива в левом и правом баках поддержания работы ЖК-
индикаторов а также проведения контроля и диагностики работы пульта и
передачи ее результатов на RZ-передатчики.
Устройство вычислительное в соответствии с заданным алгоритмом
определяет массу топлива в каждом баке объем топлива в каждом отсеке
которые передает на ЖК-индикатор в соответствующем коде.
ЖК - индикаторы левого и правого каналов ПКУ-140 принимают информацию
от устройств вычислительных индицируют массу топлива соответственно в
левом и правом баках с помощью цифровой части индикаторов и заполнение
отсеков баков с помощью сегментов аналоговой части индикаторов.
Устройство управления подсветом и обогревом предназначено:
- для подсветки гравировок левого (правого) каналов на передней панели
ПКУ-140 в ночное время. Подсветка работает при подаче напряжения питания
В подсвет лев." ("6В подсвет прав".) от тумблера расположенного в кабине
- для управления уровнем подсвета ЖК-индикаторов левого (правого)
каналов. Уровень подсвета ЖК-индикаторов управляется изменением напряжения
питания "6В подсвет ЖКИ лев. " ("6В подсвет ЖКИ прав") от 0 до 6В и
регулируется из кабины пилота;
- для управления обогревом ЖК-индикатора левого (правого) каналов при
работе пульта в условиях пониженных температур. Устройство управления
подсветом и обогревом включает (выключает) обогрев по сигналу поступающему
Узлы питания преобразовывают напряжение постоянного тока "бс +27В
лев." ("бс +27В прав.") во вторичные напряжения питающие
электрорадиоэлементы устройств левого (правого) каналов пульта.
Устройство управления и сигнализации предназначено:
- для передачи напряжения питания "27В РО" от АШ на БТИ-140;
- для управления краном кольцевания и насосами при помощи кнопок
расположенных на передней панели пульта;
- для индикации состояния крана кольцевания и насосов при помощи
световых табло расположенных на кнопках.
При нажатии кнопок КОЛЬЦ 1 ДВИГ НАСОС №1 1 ДВИГ НАСОС №2 2 ДВИГ
НАСОС №1 2 ДВИГ НАСОС №2 сигнал "Включитьвыключить" передается на БР-
0М. Сигналы о состоянии крана кольцевания и насосов поступают на вход
устройства управления и сигнализации от САС-4. В соответствии с
поступившими сигналами при исправной работе насосов должны загореться
зеленые табло на кнопках в случае отказа должно загореться табло ОТКАЗ на
соответствующей кнопке. При закрытом кране кольцевания на кнопке КОЛЬЦ
должно загореться зеленое табло при незакрытом – табло НЕ ЗАКР.
6 ПКТ-140 структурная схема которого представлена на рисунке 20
включает два независимых канала измерения температуры топлива (левый и
правый) и устройство подсвета.
В левый канал входят:
- цифровой индикатор;
- RZ-приемник-передатчик;
В правый канал входят:
- задатчик температуры;
Для предотвращения потери информации в результате отказа одного из
каналов предусмотрен обмен информацией между БТИ-140М и ПКТ-140 по двум RZ-
каналам кроме того каналы запитываются от независимых источников питания.
RZ-приемники ПКТ-140 выбирают информацию о температуре топлива в каждом
баке из общего потока информации поступающей по двум независимым RZ-
каналам и преобразуют ее из RZ-кода в 16-разрядное слово которое
передается на устройства вычислительные левого и правого каналов.
Устройство вычислительное левого канала в соответствии с алгоритмом
преобразовывает полученную по RZ- каналу минимальную температуру топлива и
передает ее на цифровой индикатор в соответствующем коде.
Индикатор принимает информацию от устройства вычислительного и
индицирует минимальную температуру топлива.
Устройство вычислительное правого канала в соответствии с алгоритмом
сравнивает ее с минимальной допустимой температурой для данного вида
Рисунок 20. Структурная схема ПКТ-140
При температуре топлива меньше допустимой устройство вычислительное
формирует сигнал "t топлива мала".
Минимально допустимая температура топлива задается с помощью задатчика
температур расположенного на передней панели пульта.
RZ-передатчики преобразовывают информацию полученную от устройства
вычислительного в RZ-код и передают ее в БТИ-140М для оценки состояния ПКТ-
Устройство подсвета предназначено для подсветки гравировок на передней
панели ПКТ-140 в ночное время. Устройство подсвета работает при подаче
напряжения питания "6В подсвет лев" и "6В подсвет прав" от тумблера
расположенного в кабине пилота.
электрорадиоэлементы устройств левого (правого) канала пульта.
7 ПКУЗ-140 структурная схема которого представлена на рисунке 21
- устройство вычислительное с двухканальным приемником-передатчиком
RZ-кода (основным и резервным);
- два цифровых индикатора ТОПЛИВО ЛЕВ ТОПЛИВО ПРАВ;
- устройство ввода-вывода;
- устройство коммутации кранов заправки ЛЕВ и ПРАВ;
- световое табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ;
- световое табло П РЕКРАТИ ЗАПРАВКУ;
- светодиод ЗАПРАВКА;
- светодиод ЛЕВ СВОБОДНАЯ ВОДА НО; (НО - насосный отсек)
- светодиод ЛЕВ СВОБОДНАЯ ВОДА ПРО; (ПРО - предрасходный отсек)
- светодиод ПРАВ СВОБОДНАЯ ВОДА НО;
- светодиод ПРАВ СВОБОДНАЯ ВОДА ПРО;
- светодиод ЛЕВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ОТКР;
- светодиод ЛЕВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ЗАКР;
- светодиод ПРАВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ОТКР;
- светодиод ПРАВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ ЗАКР;
- тумблер включения заправки ПКУЗ.
ПКУЗ-140 предназначен для управления централизованной заправкой
При помощи тумблера ПКУЗ расположенного на лицевой панели ПКУЗ-140
формируется сигнал "Заправка включена" по которому во внешних цепях
коммутируются напряжения "+27В бс кр." и "+27В бс засл." в ПКУЗ-140 и БТИ-
Преобразователь обеспечивает преобразование напряжения "+27В бс засл.
в напряжение 20 В 20 кГц питающее узлы ПКУЗ-140.
Устройство ввода-вывода предназначено для согласования работы
устройства вычислительного с остальными устройствами ПКУЗ-140 и внешними
Обмен информацией между БТИ-140М и устройством вычислительным
осуществляется через RZ-приемники-передатчики входящие в состав устройства
Для предотвращения потери информации в результате отказа одного из RZ
-каналов предусмотрен обмен информацией между БТИ-140М и ПКУЗ-140 по двум
RZ-каналам (основному и резервному).
RZ-приемники выбирают из общего потока информацию о массе топлива в
каждом баке поступающего по двум независимым RZ-каналам (основному и
резервному) и преобразовывают ее в форму удобную для ввода в устройство
RZ-передатчики входящие в устройство вычислительное преобразовывают
информацию полученную от устройства вычислительного в RZ-код и передают
информации о массе топлива уровне топлива давлении в баках и магистрали
поддержания работы цифровых индикаторов управления светодиодами световыми
табло кранами заправки заслонкой и сиреной а также проведения
самоконтроля системы диагностики работы пульта и передачи их результатов
Кроме того устройство вычислительное анализирует сигналы от
сигнализаторов уровня (i полн i макс) поступающие от БТИ-140М. состояние
датчиков давления СДГ тумблеров управления заправкой кранов заправки и
при повышении давления топлива в баках или магистрали включает световое
табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ а при превышении допустимого давления в баках или
допустимого уровня топлива включает световое табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ
сирену и через устройство управления кранами заправки формирует сигналы на
закрытие кранов заправки и перекрывной заслонки.
Ручное управление кранами заправки осуществляется тумблерами КРАНЫ
ЗАПРАВКИ через устройство коммутации. При включении тумблеров ЛЕВ КРАНЫ
ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАНЫ ЗАПРАВКИ расположенных на передней панели ПКУЗ-140
устройства коммутации формируют сигналы "На откр" которые подаются на
краны заправки и через устройство ввода-вывода на устройство
вычислительное. Заправка прекращается выдачей устройством коммутации
сигналов "На закр" которые формируются либо выключением тумблеров либо
автоматически – сигналом от устройства вычислительного при заполнении бака
превышении в нем допустимого уровня или давления топлива. Состояние кранов
заправки контролируется светодиодами КРАНЫ ЗАПРАВКИ ОТКР КРАНЫ ЗАПРАВКИ
ЗАКР в соответствии с сигналами "Кран откр.". "Кран закр." поступающими от
концевиков кранов заправки. Прерывистый режим горения светодиода КРАНЫ
ЗАПРАВКИ ЗАКР соответствует автоматическому закрытию крана заправки при
установленном в положении ОТКР соответствующем тумблере КРАНЫ ЗАПРАВКИ.
После установки этого тумблера в положение ЗАКР соответствующий светодиод
должен гореть непрерывно.
Устройство ДСВ управляет через устройство ввода-вывода работой
светодиодов ЛЕВ СВОБОДНАЯ ВОДА НО ЛЕВ СВОБОДНАЯ ВОДА ПРО ПРАВ СВОБОДНАЯ
ВОДА НО ПРАВ СВОБОДНАЯ ВОДА ПРО в соответствии с сигналами поступающими
от сигнализаторов ДСВ.
Устройство ввода-вывода в соответствии с состоянием кнопок КОНТРОЛЬ
ТИС КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА КОНТРОЛЬ ИНД формирует сигналы самоконтроля ПКУЗ-
0 и системы которые поступают на устройство вычислительное ПКУЗ-140 и в
БТИ-140М. При исправности системы и пульта должны гореть светодиоды
КОНТРОЛЬ ТИС КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА.
ОТЫСКАНИЕ И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Контроль работоспособности системы на объекте обеспечивается
встроенными аппаратными и программными средствами самоконтроля. После
подачи питания на систему проводится ее контроль при этом цифровые ЖК-
индикаторы ПКУ-140 должны перебрать все значения от "0000" до "9999" с
шагом " 1111" ("1111") и установиться в состояние соответствующее массе
топлива цифровой индикатор ПКТ-140 должен перебрать значения в следующей
последовательности: "00" "–11" "22" "–33" "44" "–55" "66" "–77
" "–99" и установиться в состояние соответствующее минимальной
температуре топлива. Табло ТОПЛ СИСТ – НЕИСПР не должно гореть.
Самоконтроль системы проводите с помощью ПКУЗ-140 до подстыковки
бортового штуцера заправки при не взведенной вручную заслонке.
Восстанавливайте систему методом замены отказавших блоков и
датчиков взятых из комплекта запасных частей (КЗЧ) поставляемого по
отдельному договору.
Характерные неисправности блоков системы приведены в таблице 5.
Характерные Возможная причина Методы устранения
неисправности неисправности неисправности
При подаче питания не Нарушение цепи питания Проверьте цепь питания
горит левый ЖК-индикатор левого канала. "бс+27В лев." *.
ПКУ-140 Нарушение линии RZ-связиПроверьте линию RZ-связи
левого канала. левого канала*
Не работает БТИ-140М Замените БТИ-140М
Не работает ПКУ-140 Замените ПКУ-140
горит правый ЖК-индикатор правого канала "бс +27В прав." *
правого канала правого канала *
При подаче питания не Нарушение линии RZ-связиПроверьте линии RZ-связи
проходит самоконтроль Не работает ПКУ-140 *
ПКУ-140 Замените ПКУ-140
Не работает цифровой Нарушение цепи питания Проверьте цепь питания
индикатор ПКТ-140 левого канала "бс +27В лев." *
Не работает ПКТ-140 Замените ПКТ-140
проходит самоконтроль *
ПКТ-140 Не работает ПКТ-140 Замените ПКТ-140
Продолжение таблицы 5
При нажатии кнопки МИН Не приходит сигнал МИН вПроверьте линию
на объекте индикаторы БТИ-140М прохождения сигнала МИН
ПКУ-140 и ПКТ-140 не Нарушение линии *
индицируют все "0" RZ-связи Проверьте линии RZ-связи
Неисправность БТИ-140М *
При нажатии кнопки МИН Нарушение линии RZ-связиПроверьте линии RZ-связи
на объекте цифровой левого канала левого капала *
индикатор ПКТ-140 не Неисправность БТИ-140М Замените БТИ-140М
индицирует все "0" Неисправность ПКТ-140 Замените ПКТ-140
на объекте левый (правый) левого (правого) канала*левого (правого) канала
ЖК-индикатор ПКУ-140 не *
индицирует все "0" Неисправность БТИ-140М
Неисправность ПКУ-140 Замените БТИ-140М
При нажатии кнопки МАКСНе приходит сигнал Проверьте линию
на объекте индикаторы "Макс" в БТИ-140М прохождения сигнала
ПКУ-140 Нарушение линии RZ-связи"Макс" *
и ПКТ-140 не индицирует Неисправность БТИ-140М Проверьте линии
При нажатии кнопки Нарушение линии RZ-связиПроверьте линии RZ-связи
МАКС на объекте левый левого (правого) канала.левого (правого) канала
(правый) ЖК-индикатор Неисправность БТИ-140М *
ПКУ-140 не индицирует Неисправность ПКУ-140
все"8" Замените БТИ-140М
При нажатии кнопки Нарушение линии RZ-связиПроверьте линии RZ-
МАКС на объекте цифровой левого канала. связи левого канала *
индикатор ПКТ-140 не Неисправность БТИ-140М. Замените БТИ-140М
индицирует все "8" Неисправность ПКТ-140
При нажатии на объектеНе включен ни один насосВключите любой насос на
кнопки РЕЗЕРВ ОСТАТ–КОНТР на ПКУ-140 ПКУ-140
t ТОПЛ на объекте не Не приходит сигнал Проверьте линию
загорается табло РЕЗЕРВ "Резерв остат топл" прохождения сигнала
ОСТАТ ТОПЛ "Резерв остат топл" *
Неисправность табло Проверьте табло*
Неисправность БТИ-140М Замените БТИ-140М
При нажатии на объектеНарушение цепи питания Проверьте цепь питания
кнопки РЕЗЕРВ ОСТАТ-КОНТР правого канала ПКТ-140 "бс +27В прав" *
t ТОПЛ на объекте не Неисправность табло Проверьте табло *
загорается табло t ТОПЛ Неисправность правого Проверьте правый
НИЗКАЯ RZ- канала между ПКТ-140RZ-канал *
Неисправность ПКТ-140 Замените ПКТ-140
Неисправность линии Проверьте линию связи *
связи между ПКТ-140 и
САС-4 Проверьте САС-4 *
Неисправность САС-4 Проверьте линию связи *
Неисправность линии
нажатии на объекте кнопок
РЕЗЕРВ ОСТАТ – КОНТР t
ТОПЛ и МИН на объекте не
ДИСБАЛАНС ТОПЛ Неисправность табло Проверьте табло *
Не приходит сигнал Проверьте линию
Дисбаланс топл" прохождения сигнала
Неисправен БТИ-140М Замените БТИ-140М
ТОПЛСИСТ – НЕИСПР Неисправность табло Проверьте табло *
Не приходит сигнал "ТоплПроверьте линию
сист - неиспр" прохождения сигнала
Топл сист - неиспр" *
При нажатии на кнопку Неисправна лампа Снимите колпачок и
КОЛЬЦ на лицевой панели зеленого табло на кнопкезамените лампу
ПКУ-140 на кнопке не горитКОЛЬЦ (СМН8-60-1 Т VI 6-87
зеленое табло ИФМР.675.126.001 ТУ)
связи между БР-140М и
кольцевания и ПКУ-140
Неисправность ПКУ-140 Замените ПКУ-140
Неисправность БР-140М Замените БР-140М
При повторном нажатии Неисправность ПКУ-140 Замените ПКУ-140
кнопки КОЛЬ Ц на ПКУ-140
зеленое табло на кнопке не
При нажатии Неисправна лампа одного Снимите колпачок и
расположенных на лицевой из табло на замените лампу
панели ПКУ-140 кнопок: соответствующей кнопке (СМН8-60-1 ТУ16-87
ДВИГ НАСОС №1 Неисправность линии ИФМР.675.126.001 ТУ)
ДВИГ НАСОС №2 связи между ПКУ-140 и Проверьте линию связи *
ДВИГ НАСОС №2 БР-140М
ДВИГ НАСОС №2 Неисправность линии То же
на соответствующей кнопке связи между БР-140М и
не горят зеленое табло и насосом То же
табло ОТКАЗ Неисправность линии
связи между ПКУ-140 и Замените ПКУ-140
насосом Замените БР-140М
Неисправность ПКУ-140
Неисправность БР-140М
При повторном нажатии Неисправность БР-140М Замените БР-140М
расположенных на лицевой
панели ПКУ-140 кнопок:
на соответствующей кнопке
не гаснет зеленое табло
При включении тумблераОтсутствует питание на Проверьте линию подачи
ПКУЗ на лицевой панели ПКУЗ-140 питания на ПКУ3-140 *
ПКУ3-140 не горят цифровыеНеисправность ПКУ3-140 Замените ПКУЗ-140
При нажатии на кнопку Не включен тумблер ПКУЗ Включите тумблер ПКУЗ
КОНТРОЛЬ ИНДИК на переднейОтсутствует питающее Проверьте линию подачи
панели ПКУЗ-140 не горит напряжение на ПКУЗ-140 питания на ПКУЗ-140 *
часть светодиодов табло Неисправность ПКУЗ-140 Замените ПКУЗ-140
или цифровых индикаторов
При нажатии на кнопку
КОНТРОЛЬ ТИС на передней
загорается светодиод
КОНТРОЛЬ ТИС при этом:
не загораются светодиоды Наличие свободной воды вСлейте воду из отсеков
СВОБОДНАЯ ВОДА отсеках
Неисправен ПКУЗ-140 Замените ПКУЗ-140
цифровые индикаторы не Нарушена связь между Проверьте целостность
индицируют значение "8888"БТИ-140М и ПКУЗ-140 связей *
КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА при
не загорается табло Неисправен ПКУЗ-140 Замените ПКУЗ-140
не загорается табло Нарушена связь между Проверьте целостность
ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ и не БТИ-140М и ПКУЗ-140 связей *
выключается сирена Неисправен БТИ-140М Замените БТИ-140М
не загорается один из Нарушена связь между Проверьте целостность
светодиодов КРАНЫ ЗАПРАВКИПКУЗ-140 и краном связей *
Неисправен кран заправкиПроверьте исправность
В процессе заправки на Установите тумблеры
передней панели ПКУЗ-140 КРАНЫ ЗАПРАВКИ в
гаснет светодиод КОНТРОЛЬ положение ЗАКР
гаснет светодиод КОНТРОЛЬ положение ЗАКР и
ЗАПРАВКА и загорается прекратите заправку
табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ
При неполных баках и Нарушена связь между Проверьте целостность
установленных на передней ПКУЗ-140 и датчиками связей *
панели ПКУЗ-140 тумблерах СДГ-02
КРАНЫ ЗАПРАВКИ в положение
ОТКР горят в прерывистом
режиме светодиоды КРАНЫ
ЗАПРАВКИ ЗАКР включена
сирена и горит табло
При установленных на Нарушена связь между Выключите ПКУ3-140
передней панели ПКУ3-140 ПКУЗ-140 и кранами проверьте целостность
тумблерах КРАНЫ ЗАПРАВКИ взаправки линий связи *
положение ЗАКР горит табло
включена сирена табло
КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА не горит
На передней панели Нарушена связь между Выключите ПКУЗ-140
ПКУЗ-140 не горят более ПКУЗ-140 и кранами проверьте целостность
мин светодиоды КРАНЫ заправки линий связи
КРАНЫ ЗАПРАВКИ ЗАКР
При проведении Неисправны линии связи Проверьте линии связи*
проверки датчиков между датчиками и
топливомера показания блоками системы
датчиков выходят за Неисправны датчики Проверьте датчики
пределы значений имеющих Неисправен БТИ-140М Замените БТИ-140М
место при пустом баке
Горит табло ОТКАЗ ТИС Неисправны линии связи Проверьте линии связи *
на объекте между датчиками и
Неисправны датчики Проверьте датчики
Неисправен ПКУ-140 Замените ПКУ-140
Неисправен ПКТ-140 Замените ПКТ-140
Примечание : Операции помеченные "*" выполняются в соответствии с
руководством по технической эксплуатации на самолет АН-140.
ПРОВЕРКА СИСТЕМЫ ТИС-140 НА САМОЛЕТЕ.
1 Включите систему . При этом цифровые ЖК- индикаторы на ПКУ-140
должны перебрать все цифровые значения от «0000» до «9999» с шагом «1111» и
установиться в состояние соответствующее массе топлива. Цифровой индикатор
ПКТ-140 должен перебрать все значения в следующей последовательности:
«-11» «22» «-33» «44» «-55» «66» «-77» «88» «-99» и установиться в
состояние соответствующее минимальной температуре топлива.
2 Нажмите кнопку МИН установленную на пульте предполетной
подготовки и удерживайте её в течении 1-3 с. На цифровых индикаторах ПКУ-
0 и ПКТ-140 должны появиться все «0».
Отпустите кнопку МИН. Цифровые индикаторы ПКУ-140 и ПКТ-140 должны
индицировать все «0» в течении 5-7с..
3 Нажмите (там же) кнопку МАКС и удерживайте её в течении 1-3 с. На
цифровых индикаторах ПКУ-140 и ПКТ-140 должны появиться все «8».
Отпустите кнопку МАКС. Цифровые индикаторы ПКУ-140 и ПКТ-140 должны
индицировать все «8» в течении 5-7с
4 Нажмите кнопку РЕЗЕРВ ОСТАТ – КОНТР t ТОПЛ и удерживайте её в
течении 1-3 с. При этом:
- если при нажатии кнопки табло t ТОПЛ НИЗКАЯ горело то оно должно
погаснуть на 1-2с и вновь загореться;
- через 20с после нажатия кнопки должно загореться табло РЕЗЕРВ
ОСТАТОК ТОПЛИВА Если это табло горело то оно должно погаснуть и через 3-
5 Одновременно нажать и удерживать в течении 1-3 с кнопки МИН и
РЕЗЕРВ ОСТАТ – КОНТР t ТОПЛ. При этом:
- на 3-7с должны загореться табло: t ТОПЛ НИЗКАЯ ДИСБАЛАНС ТОПЛИВА
- через 20с после нажатия кнопок на 3-7с табло РЕЗЕРВ ОСТАТОК
Цифровые индикаторы ПКУ-140 и ПКТ-140 должны индицировать все «0» в
Если перед проведением этой проверки табло РЕЗЕРВ ОСТАТОК ТОПЛИВА и
(или) ТОПЛ СИСТ НЕИСПР горели то при проведении проверки их состояние не
должно измениться Если табло t ТОПЛ НИЗКАЯ горело то оно должно погаснуть
на 1-3с и вновь загореться.
6 Проверка управления краном кольцевания
6.1Нажмите на ПКУ-140 кнопку КОЛЬЦ . На кнопке КОЛЬЦ должно
загореться вначале НЕ ЗАКР а затем зеленое поле.
6.2 Повторно нажмите кнопку КОЛЬЦ . На кнопке КОЛЬЦ должно
погаснуть зеленое поле загореться а затем погаснуть НЕ ЗАКР.
7 Проверка управления насосами.
ВНИМАНИЕ! Не включайте насосы при пустых топливных баках
7.1 Нажмите на ПКУ-140 кнопку 1 ДВИГ НАСОС №1 на кнопке 1 ДВИГ
НАСОС №1 должно загореться зеленое поле.
Повторно нажмите кнопку 1 ДВИГ НАСОС №1- зеленое поле должно
7.2 Повторите 5.7.1 для насосов №2 - 1ДВИГ №1и 2 - 2 ДВИГ.
ПОДГОТОВКА СИСТЕМЫ ТИС-140 К ЗАПРАВКЕ ТОПЛИВОМ
Внимание! Проверку системы перед заправкой проводите с отсоединенным
шлангом заправки и не взведенной пружиной заслонки.
1 Установите на ПКУЗ-140 тумблеры ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАН
2 Включите ПКУЗ-140 для чего установите тумблер ПКУЗ-ОТКЛ в
положение ПКУЗ. При этом на ПКУЗ-140 цифровые индикаторы ЛЕВ ТОПЛИВО и ПРАВ
ТОПЛИВО должны перебрать все значения от «0000» до «9999» с шагом «1111» и
установиться в состояние соответствующее массе топлива в баках после чего
должны загореться светодиоды ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ
ЗАКР. Светодиоды СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ НАСОСНЫЙ СВОБОДНАЯ ВОДА ПРАВ НАСОСНЫЙ
СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ ПРЕДРАСХОД СВОБОДНАЯ ВОДА ПРАВ ПРЕДРАСХОД не должны
гореть. Загорание любого светодиода СВОБОДНАЯ ВОДА свидельствует о наличии
свободной воды в соответствующем отсеке которую необходимо удалить. При
включении питания на ПКУЗ-140 могут кратковременно загореться светодиоды
КОНТРОЛЬ ТИС КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА и табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ.
3 Нажмите и удерживайте кнопку КОНТРОЛЬ ИНД на передней панели ПКУЗ-
При этом должны загореться светодиоды: КОНТРОЛЬ ТИС КОНТРОЛЬ
ЗАПРАВКА ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ОТКР ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ОТКР ЛЕВ КРАН
ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ НАСОСНЫЙ
СВОБОДНАЯ ВОДА ПРАВ НАСОСНЫЙ СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ ПРЕДРАСХОД СВОБОДНАЯ ВОДА
ПРАВ ПРЕДРАСХОД и табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ. Цифровые
индикаторы ЛЕВ ТОПЛИВО и ПРАВ ТОПЛИВО должны перебрать все значения от
«0000» до «9999» с шагом «1111».
4 Отпустите кнопку КОНТРОЛЬ ИНД. Светодиоды: КОНТРОЛЬ ТИС КОНТРОЛЬ
индикаторы ТОПЛИВО ЛЕВ и ТОПЛИВО ПРАВ должны индицировать текущее значение
массы топлива в баках.
5 Нажмите и удерживайте на передней панели ПКУЗ-140 кнопку КОНТРОЛЬ
ТИС. При этом должны загореться светодиоды СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ НАСОСНЫЙ
ПРАВ ПРЕДРАСХОД КОНТРОЛЬ ТИС. Цифровые индикаторы ТОПЛИВО ЛЕВ и ТОПЛИВО
ПРАВ должны индицировать «8888».
6 Отпустите кнопку КОНТРОЛЬ ТИС. Светодиод КОНТРОЛЬ ТИС должен
гореть индикаторы ТОПЛИВО ЛЕВ и ТОПЛИВО ПРАВ должны индицировать текущее
значение массы топлива в баках светодиоды СВОБОДНАЯ ВОДА ЛЕВ НАСОСНЫЙ
ПРАВ ПРЕДРАСХОД должны погаснуть.
7 Убедитесь что шланг заправки не подключен и не взведена пружина
заслонки. Установите на передней панели ПКУЗ ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАН
ЗАПРАВКИ в положение ОТКР при этом светодиоды ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР
ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР должны гореть в прерывистом режиме. Нажмите и
удерживайте на передней панели ПКУЗ кнопку КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА . При этом
должны погаснуть светодиоды ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ
ЗАКР и загореться табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ. Через 1-3с должно загореться табло
ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ и включиться серена на 1с еще через 1-3 с загореться
светодиод КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА. Светодиоды ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАН
ЗАПРАВКИ ЗАКР должны гореть в прерывистом режиме.
8 Отпустите кнопку КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА. При этом должно погаснуть
табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ.
9 Установите на передней панели ПКУЗ тумблеры ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ
ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ в положение ЗАКР. При этом на передней панели ПКУЗ
должно погаснуть табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ Светодиоды светодиоды ЛЕВ КРАН
ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР должны гореть в непрерывном режиме.
При исправности ТИС и системы заправки на передней панели ПКУЗ должны
гореть светодиоды КОНТОЛЬ ТИС КОНТРОЛЬ ЗАПРАВКА.
Топливная система к заправке топливом готова.
10 Подсоедините шланг заправки. Откройте перекрывную заслонку.
Установите на передней панели ПКУЗ тумблеры ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАН
ЗАПРАВКИ в положение ОТКР. При этом должны загореться светодиоды ЛЕВ КРАН
ЗАПРАВКИ ОТКР и ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ОТКР и погаснуть светодиоды ЛЕВ КРАН
ЗАПРАВКИ ЗАКР и ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР что соответствует открытым кранам
11 Контролируйте массу топлива в каждом баке по цифровым
индикаторам ЛЕВ ТОПЛИВО и ПРАВ ТОПЛИВО.
12 Для прекращения заправки левого (правого) баков установите
тумблер ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ (ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ) в положение ЗАКР.
13 При загорании табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ (повышенное давление топлива
в магистрали или в одном из баков ) снизьте давление топлива на заправщике
при котором табло СНИЗЬ ДАВЛЕНИЕ погаснет.
14 При заполнении какого-либо из баков должен автоматически
закрыться соответствующий кран заправки а также на ПКУЗ-140 должен
погаснуть соответствующий светодиод ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ОТКР или ПРАВ КРАН
ЗАПРАВКИ ОТКР и загореться в прерывистом режиме светодиод ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ
ЗАКР или ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР. Установите на ПКУЗ-140 соответствующий
кран заправки (светодиод ЗАКР горит в прерывистом режиме) в положение ЗАКР
при этом светодиод ЗАКР переходит в непрерывный режим горения.
15 При загорании табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ и включения серены
(переполнение одного из баков или достижения в нем опасного давления)
автоматически должен выдаваться сигнал на закрытие обоих кранов и на
закрытие заслонки. На передней панели ПКУЗ-140 должны погаснуть светодиоды
ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ОТКР и ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ОТКР. Светодиоды ЛЕВ КРАН
ЗАПРАВКИ ЗАКР ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ ЗАКР должны перейти в прерывистый режим
16 Установите тумблеры ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ в
положение ЗАКР. При этом табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ должно погаснуть сирена –
ВНИМАНИЕ! Если не гаснет табло ПРЕКРАТИ ЗАПРАВКУ при установке
тумблеров ЛЕВ КРАН ЗАПРАВКИ ПРАВ КРАН ЗАПРАВКИ в положение ЗАКР
установите тумблер ПКУЗ в положение ОТКЛ и прекратите заправку.
16 По окончанию заправки установите тумблер ПКУЗ в положение
ОТКЛ после чего отсоедините шланг заправки.
Датчики и сигнализаторы
Рисунок 8. Пульт ПКУ-140
Рисунок 9. Пульт ПКУЗ
Рисунок 6. Блоки БТИ-140-М и БР-140М
Рисунок 7. Пульт ПКТ-140
Датчик ДТСК-140-6Л(П)
Рисунок 10. Структурная схема
Устройство вычислительное
RZ-приемо-передатчики
бс +27В прав (БР-140М)
бс +27В лев (БР-140М)
Рисунок 17. Структурная схема БТИ-140М
Рисунок 18. Структурная схема БР-140М
Рисунок 21. Структурная схема ПКУЗ-140

