Система электропитания противообледенительных элементов винта самолета

 

Изобретение относится к области электрооборудования летательных аппаратов и может быть использовано в их противообледенительных системах с электрическим обогревом винтов. Система содержит измерительные преобразователи частот вращения винта и статора электрического генератора, блоки управления и контроля неисправностей, при этом статор разделен на две части, первая из которых состоит из постоянных магнитов полюсов индуктора, выполнена свободно вращающейся и может быть закреплена неподвижно посредством тормозной муфты, а вторая закреплена неподвижно и имеет обмотку контроля неисправностей резистивных тепловых элементов и обмоток электрического генератора. Система позволяет исключить мощный источник питания и уменьшить массу системы. 1 ил.

Изобретение относится к области электрооборудования летательных аппаратов и может быть использовано в их противообледенительных системах с электрическим обогревом винтов.

Наиболее близким аналогом изобретения является система электропитания противообледенительных элементов винта летательного аппарата, содержащая измерительный преобразователь частоты вращения винта и блок контроля неисправностей, соединенные с блоком управления, электрический генератор с индуктором на статоре и роторной якорной обмоткой, размещенной на валу винта и соединенной с резистивными тепловыми элементами, встроенными в части винта, а также источник питания.

Недостатком такого устройства являются: наличие мощного источника питания, повышенная масса системы и сложность стабилизации напряжения, приложенного к резистивным элементам.

Техническими задачами, на решение которых направлено изобретение, являются: исключение мощного источника питания, снижение массы системы с одновременным упрощением стабилизации напряжения питания резистивных тепловых элементов.

Решение указанных задач достигается тем, что система электропитания противообледенительных элементов винта летательного аппарата, содержащая измерительный преобразователь частоты вращения винта и блок контроля неисправностей, соединенные с блоком управления, электрический генератор с индуктором на статоре и роторной якорной обмоткой, размещенной на валу винта и соединенной с резистивными тепловыми элементами, встроенными в части винта, согласно изобретению дополнительно снабжена измерительным преобразователем частоты вращения статора и тормозной муфтой, соединенными с блоком управления, причем статор разделен на две части, первая из которых состоит из магнитных элементов, выполнена свободно вращающейся относительно вала вращения винта и соединена с тормозной муфтой и измерительным преобразователем частоты вращения статора, а вторая закреплена неподвижно и имеет обмотку контроля, соединенную с блоком контроля неисправностей.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит винт 1 (летательного аппарата), в который встроены резистивные тепловые элементы 2. На валу 3 винта размещена роторная якорная обмотка 4 электрического генератора 5, также статор, состоящий из двух разделенных частей, одна из которых неподвижна и имеет обмотку 7 контроля, а вторая 8 выполнена свободно вращающейся относительно вала 3 вращения винта 1 и состоит из набора магнитных элементов (постоянных магнитов полюсов индуктора). Торможение вращающейся части 8 осуществляется с помощью тормозной муфты 10 (электромагнитной, гидравлической или др.). Регулирование последней осуществляется от блока 11 управления, который формирует команды в зависимости от уровней выходных сигналов блока 12 контроля неисправностей и измерительных преобразователей частот вращения статора и винта, 13 и 14 соответственно. На блок 11 управления поступает сигнал D (от бортовой информационной системы летательного аппарата), пропорциональный степени обледенения внешних частей летательного аппарата.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В условиях отсутствия обледенения уровень сигнала D, поступающего в блок управления, близок к нулевому уровню. В последнем формируется команда на отключение тормозной муфты 10, при этом частоты вращения роторной обмотки 4 и вращающейся части 8 генератора 5 уравниваются, что уменьшает до нуля напряжение на резистивных тепловых элементах 2. В условиях обледенения блок 11 управления периодически включает и отключает тормозную муфту с периодом, пропорциональным уровню сигнала D. Одновременно блок 11 управления согласно величинам сигналов измерительных преобразователей 13 и 14 реализует зависимость W_в-W_с=K/W_в, где W_в, W_с соответственно частоты вращения вала винта (роторной обмотки) и вращающейся части статора, а K коэффициент пропорциональности. Таким образом, при изменении частоты вращения винта путем искусственного регулирования частоты вращения статора (его вращающейся части) можно добиться стабилизации напряжения, питающего резистивные тепловые обмотки, и, соответственно, потребляемой ими мощности. Регулирование частоты вращения вращающейся части статора осуществляется путем создания на нем необходимого тормозного момента, реализуемого тормозной муфтой.

В случае обрыва или замыкания обмоток резистивных тепловых элементов или генератора может возникнуть аварийная ситуация, связанная с неравномерностью удаления льда с лопастей винта и последующим его разрушением из-за появившегося дисбаланса. Эта ситуация приводит к возникновению несимметричных режимов работы генератора и асимметрии магнитного потока реакции роторной обмотки. Такой поток имеет составляющие прямой и обратной последовательностей. Последняя вызывает появление в обмотке контроля переменной составляющей удвоенной частоты. Эта составляющая детектируется блоком контроля неисправностей, который формирует сигнал на отключение тормозной муфты, при этом частоты вращения роторной обмотки 4 и вращающейся части 8 генератора 5 уравниваются, что уменьшает до нуля напряжение на резистивных тепловых элементах 2. Блок контроля неисправностей может быть выполнен на базе электронных усилителей, интегратора или полосового фильтра, соединенных со входом компаратора.

Формула изобретения

Система электропитания противообледенительных элементов винта летательного аппарата, содержащая измерительный преобразователь частоты вращения винта и блок контроля неисправностей, соединенные с блоком управления, электрический генератор с индуктором на статоре и роторной якорной обмоткой, размещенной на валу винта и соединенной с резистивными тепловыми элементами, встроенными в части винта, отличающийся тем, что она дополнительно снабжена измерительным преобразователем частоты вращения статора и тормозной муфтой, соединенными с блоком управления, причем статор разделен на две части, первая из которых состоит из магнитных элементов, выполнена свободно вращающейся относительно вала вращения винта и соединена с тормозной муфтой и измерительным преобразователем частоты вращения статора, а вторая закреплена неподвижно и имеет обмотку контроля, соединенную с блоком контроля неисправностей.

РИСУНКИ

Рисунок 1