МПК-14МТВ.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЁВА » (СГАУ)
Кафедра эксплуатации авиационной техники
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине
“Электрифицированное оборудование летательных аппаратов”
Тема проекта: ”Электропривод МПК-14МТВ”
Пояснительная записка: 22 с. 3 источника
Графическая документация: 12 рисунков 1 чертёж формата А3.
ПРИВОД ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ РЕДУКТОР МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРИВАЯ
РАЗГОНА ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС РАСЧЁТ НА НАГРЕВ.
Данный курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование летательных аппаратов”. Выполнение этого
проекта способствует закреплению и расширению знаний которые были получены
в процессе изучения дисциплины. В работе глубоко изучается электромеханизм
МПК-14МТВ 2 серии предназначенный для открытия и закрытия кранов или
заслонок. Проведён расчёт и выбор электродвигателя построена механическая
характеристика двигателя выполнен рассчитан и построен методом пропорций
переходной процесс электродвигателя проведён расчет электродвигателя на
нагрев. Модель работы привода выполнена в среде графического
программирования LabVIEW.
Техническое описание электромеханизма .5
Общие сведения .. .5
Технические данные .. 5
Принцип действия механизма .. ..7
Выбор электродвигателя .. 9
Расчёт и построение механической характеристики .. ..10
Расчёт и построение кривой разгона .. 11
Привидение статического момента к валу двигателя .. .11
Привидение моментов инерции или маховых масс к одной оси .. ..11
Построение кривой разгона двигателя .. 12
Расчёт на нагрев методом эквивалентного тока .. 13
Имитация работы электродвигателя в среде графического программирования
Список использованных источников . 22
Техническое описание электромеханизма
Электромеханизм МПК-14МТВ (рис. 1) предназначен для открытия и
закрытия крана или заслонки применяемых в различных системах.
Электромеханизм применяется в различных климатических условиях включая
2 Технические данные
Номинальное напряжение 27В
а) при номинальном нагрузочном моменте 043А
б) при максимальном нагрузочном моменте 045А
Угол поворота выходного вала
Скорость вращения выходного вала 08
повторно-кратковременный
Электромеханизм состоит из следующих основных узлов:
-электродвигатель постоянного тока Д-16;
-пружинного устройства(муфты ограничения момента);
-двух концевых выключателей;
-штепсельного разъёма 2РТТ20Б4Ш6 (вилка);
Д-16 -- электродвигатель постоянного тока с последовательным
возбуждением закрытого исполнения рассчитан для питания от двухпроводной
Схема электрических соединений дана на рисунке 2.
Реверсирование электродвигателя осуществляется путём изменения
полярности полюсов. Для этой цели в электродвигателе имеются две
самостоятельный обмотки возбуждения включаемые раздельно в зависимости от
направления вращения.
Номинальные данные электродвигателя:
а) Напряжение питания
в) Ток холостого хода
д) Скорость вращения
Конструктивно электродвигатель состоит из корпуса якоря и щита. Корпус
выполнен из низкоуглеродистой стали и является магнитопроводом
Редуктор предназначен для уменьшения числа оборотов и увеличения
момента на выходном валу.
Электромеханизм состоит из трёх ступеней зубчатых передач и одной
червячной пары с общим передаточным отношением 109163:1.
В зависимости от того в какую сторону вращался выходной вал
электромеханизма толкатель нажмёт на кнопку одного из концевых
выключателей и разомкнёт нормально замкнутые контакты находящиеся в цепи
одной из обмоток электродвигателя. Электродвигатель останавливается. При
включении электромеханизма на другое направление вращения вал встретится с
жестким упором и будут разомкнуты нормально замкнутые контакты второго
4 Принцип действия механизма
Электрокинематическая схема механизма приведена на рисунке 3.
При подаче питания ток будет поступать через клеммы штепсельного
разъема нормально замкнутые контакты выключателя на одну из обмоток
возбуждения на якорь и на минус.
Вращательное движение вала электродвигателя передается через
понижающий редуктор состоящий из трех ступеней зубчатых передач и одной
червячной пары выходному валу электромеханизма.
Электромеханизм работает только на жестких упорах устанавливаемых на
объекте. При встрече с упором или когда нагрузка на выходном валу достигает
величины 15-25кгсм последний останавливается и вращение от
электродвигателя передается через корончатое зубчатое колесо на каретку
пружинного устройства.
Нажимное устройство перемещаясь вместе с кареткой размыкает
контакты концевых выключателей через которые подается питание
электродвигателю. Электродвигатель обесточивается. При работе
электромеханизма на правое направление вращения замыкается цепь
Выбор электродвигателя
Мощность двигателя может быть определена по формуле:
КПД системы передачи движения.
[pic] где [pic] - момент сопротивления исполнительного механизма
(нагрузочный момент на выходном валу); [pic]- угловая скорость
исполнительного механизма (выходного вала).
Максимальная потребная мощность будет при нагрузочном моменте близком к
номинальному (приведённому к выходному валу) - [pic]= 80 (Н[pic]м).
Угловая скорость выходного вала будет определятся угловой скоростью
электродвигателя. Принимая угловую скорость двигателя ([pic] ) равной
номинальной ([pic]= 9500 обмин = 9943 [pic] ) получим:
[pic] ([pic]) где [pic]- передаточное отношение.
КПД системы передач будет равен произведению КПД её отдельных ступеней и в
[pic]=[pic](план.р-р) [pic][pic](зубч.пер.) [pic][pic](зубч.пер.)
[pic][pic](черв.пер.) = 096[pic]096[pic]05[pic]096= 044
Расчет и построение механической характеристики
В электродвигателях с последовательным возбуждением магнитный поток
является функцией тока якоря. Аналитическое выражение механической
характеристики даже для ненасыщенной магнитной цепи имеет сложный вид.
Поэтому часто используют так называемые рабочие характеристики которые
изображают в виде универсальных кривых выраженных в относительных единицах
=[pic] =[pic] i=[pic].
Универсальные характеристики двигателей постоянного тока с
последовательным возбуждением для промышленной серии ПМ приведены на рис. 4
Значение механического момента на валу электродвигателя можно найти как
Мд.н.=[pic] где [pic]-мощность электродвигателя.
Расчет номинального момента
Задаваясь теперь текущим значением Мэл.дв. по рис. 2 можно
определить текущее значение [pic]эл. дв. (табл.1):
Мэл.дв*[pic30 60 90 120 150
Вычисляем эквивалентный ток [pic] :
Проверяем по неравенству [pic].
Можно сделать вывод что двигатель незначительно перегружен в
тепловом отношении но учитывая повторно-кратковременный режим работы
электромеханизма брать двигатель большей мощности нецелесообразно так как
его массогабаритные показатели будут намного выше.
В данном курсовом проекте выполнена имитация работы электродвигателя
в среде графического программирования LabVIEW. Построены графики момента
двигателя динамического момента и момента сопротивления в зависимости от
скорости вращения вала. Также построена кривая разгона
электродвигателя(график зависимости угловой скорости от времени).
На рисунке 7 приведен общий вид лицевой панели программы.
На данной панели расположены элементы управления выполнением
программы элементы вводавывода данных и индикации. Имеются четыре окна
ввода данных параметров электродвигателя Uпит Rяк Мс СфСе. В зависимости
от вида электродвигателя эти параметры меняются соответственно вводя
разные данные мы будем получать характеристики различных двигателей.
Имеются две таблицы ввода координат для построения механической
Кнопка “Пуск” осуществляет запуск выполнения программы. По нажатию
кнопки начинает строиться расчётная кривая разгона.
На рисунке 8 показаны элементы ввода и управления.
К элементам индикации относятся числовое табло для отсчёта времени с
начала запуска(нажатия кнопки “Пуск”) два световых индикатора один из
которых оповещает о начале запуска а второй о достижении номинального
числа оборотов. Также имеются два графических индикатора на которых и
отображаются все построенные кривые и характеристики. На первом графическом
индикаторе строятся механическая характеристика двигателя его динамический
момент и момент сопротивления в зависимости от введенных данных в поля
ввода. На втором индикаторе строятся две кривые разгона одна из которых
получена путем построения методом пропорций а вторая теоретически.
Также на лицевой панели в таблице приведены данные электродвигателя Д-
расчёт которого был произведен в процессе выполнения курсового
На рисунке 9 показаны элементы индикации и таблица данных
электродвигателя Д-16
Общий вид блок-диаграммы представлен на рисунке 10.
Блок-диаграмма условно разделена на две части: верхняя часть отвечает
за построение кривой разгона теоретической и расчётной нижняя часть – за
построение механической характеристики динамического и момента
сопротивления двигателя.
Элементы слева от основного цикла введены для ввода начальных данных
массива значений величин [pic] и М.
В нижней части осуществляется построение механической характеристики
динамического и момента сопротивления двигателя. Момент сопротивления
двигателя постоянен и равен 004Нм. Построение механической характеристики
двигателя осуществляется по формуле
U – напряжение питания
R – сопротивление якоря
Переменным в этой формуле является только момент М. Для имитации
изменяющегося со временем момента М используется счетчик итераций [pic]
умноженный на соответствующие коэффициенты для соблюдения масштаба.
Так как [pic] то для построения динамического момента двигателя
необходимо произвести вычитание момента сопротивления из момента двигателя
по горизонтальной оси(оси моментов). Вычитание производится помассивно то
есть из массива значений текущего момента двигателя вычитаем массив
значений момента сопротивления(значения всех элементов в массиве момента
сопротивления одинаковы так как момент постоянен).
Нижняя часть блок-диаграммы приведена на рисунке 11.
В верхней части блок-диаграммы осуществляется построение переходного
процесса расчетного и теоретического. Построение расчетного переходного
процесса осуществляется по точкам в соответствии с полученным нами
графиком. Построение теоретического процесса осуществляется в соответствии
с формулой уравнения переходного процесса.
В нашем случае [pic]=const значит уравнение можно преобразовать к
Так как нам необходимо получить зависимость [pic] то вместо
определённого интеграла возьмём неопределённый получим
Учитывая что [pic] выразим [pic] через время t получим
Из полученного уравнения видно что зависимость между угловой
скоростью и временем на отдельно выбранном промежутке [pic] можно описать
линейной функцией. Чем меньше будет промежуток [pic] и чем больше
количество таких промежутков n тем точнее будет построен переходный
процесс. Величина момента инерции на всех промежутках одинакова значит
для получения зависимостей нам необходимо найти по графику на каждом
промежутке значение [pic] и подставить его и момент инерции в формулу.
Полученные уравнения не являются уравнениями описывающими переходный
процесс на промежутках так как все эти уравнения имеют вид [pic] и
следовательно проходят через начало координат. Через начало координат
проходит только график функции полученной на первом отрезке остальные же
графики необходимо параллельным переносом перенести на величину b. В таком
случае каждое следующее из уравнений начиная со второго будет иметь вид
[pic]. Для того чтобы найти коэффициент b необходимо воспользоваться
формулой описывающей уравнение прямой проходящей через данную точку с
данным угловым коэффициентом.
Выпишем точки по которым производился расчёт графиков
Соответствующие значения [pic] равны:
Выпишем уравнения полученные для каждого промежутка:
По этим уравнениям был построен график кривой разгона теоретический.
Отметим также для удобства отображения и восприятия графика время было
переведено в миллисекунды и дополнительно умножено на коэффициент [pic].
Вид верхней части блок-диаграммы представлен на рисунке 12.
Запуск построение теоретической кривой разгона осуществляется нажатием
В курсовом проекте был рассмотрен электромеханизм МПК-14МТВ. В ходе
работы был произведён выбор электродвигателя расчёт его характеристик
расчет на нагрев построение механической характеристики и кривой разгона.
Результаты позволяют утверждать что данный электромеханизм при
использовании его в соответствии с техническими условиями способен
выполнять работу открытия или закрытие кранов и заслонок в различных
климатических условиях в соответствии с заявленными производителем
Так же было проведено исследование работы электродвигателя в среде
LabVIEW. Была построена механическая характеристика двигателя его
динамический момент и момент сопротивления. Также были построены
теоретическая и расчетная кривые разгона что позволило улучшить навыки
работы в среде графического программирования LabVIEW.
Список использованных источников
Техническая документация по электроприводу МПК-14МТВ.
Прилепский В.А. Курс лекций по дисциплине “Электрифицированное
оборудование летательных аппаратов” 2008г.
Борисов К.Н. Проектирование и расчёт авиационных электроприводов. –М:
Машиностроение 1971.-184с.

Схема.doc

Проектирование электросхемы управления запуском.
В данном случае следует применить схему запуска в функции времени так
как время разгона ТРД строго лимитировано.
В схеме управления следует также предусмотреть меры которые
обеспечивали бы запуск только в заданной последовательности:
Через три добавочных сопротивления
Через два добавочных сопротивления
Через одно добавочное сопротивление
Для управления используем микроконтроллер МС-51. Схема его включения
показана на рисунке 8.Как и указывалось выше контроллер будет управлять
силовыми контакторами один из которых подключит питание на стартер для
начала запуска через три добавочных сопротивления. Работа схемы запуска
представлена в таблице состояний.
R P 3.4 P 0.0 P 0.1 P 0.2 K1 K2 K3 1K1 1K2 1K3 rд1 rд2 rд3
w с-1 Питание 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Пуск
0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 14 Шунтир. rд1 9 0 1 1
0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 270 Шунтир. rд2 29 0 1 1 1 1 1
1 1 1 1 0 0 1 370 Конец запуска 36 0 0 0 0 0 0 0 0
Рис.8 Электросхема запуска двигателя

МВД5Е05.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
Самарский Государственный Аэрокосмический Университет
имени академика С.П.Королёва
Кафедра эксплуатации авиационной техники
Пояснительная записка
Электрифицированное оборудование летательных аппаратов
Пояснительная записка: 16 стр.; 7 рис.; 1 табл.; 3 источника
ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМ.
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование”. Данная работа способствует закреплению
и расширению знаний полученных при изучении предшествующей дисциплины.
Рассмотрены особенности конструкции технические данные и работа
механизма вращения МВД5Е05 и отдельных его частей.
Изучены принципы построения механической характеристики электродвигателя
рассчитан переходный процесс методом пропорций.
Механизм вращения МВД5Е05 4
3 Технические данные электромеханизма . 6
Расчёт и построение механической характеристики двигателя . 8
Расчёт и построение кривой разгона (переходного процесса) 9
1 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси .. 9
2 Построение кривой разгона двигателя (методом пропорций) .. 10
Функциональная схема механизма вращения МВД5Е05 .. 11
Имитация работы механизма вращения МВД5Е05 в программной среде 12
Список использованной литературы . 15
Механизм вращения МВД5Е05
Механизм вращения МВД5Е05 (в дальнейшем по тексту электромеханизм с
ограниченным углом поворота выходного вала) предназначен для управления
исполнительными механизмами систем терморегулирования объектов.
Рис. 1. Внешний вид электромеханизма МВД5Е05
Электромеханизм выполнен по двухпроводной системе питания. Исполнение
электромеханизма – взрывобезопасное
Принцип действия заключается в том что при подаче на электромеханизм
напряжения питания якорь электродвигателя начинает вращаться. Вращение от
электродвигателя через трехступенчатый редуктор передается червячной паре.
Посредством шарнирного четырехзвенника движения вала червячного колеса
передается на выходной вал электромеханизма.
Электромеханизм состоит из следующих основных узлов:
- шарнирного четырехзвенника;
- устройства ограничения угла поворота выходного вала;
- соединителя типа 2РМДТ24Б10Ш5А1В.
Электродвигатель ДЕ1Т6 представляет собой двухполюсную машину
постоянного тока последовательного возбуждения. Исполнение
электродвигателя закрытое. Реверсирование однополюсное осуществляется
изменением направления магнитного потока. Для этой цели электродвигатель
имеет две самостоятельные обмотки возбуждения включаемые раздельно в
зависимости от направления вращения . В электродвигателе применены щетки
марки ВТ-7 с размерами 4Х5Х10.
Редуктор состоит из трех ступеней внешнего зацепления и червячной пары
с общим передаточным числом i=10350 предназначен для снижения частоты
вращения и увеличения крутящего момента передаваемых от электродвигателя к
Шарнирный четырехзвенник служит для плавного изменения момента и
частоты вращения выходного вала при постоянных моменте и частоте на валу I.
Устройство ограничения угла поворота выходного вала состоит из двух
кулачков установленных на шлицах вала I и двух микровыключателей
установленных на панели. Конструкция позволяет производить регулировку угла
поворота выходного вала электромеханизма в определенных пределах.
3. Основное технические данные
а) диапазон рабочего напряжения - 240-297 В ;
б) угол поворота выходного вала ограни-
ченый концевыми микровыключателями - 95°+50;
в) нагрузочный противодействующий момент на выходном валу изменяется по
- при угле поворота выходного вала от -98 Нм
крайнего правого положения до 6° (100 кгссм);
- при угле поворота от 6 до 15° - 78 Нм
- при угле поворота от 15 до 30° - 59 Нм
- при угле поворота от 30 до 70° - 44 Нм
- при угле поворота от 70°до крайнего - 34 Нм
левого положения (35
г) время поворота выходного вала на рабочий угол 95°+ 5°:
- в нормальных условиях при номинальных
- в диапазоне температуры от минус 60 до
+150°С при номинальных данных - 23 - 57 с
- во всех условиях при изменении нагрузки
от холостого хода до номинальной
в диапазоне напряжения 24 - 297 В - 18 - 65 с;
д) инерционный выбег выходного вала на холостом ходу при номинальном
напряжении питания не более :
- для правого крайнего положения - 2°
- для левого крайнего положения - 6°;
повторно-кратковременный состоящий из 5 циклов после чего перерыв не
менее 20мин. Под циклом понимается: левое направление вращения выходного
вала на рабочий угол перерыв 10с правое вращение на рабочий угол перерыв
импульсный представляющий собой импульсные перемещения выходного вала во
всем диапазоне рабочего угла с длительностью импульса 02 - Зс с перерывали
между ними 02~5с. После 20 мин работы охлаждение до температуры окружающей
ж) масса электромеханизма не более - 1кг.
При включении электродвигателя М вращение вала через трехступенчатый
редуктор внешнего зацепления передаеться червичной паре. Червячное колесо
неподвижно установленное на шлицевом валу I приводит в движение ведущее
звено 2 четырехзвенного механизма а через штифты 4 и поводок 5 ведомое
звено 3 являющееся выходным валом электромеханизма. При повороте выходного
вала до крайнего левого положения кулачок 8 нажимает на кнопку
микровыключателя 7 и отключая электродвигатель одновременно включает цепь
сигнализации левого крайнего положения выходного вала.
При правом направлении вращения выходного вала электромеханизма
работает аналогично при этом цепь электродвигателя отключается
микровыключателем 10 правого крайнего положения нажатием кулачка 9.[pic]
Состояние контактов микровыключателей соответствует правому крайнему
положению выходного вала
ВIВ2 - микровыключатель;
М - электродвигатель;
Электрокинематическая схема электромеханизма МВД5Е05
Расчёт и построение механической характеристики двигателя
Будем полагать что номинальный момент на валу электродвигателя равен
Строим графическую зависимость [pic]при [pic]=const (рис. 3).
Все данные сводим в таблицу 1.
[pic] Нм 081 0729 0648 0567 0486 0405 0324 0243 0162
81 0036 [pic] 1сек 0 10 21 32 43 54 65 76 84 100 200
Расчёт и построение кривой разгона (переходного процесса)
1. Приведение моментов инерции (маховых масс) к одной оси
Момент инерции кинематической схемы состоящей из ротора
электродвигателя редуктора и выходного штока будет определяться по
[pic] - момент инерции ротора двигателя
[pic] - момент инерции выходной (входной) шестерни двигателя
[pic][pic][pic]- моменты инерции 2-й 3-й и 4-й шестерен редуктора
[pic] - момент инерции ходового винта
[pic] - передаточное отношение от двигателя до n-го звена
[pic] - масса выходного штока
[pic] - скорость поступательного перемещения исполнительного
[pic] - номинальная угловая скорость вращения ротора
Определим момент инерции ротора электродвигателя по формуле:
где [pic] - масса ротора
[pic] - диаметр ротора.
Исходя из номинальной мощности электродвигателя ([pic]=81 Вт) примем
ориентировочные размеры ротора (якоря) таковыми:
- длина ротора [pic].
Пусть ротор электродвигателя содержит поровну стали ([pic]) и меди
([pic]) тогда его средняя плотность будет:
Момент инерции трёхступенчатого цилиндрического редуктора вследствие
большого передаточного отношения и момент инерции выходного штока
вследствие малой скорости поступательного движения оказывают на общий
момент инерции лишь незначительное влияние.
2. Построение кривой разгона (переходного процесса) электродвигателя
Кривую разгона строим методом пропорций. При построении принимаем
- масштаб момента [p
- масштаб угловой скорости [p
- масштаб времени [pic].
Вычисляем масштаб момента инерции:
Во втором квадранте строим зависимость [pic] и аппроксимируем эту
кривую. Графическим вычитанием [pic] и [pic] находим кривую динамического
момента [pic] и заменяем её ступенчатой кривой. На оси М откладываем
отрезок [pic] пропорциональный моменту инерции приведённому к валу
Из графика переходного процесса (рис.4) определяем время разгона двигателя
Функциональная схема механизма вращения МВД5Е05
Функциональная схема механизма вращения МВД5Е05 изображена на рис. 5.
Рис.5. Функциональная схема механизма вращения МВД5Е05.
Электродвигатель ДЕ1Т6 функционально представлен в виде механической
где Rя – общее сопротивление цепи якоря электродвигателя
Редуктор функционально представлен как отношение угловой скорости к
передаточному числу [pic].
Включение электромеханизма в работу осуществляется системой
дистанционного управления. На функциональной схеме это показано подачей
напряжения +27В в цепь питания электродвигателя. Электродвигатель
включается при этом непосредственно на напряжение бортсети и развивает
максимальную угловую скорость и максимальный пусковой момент.
Имитация работы механизма вращения МВД5Е05 в программной среде LabVIEW
Для просмотра имитации работы механизма вращения МВД5Е05 необходимо
открыть с помощью программы LabVIEW файл ”МВД.vi”. После открытия файла
можно наблюдать панель привода (рис. 6). [pic]
Рис. 6. Панель электромеханизма.
На панели привода расположены:
- Индикатор углового положения выходного вала электромеханизма;
- пусковые тумблеры S1 и
- кнопка выхода из программы “Stop”;
- 4 задатчиков величин (U CФ R Мс);
- Графические индикаторы показывающие характеристики электродвигателя.
(верхний показывает механическую характеристику электродвигателя нижний
переходную характеристику электромеханизма).
Схему имитации работы привода (рис. 7) можно открыть путём запуска
команды Show Block Diagram в меню Window. Здесь представлена программная
модель электропривода выполненная с помощью стандартных функциональных
Рис. 7. Схема имитации работы электромеханизма.
Порядок проведения имитации работы механизма вращения МВД5Е05 состоит
Для того чтобы включить имитацию необходимо нажать
кнопку запуска программы в верхней части панели привода.
Затем следует установить тумблер “ВЫПУСК” в положение “Вкл”.
При этом углового положения выходного вала электромеханизма начнёт
перемещаться в направлении выпуска. Дойдя до крайнего положения (90º)
вал остановится. Загорится индикатор крайнего правого положения
Для уборки необходимо установить тумблер «Уборка» в положение
«Вкл». Электромеханизма начнёт перемещаться в направлении уборки Дойдя
до крайнего левого положения (0º). Загорится индикатор крайнего
левого положения выходного вала.
Различные параметры электропривода можно также менять
вбивая необходимые значения в соответствующие окошки на
Для выхода из программы следует воспользоваться кнопкой
“Stop” в верхней части панели.
В первой части данного курсового проекта на основе теоретических знаний
была произведена работа по углубленному изучению принципа работы
эксплуатации и обслуживанию электромеханизма МВД5Е05. Рассмотрены
конструкция технические данные и схемы электропривода в целом и отдельных
его частей. Приведены принципиальные электрические и кинематические схемы.
Во второй части курсового проекта проведен расчет и выбор
электродвигателя построена его механическая и статическая характеристики.
Проведен расчет и построение переходных процессов в электроприводе.
В третьей части курсового проекта - имитация работы механизма вращения
МВД5Е05 в программной среде LabVIEW. Мы так же построили механическую и
переходную характеристики в программной среде LabVIEW. Сравнив расчетные
характеристики с построенными в программной среде LabVIEW можно сделать
вывод что метод расчета и построения механической характеристики и
переходной довольно не точны.
Список использованной литературы
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов. под редакцией к.
К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Конструкция механизма вращения МВД5Е05. Техническое описание.
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.

курсовой.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева
(национальный исследовательский университет)»
Кафедра эксплуатации авиационной техники
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:
«Электрифицированное оборудование летательных аппаратов»
«Расчёт электропривода типа МПЗ-13 переходных процессов при включении электропривода»
Пояснительная записка: 29 стр.; 15 рис.; 3 табл.; 3 источника.
ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМ МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины “Электрифицированное оборудование летательных аппаратов”. Данная работа способствует закреплению и расширению знаний полученных при изучении данной дисциплины. В работе изучается электромеханизм МПЗ-13 .
В ходе работы проведён расчёт и выбор электродвигателя построена механическая характеристика двигателя приведённые к валу электромеханизма выполнен расчёт и построен переходной процесс электродвигателя проведён расчёт электродвигателя на нагрев. Проведена демонстрация работы привода в программной среде LabVIEW.
TOC o "1-3" h z u ВВЕДЕНИЕ PAGEREF _Toc407191120 h 4
Техническое описание МПЗ-13 PAGEREF _Toc407191121 h 5
1 Определение и назначение PAGEREF _Toc407191122 h 5
2 Принцип действия PAGEREF _Toc407191123 h 6
3 Работа схемы PAGEREF _Toc407191124 h 8
4 Конструкция PAGEREF _Toc407191125 h 9
5 Инструкции по эксплуатации PAGEREF _Toc407191126 h 11
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМА МПЗ-13 PAGEREF _Toc407191127 h 14
1 Выбор электродвигателя. PAGEREF _Toc407191128 h 14
ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ PAGEREF _Toc407191129 h 15
РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА PAGEREF _Toc407191130 h 16
1 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси. PAGEREF _Toc407191131 h 16
2 Построение кривой разгона электродвигателя. PAGEREF _Toc407191132 h 18
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА НАГРЕВ МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ТОКА PAGEREF _Toc407191133 h 20
ИМИТАЦИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ LABVIEW PAGEREF _Toc407191134 h 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ PAGEREF _Toc407191135 h 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ PAGEREF _Toc407191136 h 29
Для электрификации и автоматизации рабочих процессов в авиации широко применяются различные привода. Главными особенностями авиационных электрических машин являются малая масса и габариты а достигается это за счет применения двигателя с высокими частотами вращения и повышенными нагрузками. Однако подавляющее число исполнительных механизмов требует сравнительно не высоких скоростей движения.
Исходя из данной особенности производится расчет. Расчет производится для того чтобы обеспечить надежность работы электропривода МПЗ-13.
В данном курсовом проекте рассматривается электропривод МПЗ-13 применяемый для привода в действие трансмиссионного вала посадочных закрылков при их выпуске и уборке.
Техническое описание МПЗ-13
1 Определение и назначение
Электромеханизм МПЗ-13 предназначен для привода в действие трансмиссионного вала посадочных закрылков при их выпуске и уборке.
Электромеханизм состоит из следующих основных элементов:
Двух электродвигателей постоянного тока со встроенными электромагнитными муфтами сцепления-торможения.
Двух планетарных редукторов.
Суммирующего дифференциального привода.
Фрикционной муфты ограничения момента.
Наименование технических данных
При работе электромеханизма с двумя электродвигателями
При работе электромеханизма с одним электродвигателем
Номинальное напряжение
Диапазон рабочего напряжения
Номинальный нагрузочный момент:
Максимальный нагрузочный момент:
Номинальный потребляемый ток не более:
Максимальный потребляемый ток не более:
Скорость вращения выходного вала механизма при номинальном напряжении и номинальном нагрузочном моменте:
Примечание. Направление вращения выходного вала электромеханизма определяется со стороны большего диаметра угловой передачи.
Вращение вала вправо соответствует выпуску закрылков вращение влево – уборке закрылков.
При одновременной работе двух электродвигателей на оба направления вращения выходного вала электромеханизма при напряжении питания 27 вольт и нагрузочном моменте 3 кгм скорость вращения не должна превышать 630 обмин.
Момент пробуксовки фрикционной муфты приведенный к выходному валу электромеханизма как при левом направлении вращения так и при правом направлении вращения должен быть в пределах 26-36кгм.
Режим работы – повторно-кратковременный.
При одновременной работе двух электродвигателей – правое вращение выходного вала при номинальном напряжении и номинальном нагрузочном моменте в продолжение 30 сек. перерыв 5 мин. затем левое вращение при номинальном напряжении и номинальном нагрузочном моменте в продолжение 30 сек. перерыв 10 мин. Таких циклов 5 после чего полное охлаждение.
При работе одного из электродвигателей – правое вращение выходного вала при номинальном напряжении и номинальном нагрузочном моменте в продолжение 60 сек. перерыв 10 мин. затем левое вращение при номинальном напряжении и номинальном нагрузочном моменте в продолжение 60 сек. перерыв 20 минут.
Таких циклов 2 после чего полное охлаждение.
Электромеханизм нормально работает в следующих условиях:
а) при относительной влажности окружающего воздуха до 98%;
б) при изменении температуры окружающей среды от +50 С до -60 С;
в) при высотах над уровнем моря до 5000 м;
г) при вибрации и посадочной перегрузке с ускорением до 4 g.
Вес электромеханизма не более 49 кг.
При подаче питания в обмотку якоря двигателя и в соответствующую обмотку возбуждения ток поступает одновременно и в обмотку электромагнитной муфты вследствие чего якоре последней притягивается к сердечнику и тем самым с помощью ведущей шестерни передает вращательное движение шестерням планетарного редуктора.
Передача вращения от двух электродвигателей на выходной вал осуществляется через два планетарных редуктора суммирующий дифференциальный привод фрикционную муфту ограничения момента и угловой редуктор. Передаточное число от электродвигателя к выходному валу равно 3924. При работе одного верхнего электродвигателя вращение передается на выходной вал механизма через верхний двухступенчатый редуктор фрикционную муфту и редуктор угловой передачи при этом корончатая шестерня второй ступени планетарного удерживается от вращения шестерней внешнего зацепления выполненной за одно целое с корончатой шестерней.
Вращение от второго (нижнего) электродвигателя передается на выходной вал электромеханизма через одноступенчатый редуктор и суммирующий дифференциальный привод на вторую ступень верхнего планетарного редуктора.
Далее движение передается аналогично передаче движения от верхнего редуктора.
Управление электродвигателями электромеханизма (включение их на выпуск и уборку) осуществляется из кабины летчика с помощью переключателей по однопроводной схеме.
Рис. 1. Электрокинематическая схема электромеханизма МПЗ-13
При включении переключателя на выпуск закрылков напряжение от центральной шины подается на управляющую обмотку контактора КМ-400 и через концевой выключатель “ВК – выпуск” на массу.
При подходе закрылков к выпущенному положению “ВК - выпуск” отключает “минус” от рабочей обмотки контактора “КМ-400” в результате чего контакты последнего размыкаются и прекращается подача питания на обмотки электродвигателя и электромагнитной муфты сцепления-торможения – электромеханизм затормаживается. Закрылки выпущены. Для уборки закрылков нужно установить переключатель из положения “выпуск” в положение “уборка”. Мгновенной реверсирование электромеханизма не допускается.
Дальнейшая работа элементов схемы осуществляется аналогично работе на подъем.
Оба электродвигателя соединены между собой параллельно и при выходе из строя одного из них второй может работать самостоятельно.
Рис. 2. Принципиальная схема управления электромеханизмом.
В электромеханизме применен постоянного тока последовательного возбуждения реверсивный электродвигатель типа Д-2850Т-13.
Для сцепления редуктора с валом электродвигателя при подаче питания и для торможения редуктора при прекращении питания в электродвигатель встроена муфта сцепления-торможения.
Реверс электродвигателя осуществляется путем изменения полярности полюсов при сохранении направления тока в обмотке якоря. Для этой цели двигатель имеет две самостоятельные обмотки возбуждения расположенные на разных полюсах.
Запуск электродвигателя осуществляется включением в сеть обмотки якоря и соответствующей обмотки возбуждения.
Переключение обмоток возбуждения выполняется контакторами установленными вне электромеханизма управление которыми производится посредством переключателей. При переключении обмоток полярность полюсов меняется и якорь электродвигателя вращается в противоположную сторону. Одновременное включение обеих обмоток возбуждения не допустимо т.к. может привести к сгоранию обмоток электродвигателя.
Номинальные данные электродвигателя.
Момент (номинальный) ..546 кгсм
Напряжение питания 27 вольт
Потребляемый ток 190 ампер
Ток включения электромагнитной муфты не более .40 ампер
Ток отключения электромагнитной муфты не более 25 ампер
Исполнение электродвигателя закрытое. Конструктивно электродвигатель состоит из следующих узлов:
а) корпуса с катушками;
б) якоря с обмоткой и коллектором;
в) электромагнитной муфты;
г) щита со щеткодержателями.
Рис. 3. Схема электрических соединений электродвигателя.
Редуктор служит для увеличения крутящего момента и уменьшения скорости вращения передаваемых от электродвигателя к выходному валу.
Передача электромеханизма состоит из двух планетарных редукторов(верхний и нижний) суммирующего привода и углового редуктора. Угловой редуктор служит для увеличения крутящего момента и передачи движения под углом 90° к оси механизма.
Фрикционная муфта ограничения момента
Фрикционная муфта ограничения момента предназначена для предохранения электродвигателя от короткого замыкания при чрезмерной но непродолжительной перегрузке на выходном валу.
Ручной привод предназначен для откладки системы концевых выключателей при монтаже на объекте при обесточенных электродвигателях.
5 Инструкции по эксплуатации
Для надежной работы электромеханизма необходимо периодически проводить внешний осмотр электромеханизма очищать наружную поверхность от пыли грязи влаги масла проверять исправность крепления и монтажа электромеханизма в соответствии с нижеприведенным перечнем регламентных работ.
Проверит чистоту и надежность электрических контактов в ШР механизма исправность пусковой аппаратуры убедиться в исправности металлизации объекта.
Проверить соответствие программной работы механизма и потребляемого тока номинальным данным; проверить работу ведомого объекта.
Снять пломбы вскрыть защитные колпаки и проверить состояние коллекторов щеток и исправность щеточных пружин и щеткодержателей; при необходимости протереть и зачистить коллекторы; продуть электродвигатели механизма от щеточной пыли; проверить легкость перемещения щеток в обоймах щеткодержателей плавность вращения якоря и отсутствие стуков и заеданий в шарикоподшипниках; замерить и зафиксировать износ щеток (щетки высота которых уменьшилась до 16 мм подлежат замене новыми).
Перед установкой новые щетки необходимо пришлифовать к коллектору.
Разборку и пополнение смазкой электромеханизма в процессе эксплуатации производить не разрешается.
При выявлении неисправности электромеханизма его следует снять с объекта и заменить новым.
Готовый электромеханизм перед упаковкой подвергают консервации:
Покрашенные поверхности корпусов редуктора жирно смазывают пушсмазкойа шлицевое отверстие выходного вала – техвазелином и пакетируют водонепроницаемой бумагой такой же бумагой обертывают выступающий конец втулки ручного привода штепсельные разъемы и выводные клеммы электродвигателей и затем весь электромеханизм в целом.
Упаковывают электромеханизм в деревянные ящики рассчитанные на транспортировку по железной дороге и автотранспортом.
При погрузке выгрузке не должны допускаться броски и кантовка ящиков во избежание повреждений изделий.
Хранение ящиков с изделиями под открытым небом не допускается. Ящики должны вскрываться в складском помещении. В случае “отпотевания” изделий при распаковке они должны быть протерты сухой тряпкой.
Хранить электромеханизм следует без упаковки в сухом вентилируемом и отапливаемом складском помещении при температуре от + 10°С до +30°С и относительной влажности воздуха 45-70%.
Проникновение в склад паров и газов способных вызывать коррозию не должна допускаться. Изделия должны хранится на деревянных стеллажах окрашенных масляной краской и содержащихся в чистоте.
Стеллажи должны быть удалены от стен на расстояние не менее 40см.
Пол складского помещения может быть деревянным или плиточным.
Изделия через каждый6 месяцев хранения надлежит осматривать и по мере надобности возобновлять консервирующую смазку.
Первый осмотр изделий с двухгодичной консервацией производить по истечении гарантийного срока а затем осматривать через каждые 6 месяцев.
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМА МПЗ-13
1 Выбор электродвигателя.
В электромеханизме применен постоянного тока последовательного возбуждения реверсивный электродвигатель типа Д-285Т-13. С номинальной мощностью Pн = 3482Вт
Так как любая система передач обладает потерями то учитывая закон сохранения энергии мощность на валу электродвигателя можем определить по формуле:
где - мощность на валу исполнительного механизма
- приведенная мощность к валу электродвигателя с учетом потерь.
- коэффициент полезного действия передачи от электродвигателя к исполнительному механизму.
Двигатель и исполнительный орган совершают вращательное движение поэтому:
Где Мс – статический момент сопротивления приведенный к валу двигателя;
w – угловая скорость вращения двигателя;
MМ – момент сопротивления исполнительного механизма;
wМ – угловая скорость исполнительного механизма.
где i – передаточное отношение системы передач.
Передача электромеханизма состоит из двух планетарных редукторов суммирующего привода и углового редуктора. Общее передаточное число электромеханизма i= 3924.
КПД системы передачи движения будет равно произведению КПД её отдельных ступеней. В данном случае:
Скорость вращения выходного вала исполнительного механизма при номинальном нагрузочном моменте и номинальном напряжении:
Подставляя найденные значения и в формулу для мощности на валу электродвигателя получим:
Полученная мощность =3192 Вт не превышает номинальную мощность электродвигателя. Это означает что использование двигателя Д-285Т-13 допустимо использовать в данном электромеханизме.
ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
В электродвигателях последовательного возбуждения магнитный поток является функцией тока якоря . Аналитическое выражение механической характеристики даже для не насыщенной магнитной цепи имеет сложный вид. Поэтому часто используют так называемые универсальные характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.
Мд.н.=34828059=432 (Н·м).
Таблица 2. Значения момента на валу электродвигателя Мд и угловой скорости вращения якоря полученные по универсальной механической характеристике для двигателей последовательного возбуждения.
Рис. 4 - Механическая характеристика электродвигателя Д-2850Т-13 последовательного возбуждения
Рис. 5 - Механическая статическая и динамическая характеристики электродвигателя Д-2850Т-13 последовательного возбуждения
РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА
1 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси.
Момент инерции кинематической схемы равен:
- момент инерции ротора двигателя;
- моменты инерций планетарных редукторов;
- момент инерции суммирующего привода;
- момент инерции углового редуктора;
- момент инерции выходного вала
Определим момент инерции ротора электродвигателя по формуле:
Ориентируясь на номинальную мощность двигателя берем ориентировочные значения:
- диаметр ротора Dp=80 мм;
- длина ротора lp=120 мм.
Пусть ротор электродвигателя содержит поровну стали и меди тогда его средняя плотность будет: где
- значение плотности стали - значение плотности меди.
mp=lpDp24ρ=01231400824835103=503 кг
Тогда момент инерции ротора двигателя:
Jp=50300828=410-3 кг·м2.
Моменты инерции планетарных и углового редукторов вследствие большого передаточного отношения и момент инерции выходного вала вследствие малой скорости вращения оказывают на общий момент инерции лишь незначительное влияние.
Так как передаточное отношение i1 примем:
2 Построение кривой разгона электродвигателя.
Кривую разгона строим методом пропорций.
При построении примем следующие масштабы:
масштаб на оси скорости вращения () - ;
масштаб на оси моментов (М) - ;
масштаб на оси времени (t) - .
Вычислим длину отрезка ОА пропорционального приведённому моменту инерции () :
На одной координатной плоскости в первой четверти построим
статическую и механическую характеристики.
Отложим ось времени. Методом пропорций во второй четверти построим
зависимость ; в первой четверти построим зависимость Mд().
Строим кривую разгона:
Произведя графическое построение необходимое для данного метода определяем время переходного процесса t=128 сек.
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА НАГРЕВ МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ТОКА
По рисунку 6 задаемся временем отсчета находим соответствующие значения Мд а Iя находим из рабочих характеристик представленных в справочнике. Данные сведены в таблицу 3.
Вычисляем эквивалентный ток:
Iэкв=27752·0179+ 2442·0146+ 218520065+20420039+19450039+186220052+17672026+1615205128=20085 А.
Проверяем неравенство Iя.экв.> Iн.
Так как Iя.экв>.Iн следовательно двигатель перегружен в тепловом отношении но это допустимо потому что электропривод работает в повторно-кратковременном режиме.
Рис.7- Зависимость тока якоря от времени
ИМИТАЦИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ LABVIEW
Для просмотра имитации работы электромеханизма открываем файл МПЗ-13.vi с помощью программы LabVIEW . Нашему обзору представляется лицевая панель виртуального прибора который является упрощённой моделью с помощью которого можно ознакомиться с принципом работы МПЗ-13 и уяснить принцип работы электромеханизма.
Фронтальную панель можно разбить на три составляющих: это блок управления(блок отказов и пульт управления) схема механизма и графическую панель.
Рис.8 – Схема электромеханизма.
На данной схеме изложено описание работы электромеханизма. На ней расположены все основные элементы электромеханизма. Контакторы КМ-400 концевые выключатели два двигателя электромагнитные муфты два планетарных редуктора суммирующий дифференциальный редуктор фрикционная муфта и угловой редуктор. Система передачи движения изображена в виде ламп сигнализации.
Рис.9 – Блок управления.
Блок управления состоит из блока отказов и пульта управления. Тумблером +27В имитируется подача постоянного тока напряжением 27В. Загоревшаяся лампа над тумблером свидетельствует о нормальной подаче питания. Также на пульте управления имеется переключатель на выпуск-уборку закрылков. При включении переключателя на выпуск закрылков напряжение от центральной шины подается на управляющую обмотку контактора КМ-400 и через концевой выключатель “ВК-выпуск” на массу.
С помощью блока отказов можно имитировать работу электромеханизма учитывая отказы двигателей.
Рис.10 – Графическая панель.
На графической панели изображаются: зависимость Мд() кривая разгона t() также указатели времени и угловой скорости . При нажатии включателя “Пуск переходного процесса” данные зависимости строятся.
Панель блок диаграмм
Схему имитации работы привода можно открыть путём запуска команды “Show Block Diagram” в меню LabVIEW. В начале работы программы производится установка начальных состояний ламп индикации и тумблеров.
Рис.11 – Установка начальных состояний ламп и тумблеров.
В первую “While-loop” структуру вложена “Case” структура состояние которой зависит от тумблера +27В. При состоянии включенного тумблера т.е. состояния “Тrue” выполняется вложенная “While-loop” структура которая также включает “Case” структуру состояние которой зависит от тумблера 27В и тумблеров отказов двигателей. Внутри этой “Сase ” структуры вложена “Case” структура которая отвечает за уборку или выпуск закрылков.
Рис.12 – “While-loop” структура c вложенными “Сase” структурами.
Она состоит из структуры “Flat Sequence” блока ожидания такта цикла “Case” структуры внутри которой реализовано переключение изображений состояния схемы электромеханизма в зависимости от выпущенного или убранного положения закрылков и отказов двигателей.
Рис. 13 Flat Sequence структура
Рис. 14 Блок переключения состояний электрокинематической схемы
Во вторую “While-loop” структуру входит “Case” структура зависящая от нажатия кнопки “Пуск переходного процесса”. Внутри “Case” структуры находится две “For loop” структуры которые выполняют последовательное построение графиков путем считывания массивов-констант (координаты точки). Каждый такт считывается один набор координат точек заносится в кластер и выводится на график.
Рис. 15 Блок построения механической характеристики и кривой разгона.
В данной работе на основе теоретических знаний была произведена работа по углубленному изучению принципа работы эксплуатации и обслуживанию электропривода МПЗ-13. Рассмотрены конструкция технические данные и схемы электропривода. Проведен расчет и исходя из него выбор электродвигателя Д-285Т-13 допустим в данном электромеханизме. Построена механическая и статическая характеристики МПЗ-13. Проведен расчет и построение переходных процессов в электроприводе. По графику переходного процесса определено время разгона равное 128 с. Из расчета на нагрев видно что электродвигатель перегружен в тепловом отношении. Так же была реализована работа виртуального привода в среде LabVIEW что позволило наглядно оценить его работу.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Борисов К. Н. Проектирование и расчет авиационных электроприводов: учеб. пособие К. Н. Борисов. – Москва: Изд. «Машиностроение» 1971. – 188с;
Техническое описание и инструкция по монтажу эксплуатации и хранению электромеханизма типа МПЗ-13 1960.
Михеев П.М. Учебный курс LabVIEW Основы. учеб.пособие П.М. Михеев С.И. Крылова В.А. Лукьянченко Д.С. Урюпина. – М: Изд. Моск. гос. ун-та 2007. – 365с.

Расчёт.doc

2. Выбор электродвигателя (Проверочный расчёт)
Мощность двигателя может быть определена по формуле:
КПД системы передачи движения.
[pic] где [pic] - момент сопротивления исполнительного механизма
(нагрузочный момент на выходном валу); [pic]- угловая скорость
исполнительного механизма (выходного вала).
Максимальная потребная мощность будет при нагрузочном моменте близком к
номинальному (приведёггому к выходному валу) - [pic]= 50 кгс[pic]см = 5
Угловая скорость выходного вала
[pic] ([pic]) где [pic]- передаточное отношение.
КПД системы передач будет равен произведению КПД её отдельных ступеней и в
[pic]= [pic](планетарный редуктор(2)) [pic][pic](коническая зубчатая
передача(1))[pic][pic] (коническая зубчатая передача(1)) =
3[pic]091[pic]091 = 077
Расчёт и построение механической характеристики двигателя
Будем полагать что номинальный момент на валу электродвигателя равен
Т.о. точка на оси абсцисс будет равна [pic]= 0047 (Н[pic]м) а точка на
оси ординат [pic]=10467 ([pic]).
Строим механическую характеристику двигателя (рис. 4)
Расчёт и построение кривой разгона (переходного процесса)
1 Приведение статического момента к валу двигателя
Приведём номинальный момент сопротивления исполнительного механизма
действующий на электромеханизм ([pic]) к валу двигателя
[pic] (Н[pic]м) где [pic] - статический момент сопротивления приведённый
к валу двигателя; [pic] - передаточное отношение от вала электродвигателя к
выходному валу; [pic] - КПД системы передачи движения (редуктора).
Необходимо учесть потери на трение в системе передач и понижение КПД
редуктора под влиянием пониженной температуры:
Т.о. [pic] (с учётом всех потерь) будет:
2 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси
Момент инерции кинематической системы ротора электродвигателя и редуктора
[p где [p [pic] - момент инерции выходной
шестерни двигателя; [pic] - момент инерции [pic] звена редуктора
приведённый к валу двигателя; [pic] - передаточное отношение от двигателя
Масса ротора будет: [pic].
Используя ориентировочные значения геометрических размеров роторов
(активная часть) электродвигателей [2] получим:
[pic] (м) [pic](м) [pic] [pic]
Момент инерции электропривода из технических данных привода:
3 Построение кривой разгона двигателя (методом пропорций)
Кривую разгона строим методом пропорций. При построении примем следующие
- масштаб момента [p
- масштаб скорости[p
- масштаб времени [pic] [pic].
Во втором квадранте строим зависимость [pic] и аппроксимируем эту кривую.
На оси М откладываем отрезок ОА пропорциональный моменту инерции
приведённому к валу двигателя.
На рис. 5 строим кривую разгона. Из графика переходного процесса определяем
время разгона равное [pic].
Расчёт на нагрев методом эквивалентного тока
Для построения [pic] воспользуемся формулой:
Определим произведение [pic]:
Данные для построения [pic] (рис. 5) берём из рис. 4. По рисунку задаёмся
временем отсчёта находим соответствующие значения [pic] и [pic]. Зная
[pic] находим [pic] а по рисунку находим [pic]. Все данные сводим в
[pic][pic]05 1 15 2 25
[pic][pic][108 79 66 58 54
Вычисляем эквивалентный ток [pic] :
Проверяем по неравенству [pic].
Можно сделать вывод что двигатель недогружен в тепловом отношении но
взять его меньшей мощности нельзя так как он не будет обеспечивать
заданное время разгона.

Описание работы.doc

Функциональная схема работы ЭПК-2Т
Функциональная схема работы ЭПК-2Т изображена на рис.1. Так же на
рисунке приведена таблица состояний для ключей (S1 S2 S3) по сигалам
которых происходит переключение привода в то или иное состояние.
S1 – переключение на первую рабочую скорость;
S2 - переключение на вторую рабочую скорость;
S3 – возврат в исходное состояние дворника стеклоочистителя.
Щётка отклоняется в диапазоне от 0 [pic] до 115 [pic].
Питание привода – постоянный ток 27 В.
R1 R2 – общее сопротивление для 1 и 2 рабочей скорости: R1= 24 [pic]02
(Ом) R2=54[pic]02 (Ом).
Ключи (S1 S2 S3) иммитируют работу переключателя ПНЗПГ-15К.
Ограничители тока служат для регулировки скорости вращения выходного
вала: чем больше ток тем меньше скорость вращения.
Редуктор представлен как произведение передаточного отношения на
Включение электромеханизма на пусковую скорость осущеетвляется установкой
переключателя В2 и положение 1 («Пуск»). На функциональной схеме это
показано подачей напряжения + 27 В.
Электродвигатель механизма включается при этом непосредственно на
напряжение бортсети и развивает максимальные скорость и пусковой момент.
Включение на первую (вторую) скорость производится по сигналу S1 (S2) на
Возврат щетки в крайнее положение после выключения электромеханизма
осуществляется по сигналу S3 («Возврат щетки» в начальное положение) при
этом получает питание реле Р1 последнее срабатывает замыкаются его
нормально разомкнутые контакты 1—2.
Электродвигатель работает в генераторном режиме с независимым
возбуждением за счет использования запаса кинематической энергии
вращающихся частей электромеханизма. Путем ограничения сопротивления
внешней цепи якоря достигается значительная жесткость характеристики
динамического торможения развивается значительный тормозной момент и
электродвигатель тормозится. Выходной вал электромеханизма со щеткой
останавливается в крайнем положении.
Нейтральное положение соответствует выключенному состоянию
Описание работы привода в LabVIEW
Для просмотра имитации работы привода необходимо открыть файл
”Стеклоочиститель.vi”. После открытия файла с помощью программы LabVIEW мы
видим два окна: окно панели привода ( рис. 2.) и окно со схемой работы (
Рис. 2. Панель привода.
Рис. 3. Схема работы привода.
На панели привода имеется: сам дворник ручка переключения ( “Пуск”
“Первая скорость” “Вторая скорость”“Возврат” и “Нейтральное положение” )
кнопка остановки “Stop” а также задатчики величин (R1R2CФMUI).
В окне “Схема работа” показаны зависимости и законы по которым
происходит работа привода. Законы прописываются в формульных узлах они
представляют собой большие чёрные прямоугольники.
Для того чтобы запустить иммитацию работы электропривода
необходимо нажать кнопку запуска работа на окне “Панель привода”.
Затем навести курсор мыши на ручку переключения режимов работы
привода зажав левой кнопкой мыши и перевести её из “Нейтральное положение
” в положение “Пуск”.
Стрелка дворника начнёт перемещаться.
После аналогично п.2. переводим ручку в положение “1 скорость” или
“2 скорость”. Дворник начинает перемещаться с разными скоростями в
диапазоне от 0 [pic] до 115 [pic].
Для выключения привода необходимо перевести рукоятку в положение
“Возврат”. Дворник вернётся в положение 0 [pic] и после остановится.
Для остановки привода в любой момент времени на панели имеется
“Stop”. При её нажатии дворник остановится в любом положениино не вернётся
в положение 0 [pic].
Различные параметры электропривода можно также менять на его панели
вбивая необходимые значения в соответствующие окошечки:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ+заключение.doc

В курсовом проекте был рассмотрен электромеханизм ЭПК-2Т. Были
рассчитаны его технические характеристики такие как: время и динамика
переходного процесса. Результаты позволяют подтвердить что
электромеханизм при использовании его в соответствии с техническими
условиями удовлетворяет предъявленным к нему условиям и указанным
гарантированным характеристикам.
Так же была разработа принципиальная схема привода в среде LabVIEW
что позволило получить первоночальные навыки в работе с программой LabVIEW.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Конструкция электропривода ЭПК-2Т .Техническое описание.
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов.под редакцией к. т.
н. К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.

Титул+Реферат+Содержание.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
Самарский Государственный Аэрокосмический Университет
имени академика С.П.Королёва
Кафедра эксплуатации летательных аппаратов и двигателей
Расчётно-пояснительная записка
Электрифицированное оборудование летательных аппаратов
Пояснительная записка: стр. 21 3 табл. 3 источника 5 рис.
ПРИВОД ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ РЕДУКТОР.
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование летательных аппаратов”. Данная работа
способствует закреплению и расширению знаний полученных при изучении
предшествующей дисциплины. В работе углублённо изучается электропривод
стеклоочистителя ЭПК-2Т установленного на вертолёте Ми-171Ш. Проведён
расчёт и выбор электродвигателя построена механическая характеристика
двигателя выполнен расчёт и построен переходной процесс электродвигателя
проведён рассчёт электродвигателят на нагрев.Проведена разработка имитации
работы привода с помощью программы LabVIEW.
Техническое описаеие электромеханизма . ..
2 Технические данные .. ..
Конструкция .. .. .. ..
5 Принцип действия механизма
6 Указания по монтажу эксплуатации и
Расчёт и построение механической характеристики . . .
Расчёт и построение кривой разгона
1 Приведение статического момента к валу двигателя . .. .. .
2 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси .
3 Построение кривой разгона двигателя ..
Расчёт на нагрев методом эквивалентного тока
Список использованных источников ..

курсач.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
«Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика. С.П. Королева
(национальный исследовательский университет)»
Факультет Инженеров Воздушного Транспорта
Кафедра эксплуатации авиационный техники
СИСТЕМА ПРИДУПРЕЖДЕНИЯ ПРИБЛИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ СППЗ-2000: РЕЖИМ 2. ПРЕВЫШЕНИЕ СКОРОСТИ СБЛИЖЕНИЯ С ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
Пояснительная записка: 27 стр.; 18рис.; 2 табл.; 3 источника
TOC o "1-3" h z u НАЗНАЧЕНИЕ PAGEREF _Toc419966846 h 3
КОМПЛЕКТНОСТЬ PAGEREF _Toc419966847 h 6
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ PAGEREF _Toc419966848 h 6
ПРИНЦИП РАБОТЫ СППЗ PAGEREF _Toc419966849 h 7
ОПИСАНИЕ ВИРТУАЛЬНОГО ПРИБОРА PAGEREF _Toc419966850 h 19
РАБОТА С ВИРТУАЛЬНЫМ ПРИБОРОМ PAGEREF _Toc419966851 h 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ PAGEREF _Toc419966852 h 29
Система предупреждения приближения земли СППЗ-2000 (далее по тексту система СППЗ) является средством повышения безопасности полётов.
Система СППЗ обеспечивает с помощью звуковых речевых и визуальных сигналов предупреждение членов экипажа о возникновении таких условий полёта развитие которых может привести к непреднамеренному столкновению самолёта с земной или водной поверхностью.
Принцип построения системы не позволяет выдавать своевременную предупреждающую сигнализацию во всех без исключения случаях опасного сближения с землёй поэтому применение системы не снимает ответственности пилотов за безопасное выдерживание высоты полёта.
Система СППЗ обеспечивает работу как с цифровым так и с аналоговым оборудованием являющимся датчиками входной информации.
2 Сигналы предупреждения вырабатываются системой:
- при значениях текущей радиовысоты ниже установленных минимально допустимых значений;
- при отклонениях вниз от равносигнальной зоны радиотехнической глиссады (РТГ) превышающих установленные максимально допустимые значения.
Выдача системой СППЗ сигнализации продолжается непрерывно до устранения вызвавшей её причины.
3 Минимально допустимые значения радиовысоты и максимально допустимые отклонения вниз от радиотехнической глиссады автоматически вычисляются системой СППЗ в течение полёта на основе текущих значений:
- сигналов радиовысоты Нрв;
- относительной барометрической высоты Нотн.;
- барометрической вертикальной скорости Vуб;
- отклонения от равносигнальной зоны глиссады г;
- магнитного курса (МК);
- заданного курса посадки (ЗК);
- от положения шасси и закрылков.
4 Источниками входной информации системы являются (см. рисунок 1):
Рис. 1. Структурная схема системы СППЗ - 2000
На светосигнализаторы
Ручной запрет режима 5
- радиовысотомер А-037 №1 – выдаёт в систему аналоговый сигнал радиовысоты Нрв разовую команду (РК) исправности – ИСПРАВНОСТЬ РВ и разовую команду ВЫСОТА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ. Аналоговый сигнал Нрв – сигнал напряжения постоянного тока. Крутизна характеристики сигнала радиовысоты составляет 20 мВм;
- информационный комплекс высотно-скоростных параметров ИКВСП-140-01 - выдаёт в систему СППЗ относительную барометрическую высоту (Нотн) число М барометрическую вертикальную скорость Vуб. в виде двуполярного последовательного кода (ДПК) в словах со следующими восьмеричными адресами: 220 (Нотн) 205 (число М) 212 (Vуб);
- система посадки КУРС-93М - выдаёт аналоговый сигнал отклонения от равносигнальной зоны глиссады г и разовую команду (РК) исправности глиссадного радиоприемника – ИСПРАВНОСТЬ ГРП. Аналоговый сигнал г – сигнал постоянного напряжения с масштабом 1 мВмкА (в мкА выражен ток через прибор навигационный плановый (ПНП). Ток полной шкалы ПНП составляет 150 мкА;
- бортовая система формирования курса БСФК – выдаёт с синусно-косинусного трансформатора (СКТ) аналоговый сигнал магнитного курса (МК) и разовую команду (РК) исправности – ИСПРАВНОСТЬ МК;
- система автоматического управления САУ-28-02 – выдаёт с синусно-косинусного трансформатора (СКТ) аналоговый сигнал заданного курса (ЗК);
- сигнализаторы положения шасси и закрылков – выдают разовые команды ШАССИ ВЫПУЩЕНЫ ШАССИ ОБЖАТЫ ПОЛОЖЕНИЕ ЗАКРЫЛКОВ.
Для разовых команд активное состояние соответствует наличию постоянного напряжения с уровнем от 24.0 до 294 В; пассивное состояние РК соответствует наличию напряжения с уровнем не более 3 В или обрыву цепи.
Разовая команда ШАССИ ВЫПУЩЕНЫ должна поступать от концевого выклю-чателя который срабатывает при фиксации шасси в выпущенном положении. Поэтому термин ШАССИ ВЫПУЩЕНЫ должен пониматься как ”шасси выпущены и зафиксированы в выпущенном состоянии”. Термин ШАССИ УБРАНЫ означает любое иное положение шасси при котором указанный концевой выключатель не сработал.
1 Состав системы СППЗ места установки блоков органов управления и контроля устройств на самолёте даны в табл. 1.
Этажерка пилотажно-навигаци-онного оборудования 6-7 шп. левый борт
Автомат защиты сети СППЗ
Распределительное устройство РУ-27 В правое 7 шпангоут (шп.) правый борт;
Левая панель выключателей верхнего пульта.
Табло светосигнальные
СППЗ-ОТКАЗ жёлтое (ж)
Щиток сигнализации левый 3шп. левый борт
Панель правая приборной доски 3 шп. правый борт
Панель левая приборной доски 3 шп. левый борт
Щиток сигнализации СППЗ 3 шп.
Правый пульт предполётной подготовки
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1 Система СППЗ работает при электропитании:
- от сети постоянного тока напряжением (от 18 до 33) В.
2 Мощность потребляемая системой СППЗ не превышает:
- от сети постоянного тока – 5 Вт.
3 Время готовности системы СППЗ к работе не превышает 5 с.
4 Система СППЗ работает в диапазоне геометрических высот 15 - 750 м на взлете полете в горной местности снижении при заходе на посадку и уходе на второй круг.
5 Время непрерывной работы системы не менее 24 часов.
6 Принудительный обдув не требуется.
7 Конструктивное исполнение:
- на лицевой панели блока вычислителя БВ установлены – держатель предохранителя два светодиода Контр. 1 и Контр. 2 закрытые линзами и соединитель предназначенный для подключения (при необходимости) к персональной электронно-вы-числительной машине (ПЭВМ) для проведения диагностики СППЗ;
- масса БВ не превышает 14 кг; масса с рамой – не более 21 кг;
- габаритные размеры:
БВ – 198 х 334 х 26 мм;
рамы – 196 х 435 х 42 мм;
в сборе – 222 х 435 х 42 мм;
- тип соединителя рамы Д600 В1А 102С 0001 TRL.
СППЗ-2000 работает автоматически и не требует каких-либо управляющих действий со стороны экипажа.
В процессе своей работы система непрерывно обрабатывает поступающую на неё информацию вычисляет минимально допустимые значения радиовысоты и максимально допустимые отклонения вниз от радиотехнической глиссады сравнивает текущие скоростные параметры полёта с их предельно-допустимыми значениями для высоты измеренное радиовысотомером на которой в данный момент находится самолёт.
Система СППЗ обеспечивает работу как с цифровым так и с аналоговым оборудованием.
Слова двуполярного кода (ДПК) принимаются только в случае правильных паритета чётности и количества разрядов. Достоверность информации в принятом слове проверяется по его матрице состояния (РАБОТА ТЕСТ НЕТ ДАННЫХ и ОТКАЗ).
Информация применяемая в форме аналоговых сигналов считается достоверной при наличии соответствующих сигналов исправности.
В течение первых пяти секунд после включения аппаратуры всегда выдаётся светосигнализация ОТКАЗ СППЗ. В это время система проверяет свою работоспособность с помощью встроенного контроля (ВСК) а также наличие и достоверность информации приходящей от радиовысотомера и ИКВСП-140. При наличии всех данных табло СППЗ гаснет.
Примечание: Если высота Нотн > 900±75 м наличие достоверной информации от радиовысотомера не требуется.
Если самолёт находится на земле на систему поступает активный сигнал ОБЖАТИЕ ШАССИ (ОШ). Если при этом не подаётся команда включения контроля выдача каких-либо сигналов предупреждения заблокирована. Как только самолёт отрывается от земли сигнал ОШ снимается и система начинает проверять выполнение определённых соотношений между параметрами полёта вычисляемыми на основе обработки потока входной информации.
Если в процессе такой проверки система обнаруживает неблагоприятное (с точ-ки зрения заложенных в программу критериев) сочетание параметров полёта включается выдача сигналов предупреждения. При возникновении сигналов предупреждения экипажем должны выполняться корректирующие действия в соответствии с Руководством по лётной эксплуатации обеспечивающие устранение причин вызвавших выдачу сигналов предупреждения.
Номенклатура речевых сигналов предупреждения и сигналов световой сигнализации приведена в таблице 2. Выдача речевых сигналов предупреждения в самолётное переговорное устройство возможна на русском или английском языках. Выбор языка речевых сообщений производится с помощью программного штырька.
Световая сигнализация
Световая сигнализация поступает на световые табло ОПАСНО ЗЕМЛЯ НИЖЕ ГЛИССАДЫ расположенных на левой и правой панелях приборной доски пилотов и ОТКАЗ СППЗ расположенном на левом щитке сигнализации лётчиков.
Одновременно с выдачей световых сигналов формируется сигнал ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ который выдаётся в бортовое устройство регистрации параметров полёта (БУР) и систему ТCАS. Активное состояние сигнала + 27 В допустимый ток не > 150 мА. Пассивное состояние – разрыв цепи. Сигнал ИСПРАВНОСТЬ СППЗ логически инверсен сигналу ОТКАЗ СППЗ.
В зависимости от соотношения входящей информации говорят о нахождении системы в том или ином режиме. Различают семь режимов.
Режим 1. Превышение вертикальной барометрической скорости снижения.
В режиме 1 система функционирует на всех этапах полёта независимо от положения шасси и закрылков и выдаёт сигналы предупреждения в зонах 1 и 2 соответственно речевая команда ОПАСНЫЙ СПУСК (зона 1) ТЯНИ ВВЕРХ (зона 2) (см. рис. 2) и одновременно выдаётся световая сигнализация ОПАСНО ЗЕМЛЯ.
- Номинальные значения границы зоны срабатывания
- Допустимые отклонения границы зоны срабатывания
Рис. 2. Зоны срабатывания сигнализации в режиме 1
Режим 2. Превышение скорости сближения с земной поверхностью.
В режиме 2 система функционирует на всех этапах полёта и выдаёт сигналы предупреждения в зонах 1 (смотри рисунки 3 - 7).
В зависимости от положения закрылков различают:
режим 2А – закрылки в непосадочном положении;
режим 2Б - закрылки в посадочном положении.
Рисунок 3. Зона срабатывания сигнализации в режиме 2А
(закрылки в непосадочном положении шасси выпущены)
при входе в зону с номинальной высоты с Vуб = 0
В режиме 2А при выпущенном положении шасси и в режиме 2Б выдаётся речевая команда ЗЕМЛЯ. Первые две команды ЗЕМЛЯ выдаются в быстрой последовательности.
В режиме 2А при убранном положении шасси выдаются речевые команды ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ; ТЯНИ ВВЕРХ.
Команды ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ выдаются один раз при входе в зону 1 в быстрой последовательности. После окончания команды ТЯНИ ВВЕРХ при выходе из зоны 1 режима 2А сигналы предупреждения не отключаются до достижения самолётом барометрической высоты превышающей на (100 ± 20) м высоту на которой закончилась выдача команды ТЯНИ ВВЕРХ при этом выдаётся речевая команда ЗЕМЛЯ. Указанные сигналы отключаются при наборе самолётом высоты с вертикальной барометрической скоростью подъёма больше (15±02) мс и восстанавливаются вновь при скорости набора высоты меньше (13 ± 02) мс и значении набранной высоты меньше (100 ± 20) м.
Функция набора барометрической высоты 100 м а следовательно и сигналы предупреждения отключаются при выпуске шасси или установке посадочного положения закрылков. Верхняя граница зоны предупреждения линейно изменяется от 500 до 750 м при изменении числа М от 035 до 045.
04908382000 номинальные границы зоны срабатывания при Vпр=320 кмч
допустимые отклонения границы зоны срабатывания при Vпр=320 кмч
номинальные границы зоны срабатывания при Vпр=270 кмч
допустимые отклонения границы зоны срабатывания при Vпр=270 кмч
Рисунок 4 – Зона срабатывания сигнализации в подрежиме 2А (закрылки не в посадочном положении шасси выпущены) при входе в зону высоты 750 м с Vуб=0 при 270 кмч ≤ Vпр ≤ 320 кмч
Примечание. Верхняя граница зоны сигнализации линейно изменяется от 500 м
до 750 м при изменении Vпр. от 270 кмч до 320 кмч
* - Максимальное значение высоты выключения сигнализации
Рис. 5. Зона срабатывания сигнализации в режиме 2Б
(закрылки в посадочном положении)
Рис. 6. Зона срабатывания сигнализации в режиме 2А
(закрылки в непосадочном положении шасси убраны)
(после выхода из зоны 1)
INCLUDEPICTURE "C:WINDOWSРабочий столМ.К.-1Земля. Тяни вверх.gif" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:WINDOWSРабочий столМ.К.-1Земля. Тяни вверх.gif" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:WINDOWSРабочий столМ.К.-1Земля. Тяни вверх.gif" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:WINDOWSРабочий столМ.К.-1Земля. Тяни вверх.gif" * MERGEFORMATINET
430022225Рисунок 7. Зона срабатывания сигнализации в подрежиме 2А
(закрылки не в посадочном положении шасси убраны)
при входе в зону с высоты 750 м с Vуб=0 при 270 кмч ≤ Vпр. ≤ 320 кмч
Рисунок 7. Зона срабатывания сигнализации в подрежиме 2А
Режим 3. Потеря высоты на взлёте или при уходе на второй круг.
В режиме 3 система функционирует на взлёте или при уходе на второй круг и выдаёт сигналы предупреждения в зоне 1 – речевая команда НЕ СНИЖАЙСЯ (смотри рисунок 8).
Рис. 8. Зона срабатывания сигнализации в режиме 3
Сигналы предупреждения выдаются при наличии признака ВЗЛЁТ формируемого системой (Нрв 200 м) · (3В+(Нрв ≤ 15)) · ШВ · (Нрв ≤ Н*) где:
Нрв – сигнал барометрической высоты;
Н* - значение высот соответствующих верхней границе режима 4Б (ниже 200 м); ЗВ – закрылки выпущены;
ШВ – шасси выпущены;
* - логическое умножение (операция И);
+ - логическое сложение (операция ИЛИ)
и при убранном положении шасси либо непосадочном положении закрылков с момента установления которых прошло (25 ± 15 с).
Указанные сигналы предупреждения отключаются в случае перевода самолёта в набор высоты при вертикальной барометрической скорости большей (0 ± 02) мс и восстанавливаются при скорости меньше (0 ± 02) мс если сохранились условия для предупреждения.
Режим 4. Полёт вблизи земной поверхности с не выпущенными шасси или закрылками не в посадочной конфигурации (смотри рисунки 9 – 10).
В режиме 4 система функционирует на всех этапах полёта кроме взлёта.
Различают: режим 4А – шасси убраны
-22860036830- Номинальные значения границы зоны срабатывания
Рис. 9. Зона срабатывания сигнализации в режиме 4А
Система выдаёт речевые команды в зоне 1 НИЗКО ШАССИ а в зоне 2-НИЗКО ЗЕМЛЯ.
режим 4Б – закрылки не в посадочном положении.
-22860040640- Номинальные значения границы зоны срабатывания
Рис. 10. Зона срабатывания сигнализации в режиме 4Б
ЗОНА 1 «НИЗКО ЗАКРЫЛКИ»
Система выдаёт речевые команды в зоне 1 НИЗКО ЗАКРЫЛКИ а в зоне 2 – НИЗКО ЗЕМЛЯ. При переводе шасси в убранное положение в режиме 4Б и значении сигнала радиовысоты меньше (200±15) м в зоне 1 вместо команды НИЗКО ЗАКРЫЛКИ выдаётся команда НИЗКО ШАССИ.
Переход из режима 4Б в режим 4А обеспечивается при значении сигнала радиовысоты больше (200±15) м.
Сигналы предупреждения выдаются при наличии признака ПОЛЁТ формируемого системой: Нрв ≥ 200 м.
Режим 5. Чрезмерное отклонение вниз от радиотехнической глиссады при заходе на посадку.
В режиме 5 (смотри рисунок 11) система функционирует на этапе захода на посадку по радиотехнической глиссаде. В зонах 1 и 2 выдаётся речевая команда ГЛИС-САДА. Сигналы выдаются при выпущенном положении шасси и наличии признака ПОЛЁТ либо посадочного положения закрылков. При работе с системой посадки по маякам ILS (СП-70 СП-50) производится автоматическое запрещение сигнализации режима 5 при разности значений заданного курса ВПП и текущего магнитного курса превышающего по абсолютной величине 90°.
В случае отсутствия информации о заданном курсе или о текущем или о недостоверности любой из них указанное запрещение сигнализации режима 5 не произво-дится.
44004479290Рисунок 11. Зона срабатывания сигнализации в режиме 5
Рисунок 11. Зона срабатывания сигнализации в режиме 5
Режим 6. Достижение минимально-безопасной высоты (задействован только в русскоязычном варианте)
В режиме 6 (см. рис. 12) система выдаёт сигналы предупреждения в зоне 1 показанной на чертеже – речевая команда ПРОВЕРЬ ВЫСОТУ.
Сигналы предупреждения выдаются при выпущенном положении шасси и наличии признака ПОЛЁТ (Нрв ≥ 200 м) или посадочного положения закрылков.
-34290067945- Номинальные значения границы зоны срабатывания
Рис. 12. Зона срабатывания сигнализации в режиме 6
Режим 7. Пересечение при снижении высоты принятия решения (режим задействован только в англоязычном варианте).
В режиме 7 при прохождении (пересечении) с выпущенными шасси выбранной высоты принятия решения оперативно задаваемой экипажем на радиовысотомере в диапазоне высот от 15 до 300 м выдаётся речевое предупреждение MINIMUM – MINIMUM.
ОПИСАНИЕ ВИРТУАЛЬНОГО ПРИБОРА
Созданный виртуальный прибор имитирует работу СППЗ-2000 в режиме 2: Превышение скорости сближения с земной поверхностью. Прибор строит графики зависимостей величин истинной высот и вертикальной скорости.
Рис.13.График зависимостей величин истинной высоты и вертикальной скорости
Рис.14. График зависимостей величин истинной высоты и вертикальной скорости (Зона 1)
Затем виртуальный прибор сравнивает значения величин скорости и истинной высоты поступающие от датчиков в данный момент времени и сравнивает эти величины с графиками. Если скорость выше допустимого значения и высота ниже допустимого значения загорается лампа «ОПАСНО ЗЕМЛЯ»: и виртуальный прибор выдаёт звуковую сигнализацию «ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ». При попадании самолета в Зону 1 прибор выдаёт звуковую сигнализацию «ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ; ТЯНИ ВВЕРХ»
Виртуальный прибор также имеет анимацию самолёта которая при изменении высоты меняет свою высоты в анимации.
Лицевая панель виртуального прибора показана на рисунке 15.
Рис.15. Лицевая панель виртуального прибора.
Блок диаграмма виртуального прибора показана на рисунке 16.
Рис.16. Блок диаграмма виртуального прибора
Разработка блок-схемы и алгоритма работы виртуального прибора
Режим 3. Потеря высоты при взлёте и при уходе на второй круг.
Рис. 17. Зона срабатывания сигнализации в режиме 3
Для создания виртуального прибора нам потребуется построить график зависимостей величин истинной высоты от относительной высоты и истинной высоты от путевой скорости.
Для построения графика зависимостей истинной высоты от относительной воспользуемся каноническим уравнением прямой по двум точкам:
Решая это уравнение уравнения получаем:
Полученное уравнение вводим в “Formula node” и для соединения постоянной составляющей графика по высоте 200м запишем в следующем виде:
Также поставлен массив данных для сравнения величин истинной и относительной высот.
Полученный результат отображается на лицевой панели следующим образом:
Для построения графика зависимостей истинной высоты от скорости воспользуемся каноническим уравнением прямой по двум точкам:
Также поставлен массив данных для сравнения величин истинной высоты и скорости.
Разработка рабочей панели виртуального прибора
Для просмотра имитации работы СППЗ-2000(Режим№3) открываем файл с помощью программы LabVIEW. Нашему обзору представляется лицевая панель виртуального прибора который является упрощённой моделью с помощью которого можно ознакомиться с принципом работы СППЗ-2000(Режим№3).
Рисунок 18 — Лицевая панель виртуального прибора
На лицевой панели виртуального прибора имеются:
Рисунок с помощью которого можно наглядно увидеть перемещение самолета по высоте.
Три индикатора которые в реальном времени отображают информацию величины истинной и относительной высот и скорости.
Две лампы сигнализации имитирующие визуальную индикацию. Лампа сигнализации «ОПАСНАЯ СКОРОСТЬ» загорается в красный свет когда величина истинной скорости ниже указанного на графике. Лампа сигнализации «ОПАСНО ЗЕМЛЯ» загорается когда величина истинной высоты ниже указанного а величина относительной высоты выше указанного на графике.
РАБОТА С ВИРТУАЛЬНЫМ ПРИБОРОМ
Для работы с виртуальным прибором необходимо:
Запустить прибор нажатием кнопки с двумя стрелочками на левом верхнем угле лицевой панели прибора: ;
Менять на индикаторах значения величин вертикальной скорости и истинной высоты в соответствии с траекторией взлёта самолёта Ан-140;
Виртуальный прибор будет сравнивать значения величин вертикальной скорости и истинной высоты в соответствии с графиками и выдавать сигнализация при увеличении вертикальной скорости самолёта и при потере истинной высоты.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Руководство по технической эксплуатации СППЗ-2000 самолёта
LabView для всех. Джефри Тревис под редакцией В. В. Шаркова. – Москва 2005.- 544 с.
Руководство по технической эксплуатации СППЗ-2 самолёта

ЭПВ-8П.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
Самарский Государственный Аэрокосмический Университет
Имени академика С.П. Королёва
Кафедра эксплуатации летательных аппаратов и двигателей
Расчётно-пояснительная записка
Электрифицированное оборудование летательных аппаратов
Пояснительная записка:
Привод электропривод электромеханизм редуктор электродвигатель
Данная курсовая работа является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование летательных аппаратов”. Выполнение этой
работы способствует закреплению и расширению знаний которые были получены в
процессе изучения предшествующей дисциплины. В работе более глубоко
изучается электропривод предкрылков ЭПВ-8П установленный на самолёте Ту-
4. Проведён расчёт и выбор электродвигателя построена механическая
характеристика двигателя выполнен рассчитан и построен методом пропорций
переходной процесс электродвигателя проведён расчет электродвигателя на
нагрев. Разработана модель работы привода в среде программы LabVIEW.
Техническое описание электромеханизма
Принцип действия механизма
Выбор электродвигателя
Расчёт и построение механической характеристики
Расчёт и построение кривой разгона
Привидение статического момента к валу двигателя
Привидение моментов инерции или маховых масс к одной оси
Построение кривой разгона двигателя
Расчёт на нагрев методом эквивалентного тока
Разработка виртуального прибора в среде LabVIEW
Список использованных источников
Электромеханизм ЭПВ-8П предназначен для выпуска и уборки предкрылков
на самолете Ту-154 как на земле так и в полёте.
Рис. 1 Внешний вид электропривода ЭПВ-8П
2 Технические данные
Напряжение питания трёхфазного переменного тока 200В
Частота переменного тока
При одном работающем двигателе:
Скорость вращения выходного вала 240
При двух работающих двигателях:
Скорость вращения выходного вала 480
Электромеханизм ЭПВ-8П состоит из следующих основных частей:
а) 2 электродвигателя типа АДС-600Т;
в) электромагнитная муфта ограничения момента
Рис.2 Кинематическая схема электропривода ЭПВ-8П
Электродвигатель трёхфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором.
Соединение обмоток «Звезда с нулевым проводом»(в системе управления
предкрылками нулевой провод не подключается). Исполнение электродвигателя
закрытое. Электродвигатели устанавливаются на корпусе редуктора
фиксируются посадочным буртиком и крепятся при помощи шпилек и гаек. Для
придания жёсткости электромеханизму торцы электродвигателей скрепляются
Редуктор состоит из двух кинематических цепей в каждой из которых по две
планетарных ступени предназначен для уменьшения частоты вращения и
увеличения момента передаваемого от электродвигателей на выходной вал. При
одновременной работе двух двигателей вторая ступень служит суммирующим
дифференциалом. Передаточное отношение редуктора i=30625.
Фрикционная муфта предназначена для ограничения момента передаваемого от
электромеханизма смягчения ударов при его пуске и для защиты
электромеханизма от кратковременных не более 3 сек перегрузок на выходном
валу в процессе эксплуатации.
Ручной привод электромеханизма предназначен для вращения выходного вала
электромеханизма при обесточенных двигателях во время монтажа и отладки
4 Принцип действия механизма
Электромеханизм ЭПВ-8П реверсивного действия. Реверсирование
осуществляется переключением фаз обмоток электродвигателей. При подаче
питания начинают вращаться роторы электродвигателей. С задержкой времени
5-075с срабатывают электромагнитные муфты сцепления-торможения и
вращение передаётся солнечным колёсам первых ступеней.
При работе одного из двигателей кинематическая цепь редуктора второго
двигателя заторможена муфтой сцепления неработающего двигателя и выходному
валу передается скорость вращения работающего двигателя уменьшенная
кинематической цепью редуктора этого двигателя.
При одновременной работе вторая ступень служит суммирующим
дифференциалом. Таким образом выходной вал электромеханизма получает
угловую скорость равную сумме угловых скоростей от двух двигателей.
При отключении питания электромагнитные муфты электродвигателей тормозят
Электромеханизм подготавливается к работе включением автоматов защиты 1-
В1 (2-В1) 1-В4 (2-В4) 1-В5 (2-В5). Включение и выключение
электромеханизма осуществляется переключателем 1-В3 (2-В3).
При установке выключателя 1-В3 (2-В3):
- в положение «Выпуск» срабатывают контакторы 1-Р1 (2-Р1) и 1-Р5 (2-Р5);
- в положение «Уборка» - контакторы 1-Р2 (2-Р2) и 1-Р5 (2-Р5).
Электродвигатели механизма при подаче трёхфазного питания включаются.
Через 05с срабатывают реле 1-Р3 (2-Р3) и подключают электромеханизм к
нагрузке (срабатывает муфта сцепления-торможения).
Задержка на включение муфты обеспечивается коробкой защиты двигателя КЗД-
-10А-05 (или КЗД-3) У-1 (У-2). Коробки контролируют наличие трёхфазного
питания (с помощью Токовых трансформаторов первичные обмотки которых
включены в каждую фазу). Если в одной из фаз пропадёт питание КЗД
отключает электромеханизм т.к. снимается питание с контакторов 1-Р5 (2-Р5)
и реле 1-Р3 (2-Р3). Отключение электромеханизма происходит в крайних
положениях микровыключателями механизма концевых выключателей или
установкой переключателя 1-В3 (2-В3) в нейтральное положение. Питание
двигателей электромеханизма автономное. Неисправности в цепях одного
двигателя не отражаются на работе другого.
Рис.3 Схема Электромеханизма
Мощность двигателя может быть определена по формуле:
КПД системы передачи движения.
[pic] где [pic] - момент сопротивления исполнительного механизма
(нагрузочный момент на выходном валу); [pic]- угловая скорость
исполнительного механизма (выходного вала).
Максимальная потребная мощность будет при нагрузочном моменте близком к
номинальному (приведённому к выходному валу) - [pic]= 294 (Н[pic]м).
Угловая скорость выходного вала будет определятся угловой скоростью
электродвигателя. Принимая угловую скорость двигателя ([pic] ) равной
номинальной ([pic]= 7350 обмин = 7697 [pic] ) получим:
[pic] ([pic]) где [pic]- передаточное отношение.
КПД системы передач будет равен произведению КПД её отдельных ступеней и в
[pic]=[pic](планетарный редуктор) [pic][pic](планетарный редуктор) =
Расчёт и построение механической характеристики двигателя
Будем полагать что номинальный момент на валу электродвигателя равен
Т.о. точка на оси абсцисс будет равна [pic]= 104 (Н[pic]м) а точка на оси
ординат [pic]=7697 ([pic]).
Далее по формуле [pic] критическое скольжение sm=04 максимальный момент
Md 074 099 135 162 055 008 Iя 377 505 688 826 281
1 Iя2 1421 255 473 6822 789 017 Iя2*t 27 484
9 1296 15 003 Вычисляем эквивалентный ток [pic] :
Проверяем по неравенству [pic].
Можно сделать вывод что двигатель незначительно перегружен в тепловом
отношении но учитывая повторно-кратковременный режим работы
электромеханизма брать двигатель большей мощности нецелесообразно так как
его массогабаритные показатели будут намного выше.
Разработка виртуального прибора в среде LabVIEW.
LabVIEW является средой графического программирования и широко
применяется во многих отраслях. Возможности программы позволяют проводить
измерения анализ полученных данных а также позволяет выводить данные в
виде графика. Значит с помощью LabVIEW можно создать виртуальный прибор
способный по данным параметрам электродвигателя рассчитать механическую
характеристику двигателя и переходный процесс а также вывести на Графики
результаты расчётов полученных графическим методом а по результатам работы
данного виртуального прибора можно сравнить точность проведенного расчёта.
Модель в соответствии со структурой присущей всем Виртуальным приборам
LabVIEW имеет лицевую панель и блок диаграмму. На лицевой панели находятся
элементы управления и индикации: поля для введения данных исследуемого
двигателя кнопка пуск после нажатия которой строятся Графики полученные
графическим методом и механическая характеристика рассчитанная в LabVIEW
после второго нажатия строится перезодный процесс и два графических
индикатора на одном из которых будут изображаться механическая
характеристика рассчитанная графическим методом и рассчитанная в LabVIEW а
на втором переходные процессы один из которых рассчитан графическим
методом вторая получена исходя из уравнения равновесия моментов для
электроприводов. Внешний вид панели которая появляется после открытия ВП
-уравнение равновесия моментов для электропривода.
Рис. 5 Внешний вид лицевой панели после открытия файла.
Графики полученные графическим методом строятся белым зелёными
линиями а графики полученные при помощи LabVIEW красными линиями.
Рис.6 Графики результатов работы ВП.
Второй рабочей областью виртуального прибора является блок-диаграмма
открыть её можно с помощью сочетания клавиш Ctrl+E. На блок-диаграмме
находятся элементы обеспечивающие работу ВП и отвечающие за выполнение его
функций. Внешний вид блок диаграммы на рис. 7. В качестве измерителя
времени выступает Case-структура с таймером внутри значения с неё подаются
на вычитание из показаний второго таймера так достигается 0 для начала
построения переходного процесса (рис. 8).
Рис. 7 Внешний вид блок-диаграммы.
Для построения графика механической характеристики используются данные
получаемые из формульных узлов которые после выхода из узла записываются в
массивы значений моментов и угловых скоростей. Потом эти данные извлекаются
и подаются на графический индикатор Процессом управляют логические
элементы: кнопка Пуск логические константы.
Чтобы после запуска ВП начал работать необходимо нажать кнопку [pic].
Программа запустится и начнет работать но в режиме ожидания. Чтобы начать
произвести расчёт и построение графиков необходимо ввести исходные данные
(переходный процесс справедлив только для данных указанных на шильдике ниже
полей ввода данных) и нажать кнопку Пуск. После первого нажатия на
индикаторы будут выведены графики полученные графическим методом для
данных указанных на лицевой панели и механическая характеристика
рассчитанная в среде LabVIEW. После второго нажатия на кнопку Пуск начнётся
построение графика переходного процесса рассчитанного по уравнению
равновесия моментов для электропривода.
Рис. 9 Схема построения графиков Механической характеристики.
Рис. 10 Внешний вид лицевой панели в процессе работы.
В курсовом проекте был рассмотрен электромеханизм ЭПВ-8П. Был
произведён расчёт его технических характеристик таких как: время и
динамика переходного процесса графическим методом и в среде графического
программирования LabVIEW. Результаты позволяют утверждать что данный
электромеханизм при использовании его в соответствии с техническими
условиями способен обеспечивать выпуск и уборку предкрылков в соответствии
с заявленными производителем характеристиками а также что расчёт в
автоматическом режиме даёт меньшую погрешность.
Конструкция электропривода ЭПВ-8П .Техническое описание.
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов.под редакцией к. т.
н. К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.

КУРСОВОЙ.doc

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования Самарский Государственный Аэрокосмический
имени академика С. П. Королёва (СГАУ)
Факультет инженеров воздушного транспорта
Кафедра эксплуатации авиационной техники
Электрифицированное оборудование ВС
Практическое занятие
“Расчет электропривода типа ЭПТ-1 и переходных процессов при включении
Техническое описание электромеханизма . .. 4
Расчёт и построение механической характеристики
Расчёт и построение кривой разгона 10
1 Приведение статического момента к валу
двигателя . .. .. .10
2 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной
3 Построение кривой разгона двигателя ..11
Имитация работа электропривода в программной среде
Список использованной
Техническое описание электромеханизма
1.1 Электропривод транспортера ЭПТ-1 предназначен для привода
в действие транспортера.
При включении электромеханизма в работу ротор электродвигателя начинает
вращаться и передавать вращение через двухступенчатый планетарный редуктор
и фрикционную муфту на выходной шлицевой вал с наружными шлицами. Таким
образом выходной вал соверщает вращательное движение.
2.1 Электромеханизм ЭПТ-1 состоит из следующих основных
а) двух электродвигателей типа Д-2850ТФ;
б) редуктора (верхнего и нижнего);
в) суммирующей дифференциальной передачи;
г) фрикционной муфты;
е) штепсельного разъема 2РТТ48Б2Ш24 (вилка) и 2РТТ48КПН2Г24 (розетка).
2.2 В электромеханизме применены реверсивные электродвигатели
постоянного тока Д-2850ТФ. Электродвигатели четырехполюсные
последовательного возбуждения закрытого исполнения.
Для сцепления редуктора с валами якорей электродвигателей при
включении электромеханизма и для торможения редуктора при выключении
электромеханизма в электродвигатели встроены муфты сцепления-торможения.
Каждый из электродвигателей имеет по две самостоятельные обмотки
возбуждения расположенные на разных полюсах
Запуск электродвигателей осуществляется включением в сеть обмотки
якоря и одной из обмоток возбуждения. Реверсирование электродвигателей
производится переключением обмоток возбуждения при этом направление тока в
обмотке якоря не меняется. Переключение обмоток возбуждения с правого на
левое вращение выходного вала выполняется контакторами установленными вне
электромеханизма управление которыми производится переключателями.
При переключении обмоток полярность полюсов меняется и якорь
электродвигателя вращается в противоположную сторону.
2.3 Редуктор предназначен для уменьшении скорости вращения и
увеличения крутящего момента передаваемого от электродвигателя на
выходной вал электромеханизма
2.4 Фрикционная муфта предназначена для передачи вращения с ведущего
вала на ведомый соединяя их при подаче на нее напряжения.
2.5 Основные технические данные:
Род тока— постоянный.
-Номинальное напряжение сети . 27 В.
-Диапазон рабочего напряжения 243-297 В.
-Номинальный противодействующий нагрузочный момент 88
-Максимальный противодействующий нагрузочный момент 137
-Номинальный потребляемый ток 360 А.
-Максимальный потребляемый ток 500
-Скорость вращения выходного вала электромеханизма при номинальном
напряжении и номинальном нагрузочном моменте
напряжении и максимальном нагрузочном
-Начальный момент пробуксовки фрикционной муфты (момент срыва) приведенный
к выходному валу электромеханизма как при правом направлении вращения так
и при левом должен быть в пределах 22-29 кгм. Установившийся момент
пробуксовки в динамическом состоянии должен быть не менее 16 кгм. Время
буксовки не более 3 сек.
-Режим работы электромеханизма повторно-кратковременный должен состоять:
A. При одновременной работе двух электродвигателей при номинальных
данных - из 5 циклов при максимальных - из 2 после чего полное
Примечание. Под циклом понимается правое вращение выходного
вала продолжительностью 30 сек перерыв 5 мин. Затем левое вращение
выходного вала продолжительностью 30 сек перерыв 10 мин.
Б. При работе одного из электродвигателей при номинальных данных — из
циклов при максимальных — из одного после чего полное охлаждение.
вала продолжительностью 60 сек перерыв 10 мин. Затем левое вращение
выходного вала продолжительностью 60 сек перерыв 20 мин.
B. При одновременной работе двух электродвигателей при номинальных
данных — из одного цикла.
Примечание. Под циклом понимается 8 включений на правое
направление вращения при номинальных данных. Продолжительность включения 2
сек перерыв между включениями 5 минут. Затем левое вращение в течение 30
сек с моментом на выходном валу 2 кгм и номинальном напряжении. После этого
перерыв до полного охлаждения.
По режиму «В» электромеханизм работает 15% срока службы.
Направление вращения выходного вала электромеханизма определяется со
стороны выходного вала.
-Вес электромеханизма не более 465 кг.
3.1 Работа электродвигателя.
Электромеханизм предназначен для эксплуатации на объекте с
однопроводной системой питания. В электромеханизме применяются
электродвигатели последовательного возбуждения.
В каждый электродвигатель встроена электромагнитная муфта сцепления-
торможения. При подаче напряжения на обмотку якоря и одну из обмоток
возбуждения якорь электродвигателя начинает вращаться. Одновременно с
подачей напряжения на якорь напряжение подается на обмотку электромагнитной
муфты якорь муфты преодолевая сопротивление пружин перемещается в
магнитном поле катушки и прижимается к сердечнику. Между якорем и
сердечником возникает сила трения при помощи которой происходит передача
крутящего момента на выходной вал электродвигателя и далее на редуктор.
Электромеханизм включается в работу.
При снятии напряжения в катушке электромагнитной муфты исчезает
магнитное поле прижимающее якорь муфты к сердечнику. Пружины отводят якорь
муфты от сердечника и прижимают его к тормозному диску. Возникающая при
этом сила трения между якорьком и тормозным диском тормозит выходной вал
электродвигателя а вместе с тем и весь редуктор. Электромеханизм
3.2 Схема управления.
Рисунок 1 принципиальная схема управления электромеханизмом ЭПТ-1
Принципиальная схема управления электромеханизма дана на рисунке 1.
При установке переключателя из нейтрального положения в положение
«разгрузка» напряжение от центральной шины через концевой выключатель KB
подается на управляющую обмотку контактора КМ-400.
через замкнутые контакты указанного контактора на электродвигатель и
электромагнитную муфту — электромеханизм включается в работу.
При подходе транспортера к крайнему положению концевой выключатель KB
«разгрузка» отключает «плюс» от рабочей обмотки контактора КМ-400 в
результате чего контакты последнего размыкаются и прекращается подача
питания на обмотки электродвигателя и электромагнитной муфты сцепления-
торможения — электромеханизм затормаживается. Транспортер останавливается
полностью в крайнем положении.
При установке переключателя из положения «разгрузка» в положение
«загрузка» происходит изменение подачи напряжения с одной обмотки на другую
и включение элементов схемы осуществляется аналогично работе ее на
положение «разгрузка». Схема управления электромеханизмом позволяет
остановить транспортер в любом положении между крайними положениями. Для
этого необходимо при достижении нужного положения поставить переключатель
из положения «разгрузка» в положение нейтральное.
Оба электродвигателя соединены между собой параллельно и при выходе
из строя одного из них второй может работать самостоятельно.
Выбор электродвигателя
Рассмотрим случай когда работают оба электродвигателя.
Мощность двигателя может быть определена по формуле:
[pic] где М - момент сопротивления исполнительного механизма
(нагрузочный момент на выходном валу двигателя); [pic]- угловая скорость
исполнительного механизма (выходного вала).
Максимальная потребная мощность будет при нагрузочном моменте близком к
номинальному (приведённому к выходному валу) - [pic]= 88 (Н[pic]м):
где [pic]- передаточное отношение а — КПД системы передач будет равен
произведению КПД её отдельных ступеней и в данном случае:
[pic]= [pic](двухступенчатый планетарный редуктор) = 09
Угловая скорость выходного вала двигателя будет определяться угловой
скоростью и скоростью выходного вала привода. Принимая угловую скорость
двигателя ([pic]) равной номинальной.
Для первой скорости:
Расчёт и построение механической характеристики двигателя
Рабочий участок характеристики можно построить по точкам
соответствующим холостому ходу и номинальному режиму.
Номинальный момент на валу электродвигателя равен:
Т.о. точка на оси абсцисс будет равна [pic]= 5 (Н[pic]м) а точка на оси
Далее составляем таблицу 1
[pic][pic] 2 4 5 6 8 10 12 [pic] [pic] 848 636 530 500 470
Механическую характеристику двигателя (рисунок 2) строим по данным таблицы
Рисунок 2 — механическая характеристика двигателя
Расчёт и построение кривой разгона (переходного процесса)
1 Приведение статического момента к валу двигателя
Приведём номинальный момент сопротивления исполнительного механизма
действующий на электромеханизм ([pic]) к валу двигателя
[pic] (Н[pic]м) где [pic] - статический момент сопротивления приведённый
к валу двигателя; [pic] - передаточное отношение от вала электродвигателя к
выходному валу; [pic] - КПД системы передачи движения (редуктора).
2 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси
Момент инерции кинематической системы ротора электродвигателя и
редуктора будет равен:
[p где [p [pic] - момент инерции выходной
шестерни двигателя; [pic] - момент инерции n-ого звена редуктора
приведённый к валу двигателя; in — передаточное отношение от двигателя до
Используя ориентировочные значения геометрических размеров роторов
(активная часть) электродвигателей [2] получим:
L = 01(м) d = 0075(м) [pic][pic]
[pic]=[pic][pic][pic]=[pic]
Момент инерции электропривода принимаем равным:
3 Построение кривой разгона двигателя (методом пропорций)
Кривую разгона строим методом пропорций. При построении примем
- масштаб момента [p
- масштаб скорости[p
- масштаб времени [pic] 0014 секмм.
Во втором квадранте строим зависимость [pic] и аппроксимируем эту кривую.
На оси М откладываем отрезок ОА пропорциональный моменту инерции
приведённому к валу двигателя.
На рис.3 строим кривую разгона. Из графика переходного процесса определяем
время разгона равное 06 сек.
Рисунок 3 — Кривая разгона
Время переходного процесса при разгоне двигателя равно 06 сек.Расчет
будем проводить методом эквивалентного тока. По изображению кривой разгона
задаемся временем отсчета находим соответствующие значения Мд а Iя
находим из рабочих характеристик представленных в справочнике. Данные
сведены в таблицу 2.
t сек 014 0154 0168 0182 021 0294 0602 МдН[pic] м 8.75
7 6 5 4 2 Iя А 522 468 432 378 345.6 288 169.2
Вычисляем эквивалентный ток:
Проверяем неравенство Iя.экв.( Iн.
Так как оно не выполняется следовательно двигатель недогружен в
Зависимость тока якоря от времени представлена на рисунке 4.
Рисунок 4. Зависимость тока якоря от времени.
Имитация работы электропривода в программной среде LabVIEW
Для просмотра имитации работы электропривода ЭПТ-1 необходимо открыть
файл с помощью программы LabVIEW . После открытия файла можно наблюдать
На лицевой панели расположены:
-электрическая схема привода вместе со световыми индикаторами;
-переключатель "загрузка"разгрузка";
-кнопка подачи питания;
-оси координат на которых строятся графики механической характеристики и
-три стрелочных указателя момента частоты оборотов и времени;
Рисунок 5 — лицевая панель программы
Порядок проведения имитации работы электропривода ЭПТ-1 состоит в
Для того чтобы включить имитацию необходимо нажать кнопку СТАРТ в
верхней части программы
После этого по нажатию кнопки подается питание от сети
постоянного тока 27 В В зависимости от выбранного режима работы ток потечет
по необходимым контакторам и двигателя привода будут вращаться в
определенную сторону.
Если изменить режим работы то ток потечет по другой части цепи
это будет понятно по диодам установленным в схеме.
При нажатии кнопки СТАРТ когда программа начнет свою работу
стрелочные индикаторы укажут параметры двигателей такие как частоту
вращения момент и время. На двух диаграммах появятся кривые механической
характеристики и кривой разгона. Они строятся по найденным нами точкам в
расчете представленном выше.
Рисунок 6 - имитация работы электропривода
Для того чтобы остановить имитацию работы привода ЭПТ-1 нужно
нажать на кнопку остановки программы расположенной в верхней части панели
привода (рисунок 6).
Блок-схему имитации работы привода можно открыть путём запуска команды
“Show Block Diagram” в меню Lab VIEW.
Рисунок 7 - внешний вид блок-схемы программы
Блок-схема состоит из трех частей.
-Первая отвечает за построение кривой разгона. В нее входит массив чисел
соответствующий тем точкам по которым был построен график кривой разгона.
Эта же часть отвечает за выдачу информации на два стрелочных индикатора -
индикатор частоты и индикатор времени.
-Вторая часть отвечает за построение графика механической характеристики. В
ее состав так же входит числовой массив с точками из расчета. В этой части
схемы присутствует стрелочный индикатор момента.
-Третья часть работы имитирует подачу питания в разные части схемы и в
зависимости от этого включает на лицевой панели соответствующие светодиоды.
Список использованной литературы
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов. под редакцией
к. т. н. К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Электропривод качательный ЭПК-4ПТ-2—2-я серия: руководство по
технической эксплуатации1976.
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.

Купцов.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию и науки
Государственное образовательное учреждение высшего
Профессионального образования
Самарский Государственный Аэрокосмический
Университет имени академика С.П.Королева
Факультет инженеров воздушного транспорта
Расчетно-пояснительная записка
«Электрифицированное оборудование летательных аппаратов »
Пояснительная записка: 20 стр.; 10 рис.; 2 табл.; 3 источника
ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА.
Курсовой проект является одним из этапов изучения дисциплины
“Электрифицированное оборудование”. Данная работа способствует закреплению
и расширению знаний полученных при изучении предшествующей дисциплины.
Рассмотрены особенности конструкции технические данные и работа
электропривода МП-100МТ и отдельных его частей.
Проведён расчёт и выбор электродвигателя построена механическая
характеристика двигателя выполнен расчёт и построен переходной процесс
электродвигателя проведён расчёт электродвигателя на нагрев. Проведена
разработка имитации работы привода с помощью программы LabVIEW.
Техническое описание электропривода . .. . ..5
3 Технические данные и условия
эксплуатации. . .. . 8
Расчёт и построение механической характеристики . . 12
Расчёт и построение кривой разгона . 12
1 Приведение статического момента к валу двигателя . .. .. .. 12
2 Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси .. . 13
3 Построение кривой разгона двигателя 14
Расчёт на нагрев методом эквивалентного тока .. 15
Функциональная схема электропривода ..16
Имитация работы в программной среде LabView 17
Список использованных источников .. 21
С развитием и совершенствованием техники на первое место ставятся
вопросы надежности так как электропривод представляет собой машину
состоящую из множества деталей и узлов тесно связанных между собой.
На современных самолётах широко применяются электроприводы. Их
преимущество перед приводами других типов заключается в надёжности
простоте управления удобстве эксплуатации и т.д.
Другим не менее важным фактором является то что электропривод
представляется объектом эксплуатации (ремонта). Совершенствование
технологического процесса ремонта определяется качественными и
количественными показателями которые оценивают совершенство процесса
Эффективные технологические процессы уменьшают время простоя техники в
ремонте а это ведет к увеличению степени готовности к эксплуатации и в
итоге прибыли что делает тему данного курсового проекта актуальной и
представляющей практический интерес.
ЭЛЕКТРОПРИВОД электрический привод совокупность устройств для
преобразования электрической энергии в механическую и регулирования потока
преобразованной энергии по определённому закону. Электропривод представляет
собой электромеханическую систему состоящую из электродвигательного
преобразовательного передаточного и управляющего устройств
предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей
машины и управления этим движением.
Основные части электроприводов всех типов содержат основные части
имеющие одинаковое назначение: исполнительную и устройства управления.
Исполнительная часть электроприводов состоит обычно из одного или
нескольких электродвигателей и передаточного механизма — устройства для
передачи механической энергии двигателя рабочему органу приводимой машины.
В нерегулируемых электроприводах чаще всего используют электродвигатели
переменного тока подключаемые к источнику питания либо через контактор или
автоматический выключатель играющий роль защитного устройства либо при
помощи штепсельного разъёма (например в бытовых электроприборах). Частота
вращения ротора электродвигателя такого привода а следовательно и
скорость перемещения связанного с ним рабочего механизма изменяется только
в зависимости от нагрузки исполнительного механизма. В мощных
нерегулируемых электроприводах применяют асинхронные электродвигатели. Для
ограничения пусковых токов между двигателем и источником устанавливают
пусковые реакторы или автотрансформаторы которые после разгона двигателя
отключают. В регулируемых электроприводах чаще всего применяют
электродвигатели постоянного тока частоту вращения якорей которых можно
изменять плавно т. е. непрерывно в широком диапазоне при помощи
достаточно простых устройств управления.
В данном курсовом проекте проведён анализ электропривода МП-100МТ.
Задачей данной курсовой работы является подтверждение расчётным путём
на примере реального электропривода того что используемый в нём
электродвигатель позволяет электромеханизму выполнять предъявленные к нему
технические требования.
Техническое описание электромеханизма
Электромеханизм МП-100МТ (рис 1) в дальнейшем именуемый
«электромеханизм» предназначен для привода агрегатов и устройств
совершающих поступательное движение с нагрузкой на штоке до 100 кг
Рабочее положение электромеханизма при установке на объекте –
[pic] Внешний вид электромеханизма МП-100МТ
Управление электромеханизмом (включение на выпуск штока или уборку штока)
осуществляется однополюсным переключателем пульта управления.
При замыкании контактов «выпуск» (клеммы «А» — «И») напряжение от сети
через концевой переключатель подается на обмотку электродвигателя и
обмотку электромагнитной муфты торможения. Последняя срабатывает
якорь и вращательное движение вала электродвигателя передается через
редуктор валику жестко связанному с кареткой которая вращаясь сообщает
поступательное перемещение штоку.
Рис 2. Электрокинематическая схема электромеханизма МП-100МТ
Электромеханизм состоит из следующих конструктивных узлов:
Электродвигателя Д-6ТН.
Редуктора планетарного типа.
Роликовой винтовой пары.
Двух переключателей типа В611 и узла включения сигнальной лампы
промежуточного положения штока.
Малогабаритного штепсельного разъема состоящего из вилки штепсельной ВШ-11
и прямого штепселя ШП-11
В электромеханизме применен реверсивный электродвигатель типа Д-6ТН
постоянного тока последовательного возбуждения. Для торможения редуктора
при прекращении подачи напряжения в электродвигатель встроена муфта
торможения. Реверс электродвигателя осуществляется путем изменения
полярности полюсов при сохранении направления тока в обмотке якоря. Для
этой цели двигатель имеет две самостоятельные обмотки возбуждения
расположенные на разных полюсах. Пуск электродвигателя осуществляется
включением в сеть обмотки якоря и одной из обмоток возбуждения. При
переключении обмоток полярность полюсов меняется и якорь двигателя
вращается в противоположную сторону. Одновременно с включением
электродвигателя срабатывает электромагнитная муфта катушка которой
включена параллельно обмотке возбуждения. Вал электродвигателя при этом
. Редуктор предназначен для увеличения крутящего момента и уменьшения
числа оборотов электродвигателя передаваемых на каретку роликовой винтовой
пары в электромеханизме применен планетарный редуктор состоящий из трех
ступеней. Каждая из них имеет три стеллитовые шестерни посаженные на
скользящих подшипниках.
Стеллитовые шестерни всех трех ступеней обкатываются по общей неподвижной
Узел концевых переключателей состоит из двух переключателей типа
В611 предназначенных для размыкания цепи питания электродвигателя и для
выдачи сигналов крайнего выпущенного и крайнего убранного положений
Для увеличения крутящего момента и уменьшения числа оборотов
электродвигателя передаваемых на каретку роликовой винтовой пары в
электромеханизме применен планетарный редуктор состоящий из трех ступеней.
Каждая из них имеет три сателлитовые шестерни посаженные на скользящих
Передаточное число каждой ступени 1=56.
Общее передаточное число i=1756.
Сателлитовые шестерни всех трех ступеней обкатываются по общей
неподвижной шестерне.
Ведущая шестерня первой ступени посажена на вал электродвигателя и
укреплена на нем с помощью штифта.
Первая ступень и вторая ступень имеют общую центральную ось.
Выходной вал третьей ступени редуктора вращается в шарикоподшипнике.
На выходном валу при помощи шпонки укреплена каретка роликовой винтовой
Роликовая винтовая пара служит для преобразования вращательного движения
выходного вала редуктора в поступательное движение штока.
Она состоит из каретки в которой установлены три ролика на осях через
0° по окружности со смещением одного относительно другого на 1 мм и
Ролики входят в зацепление с трапецеидальной резьбой штока. Между осью и
роликом для уменьшения трения заложены шарики которые играют роль
радиально-упорных подшипников.
Со стороны переключателей к штоку винтами крепятся кулачки которые
своими выступами входят в пазы корпуса тем самым удерживая шток от
Таким образом шток может двигаться только поступательно. На
противоположном конце штока укреплен щит имеющий резьбу для крепления
электромеханизма на объекте или для присоединения удлинительной тяги.
Снаружи шток защищен кожухом в специальной канавке которого помещено
уплотнительное кольцо. Кожух имеет два прикрепленных к нему ушка
посредством которых он крепится винтами к корпусу. На корпусе укреплен
корпус двумя винтами которые одновременно стопорят щит имеющий шарнирный
подшипник для крепления на объекте.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Номинальные данные двигателя:
Напряжение питания В . ..27+10%
Потребляемый ток А не более . 60
Частота вращения обмин .5150+10%
Крутящий момент Нм 00779
Напряжение срабатывания электромагнитной муфты
При включении В не более 16
При отключении В не более 7
Момент торможения муфты Нм не менее 000245
Напряжение питания 27 вольт.
Диапазон рабочего напряжения 243—297 вольта.
Примечание. Разрешается эксплуатировать электромеханизм при работе его от
аккумулятора с напряжением не менее 20 вольт.
максимальная 150 кг.
Рабочий ход штока 80+15 мм.
Примечание. Рабочий ход штока может быть установлен в пределах от 10 до
мм с точностью +15 по требованию потребителя.
Скорость хода штока при нагрузке действующей против хода штока:
после срока службы 156 +25ммсек.
при номинальной нагрузке не более 15 ампера;
при максимальной нагрузке 18 ампера..
Статическая растягивающая или сжимающая нагрузка при убранном и при
выпущенном штоке в не включенном состоянии не более 400 кг.
Вес электромеханизма не более 21 кг.
Режим работы повторно-кратковременный при номинальных данных: выпуск
штока уборка штока перерыв 1 минута.
Таких циклов 6 после чего перерыв не менее одного часа.
Электромеханизм должен нормально работать в следующих условиях:
а) при относительной влажности окружающей среды до 98 %. и
нормальной температуре +25±10°С;
б) при изменении температуры окружающей среды от +50оС до —60°С и
кратковременно до +90°С;
в) при высотах над уровнем моря до 20000 метров;
г) под действием вибрации мест крепления с частотой от 20 до 300 герц с
амплитудой соответствующей ускорению до 10 g;
д) под кратковременным воздействием ударных перегрузок с частотой от 40
до 80 ударов в минуту с амплитудой соответствующей ускорению 6 g.
Замыкание и размыкание контактов включателя сигнальной лампы
происходит в диапазоне +2 мм от заданного промежуточного положения хода
Продолжительность замыкания контактов по ходу штока не менее 1 мм и
Осевой люфт штока при знакопеременной нагрузке 100 кг может
а) для нового электромеханизма не более 08 мм;
б) для электромеханизма прошедшего срок службы не более 10 мм.
Величина выбега штока при номинальной нагрузке действующей по
ходу штока и номинальном напряжении не более 03 мм.
Для надежной работы электромеханнзма необходимо периодически проводить
внешний осмотр электромеханизма очищать наружную поверхность от пыли
грязи влаги масла проверять исправность крепления и монтажа
электромеханизма в соответствии с нижеприведенным перечнем регламентных
Перечень регламентных работ
Проверить надежность и чистоту электрических контактов в ШР
Проверить соответствие программной работы электромеханизма и потребляемого
тока номинальным данным; проверить работу ведомого объекта.
Разборка и смазка электромеханизма в эксплуатации не разрешаются.
При обнаружении неисправностей электромеханизма его следует снять с
объекта и заменить новым.
Консервация упаковка и транспортировка
Собранный и отрегулированный электромеханизм подвергается консервации.
Резьбовое отверстие одного щита и шарнирный подшипник другого покрываются
слоем смазки ОКБ-122-7 ТУ ЕУ 169—59 и обертываются водонепроницаемой
бумагой такой же бумагой обертывается штепсельный разъем.
Места подлежащие консервации предварительно протирают чистой тряпкой
смоченной в бензине.
Законсервированный электромеханизм обертывается водонепроницаемой бумагой
и упаковывается в коробку а затем в ящик. При погрузке и выгрузке не
должны допускаться броски и кантовка ящиков во избежание повреждения
Ящики с изделиями поступающие на склад потребителя запрещается хранить
под открытым небом они должны быть внесены в закрытое отапливаемое
помещение. Вскрывать ящики следует только на следующий день во избежание
отпотевания изделий.
Помещение склада для хранения изделий должно быть сухим иметь вентиляцию
и отопление. Пол склада должен быть деревянным или плиточным.
В складском помещении температура воздуха должна поддерживаться в
пределах от +5°С до -30°С. Относительная влажность воздуха допускается до
%. Резкие колебания температуры и влажности в помещении склада не
В помещение не должны проникать газы способные вызвать коррозию (дым
хлор пары аммиака и т. п.). Запрещается хранить вместе с изделиями и
запасными частями химические реактивы и легкоиспаряющиеся вещества
(кислоты солищелочи заряженные аккумуляторы и т. д.).
При хранении изделия необходимо периодически (в зависимости от вида
консервации) осматривать и по мере надобности производить переконсервацию
делая об этом отметки в паспорте на изделие.
Примечание. По особому заказу предприятие-изготовитель
поставляет изделия законсервированные на 3 года. При такой
консервации изделия разрешается хранить в складских помещениях
без вскрытия упаковочных коробок в течение трех лет.
Выбор электродвигателя (проверочный расчёт)
Так как любая система передач обладает потерями то учитывая закон
сохранения энергии мощность на валу электродвигателя [pic] можем
определить по формуле:
где [pic]- мощность на валу исполнительного механизма
[pic] - коэффициент полезного действия передачи от
исполнительному механизму.
Учитывая что электродвигатель приводит исполнительный орган
движущийся поступательно имеем:
где [pic]- статическое усилие исполнительного механизма (сила
сопротивления на выходном штоке)
[pic]- скорость поступательного перемещения исполнительного
Номинальная мощность на штоке исполнительного механизма будет при
статической нагрузке близкой к максимальной поэтому принимаем
Передача электромеханизма состоит из двух звеньев:
- трёхступенчатого цилиндрического редуктора [p
- соединение «винт-гайка» [pic](1м).
Следовательно общее передаточное число электромеханизма определится
Скорость перемещения выходного штока будет определяться угловой
скоростью электродвигателя. Принимаем угловую скорость электродвигателя
где n=5150 обмин – номинальная частота вращения выходного вала
КПД системы передачи движения будет равно произведению КПД её
отдельных ступеней. В данном случае:
где [pic]- КПД трёхступенчатого планетарного редуктора
[pic] - КПД передачи «винт-гайка».
Трёхступенчатый цилиндрический редуктор состоит из 4-х пар зубчатых
где [pic] - КПД каждой из его 3-х ступеней.
КПД передачи «винт-гайка» исходя из справочных данных примем равным
Подставляя найденные значения [pic] и [pic] в формулу для мощности на
валу электродвигателя получим:
Полученная мощность [pic]=893 Вт превышает номинальную мощность
электродвигателя. Это означает что двигатель Д-6ТН допустимо использовать
в данном электромеханизме только при повторно-кратковременном режиме
Расчёт и построение механической характеристики электродвигателя
По номинальным данным двигателя:
=5150 обмин=8583 1сек
[pic] - номинальный момент на валу двигателя (предположим что номинальный
момент будет равен электромагнитному).
Т.о. точка на оси абсцисс будет равна [pic]= 0066 (Н[pic]м) а точка
Результаты вычислений занесены в таблицу 1.
сек 0 20 40 60 80 86 100
Мдн н*м 1038 0363 0183 0110 0073 0066 0052
Расчёт и построение кривой разгона (переходного процесса)
1 Приведение статического момента к валу двигателя
Приведём номинальный момент сопротивления исполнительного механизма
действующий на электромеханизм ([pic]) к валу двигателя
[pic] - КПД системы передачи движения (редуктора).
Необходимо учесть потери на трение в системе передач и понижение КПД
редуктора под влиянием пониженной температуры:
Т.о. [pic] (с учётом всех потерь) будет:
2. Приведение моментов инерции или маховых масс к одной оси
Момент инерции кинематической схемы состоящей из ротора
электродвигателя редуктора и выходного штока будет определяться по
[pic] - момент инерции ротора двигателя
[pic] - момент инерции выходной (входной) шестерни двигателя
[pic][pic][pic]- моменты инерции 2-й 3-й и 4-й шестерен редуктора
[pic] - момент инерции ходового винта
[pic] - передаточное отношение от двигателя до n-го звена
[pic] - масса выходного штока
[pic] - скорость поступательного перемещения исполнительного
[pic] - номинальная угловая скорость вращения ротора
Определим момент инерции ротора электродвигателя по формуле:
где [pic] - масса ротора
[pic] - диаметр ротора.
Исходя из номинальной мощности электродвигателя ([pic]=58 Вт) примем
ориентировочные размеры ротора (якоря) таковыми:
- длина ротора [pic].
Пусть ротор электродвигателя содержит поровну стали ([pic]) и меди
([pic]) тогда его средняя плотность будет:
Момент инерции трёхступенчатого планетарного редуктора вследствие
большого передаточного отношения и момент инерции выходного штока
вследствие малой скорости поступательного движения оказывают на общий
момент инерции лишь незначительное влияние.
3. Построение кривой разгона (переходного процесса) электродвигателя
Кривую разгона строим методом пропорций. При построении примем
масштаб на оси скорости вращения ([p
масштаб на оси моментов (М) - [p
масштаб на оси времени (t) - [pic].
На одной координатной плоскости в первой четверти построим
механическую и статическую характеристики.
Графически определим динамический момент ([pic]) как разность
механической и статической характеристик.
Влево от начала координат отложим ось времени.
Методом пропорций во второй четверти построим
вычислим длину отрезка ОА пропорционального приведённому моменту
из начала координат по оси [pic] отложеним отрезки Оa Ob Oc Od
Oe Of равные средним значениям динамического момента на отдельных
участках графической зависимости [pic] (соответственно отрезкам от оси
из точки А проведем наклонные отрезки в точки a b c d e f;
параллельно отрезкам Aa Ab Ac Ad Ae Af в последовательном
порядке начиная из начала координат во второй четверти отложем отрезки
образующие графическую зависимость [pic].
Графически определим время переходного процесса: [pic] = 068c.
Расчёт электродвигателя на нагрев методом эквивалентного тока
Проверим соответствует ли двигатель условиям нагрева. Построим кривую
[pic] и рассчитаем двигатель на нагрев методом эквивалентного тока.
Ток якоря определяется по формуле причём [pic]:
где [pic] - момент на валу электродвигателя
[pic] - магнитная постоянная
[pic] - магнитный поток якоря.
Данные для построения [pic] берём из графиков переходного процесса:
зная t находим [pic] а зная [pic] находим [pic].
Все данные сводим в таблицу 2.
t сек 0 0113 0226 0339 0452 0565 068
Δt сек 0113 0113 0113 0113 0113 0113
Мd Нм 27 063 043 035 032 03 028
Iя А 2646 062 042 0343 0314 0294 0274
Iя.ср А1633 052 038 0329 0304 0284
Строим график зависимости [pic] (рис. 7).
С помощью графика [pic] вычисляем эквивалентный ток якоря [pic]
подставляя данные в следующую формулу:
Проверяем по неравенству [pic].
Можно сделать вывод что двигатель перегружен в тепловом отношении но
взять его меньшей мощности нельзя так как он не будет обеспечивать
заданное время разгона.
Функциональная схема электропривода
Функциональная схема электропривода МП-100МТ.
Рабочий шток МП-750ТВ перемещается в диапазоне от 10 до 80 мм. Режим
работы электромеханизма повторно-кратковременный при номинальной нагрузке
и напряжении питания 27В – выпуск штока уборка штока перерыв 1 мин. Таких
циклов 6 после чего перерыв не менее одного часа.
Электродвигатель Д-6ТН функционально представлен в виде механической
где Rя – общее сопротивление цепи якоря электродвигателя
Редуктор функционально представлен как отношение угловой скорости к
передаточному числу [pic].
Включение электромеханизма в работу осуществляется системой
дистанционного управления. На функциональной схеме это показано подачей
напряжения +27В в цепь питания электродвигателя. Электродвигатель
включается при этом непосредственно на напряжение бортсети и развивает
максимальную угловую скорость и максимальный пусковой момент.
Для торможения электромеханизма в корпус электромеханизма встроена
электромагнитная муфта которая тормозит выходной вал электродвигателя при
прекращении подачи подачи тока.
Имитация работы электропривода в программной среде LabVIEW
Для просмотра имитации работы электропривода МП-100МТ необходимо
открыть с помощью программы LabVIEW файл ”ЭФОК.vi”. После открытия файла
можно наблюдать панель привода.
Применение программной среды LabView позволяет нам с иммитировать
работу данного двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
входящего в структуру электропривода МП-100МТ.
На рисунке показана лицевая панель программы. На ней изображены
диаграммы динамического момента и переходного процесса.
Показана имитация перемещения штока и параметры задачи двигателя.
Работа программы и построение графиков начинается после нажатия кнопки
На панели привода расположены:
- рабочий шток электромеханизма МП-100МТ;
- пусковой тумблер имеющий 2 положения ( «УБОРКА» и «ВЫПУСК»);
- кнопка выхода из программы “Cance
- 5 задатчиков величин (U CФ R Fнагр
- 3 двоичных индикатора (”Шток убран” ”Шток выпущен” ”ПЕРЕГРУЗКА”).
Схему имитации работы привода можно открыть путём запуска команды Show
Block Diagram в меню Window. Здесь представлена программная модель
электропривода выполненная с помощью стандартных функциональных элементов
Описание самой логике программы показана на блок-диаграмме.
Имея в качестве заданного двигателя двигатель постоянного тока мы
задаемся формулой ДПТ последовательного возбуждения (w=f(M)).
Для построения кривой переходного процесса используем формульный узел.
В нем прямая строится по прямым с заданными коэффициентами наклона
разбитыми на временные промежутки (белая линия).
А с помощью массивов данных задаем прямую построенную расчетным
Для привязки построения ко времени в программе используем элемент Tick
Count с помощью него и Case Structure мы все процессы программы
привязываем ко времени.
Имитация же заключается в применение Case Structure и логических
Порядок проведения имитации работы электропривода МП-100МТ состоит в
Для того чтобы включить имитацию необходимо нажать
кнопку запуска программы в верхней части панели привода.
Затем следует установить тумблер в положение “ВЫПУСК”. При
этом рабочий шток начнёт перемещаться в направлении выпуска. Дойдя до
крайнего положения (80 мм) шток остановится. После остановки
загорится индикатор положения рабочего штока.
Для уборки штока необходимо установить тумблер в положение
«Уборка» после перемещения штока в крайнее положение загорается
индикатор ”Шток убран”
Индикатор ”ПЕРЕГРУЗКА” загорается при условии что
[pic] (запредельное повышение нагрузки на шток или падение
питающего напряжения).
Различные параметры электропривода можно также менять
вбивая необходимые значения в соответствующие окошки на
Для выхода из программы следует воспользоваться кнопкой
“Cancel” в нижней части панели привода.
В первой части данного курсового проекта на основе теоретических знаний
была произведена работа по углубленному изучению принципа работы
эксплуатации и обслуживанию электропривода МП-100МТ. Рассмотрены
конструкция технические данные и схемы электропривода в целом и отдельных
его частей. Приведены принципиальные электрические и кинематические схемы.
Во второй части курсового проекта проведен расчет и выбор
электродвигателя построена его механическая и статическая характеристики.
Проведен расчет и построение переходных процессов в электроприводе. Так же
была разработана принципиальная схема привода в среде LabVIEW что
позволило получить первоначальные навыки в работе с программой.
Список использованной литературы
Проектирование и расчёт авиационных электроприводов. под редакцией к.
т. н. К. Н. Борисова. “Машиностроение” Москва 1971.
Конструкция электропривода МП-100МТ. Техническое описание.
Конспект лекций по курсу “ЭФО”.