CC BY
20Распределение причин реализации событий нарушений
№ Тип вертолёта Количество, шт. Причины реализации событий
КПН ИАС Вина экипажа Не установлено
1 Ми-2 6 52 0 0 0
2 Ми-8 29 218 1 0 1
3 Robinson 8 26 0 0 0
4 Eurocopter 5 27 0 1 0
5 Aw-119 2 7 3 0 0
Всего 50 330 4 1 1
Такое ведение отчетности на предприятиях искажает реальную картину и не позволяет формировать необходимые управляющие воздействия.
В дальнейшей работе планируется рассмотреть влияние человеческого фактора на формирование реальной картины эффективности процессов технического обслуживания в авиакомпаниях на территории Красноярского края [4; 5].
Библиографические ссылки
1. Анализ безопасности полетов в гражданской авиации Красноярского МТУ ВТ МТ РФ за первое полугодие 2006 года. Красноярск, 2006. 28 с.
2. Анализ влияния надежности авиационной техники на безопасность полетов за 2005 год. Приложе-ние.э Минтранс России. М., 2006. 86 с.
3. Утенков П. Г., Бойко О. Г., Шаймарданов Л. Г. Методологический подход к анализу рисков в гражданской авиации // Журнал ПБиЧС. М. : ВИНИТИ РАН. 2012. Вып. 5. С. 97-100.
4. Вертолеты / Л. М. Володко, М. П. Верхозин, В. А. Горшков ; под ред. А. М. Володко. М. : Военн-издат, 1992. 557 с.
5. Дедков В. К. Прогностика и косвенное прогнозирование надежности технических объектов // Надежность и качество : труды международного симпозиума. 2009. Т. 1. С. 108-110.
References
1. Analiz bezopasnosti poletov v grazhdanskoy aviatsii Krasnoyarskogo MTU VT MT RF za pervoe polugodie 2006 goda [Analysis of safety of civil aviation in Krasnoyarsk MTU BT MT RF for the first half of 2006]. Krasnoyarsk, 2006. 28 p.
2. Analiz vliyaniya nadezhnosti aviatsionnoy tehniki na bezopasnosti poletov za 2005 god [Analysis of the safety impact of aviation equipment reliability for 2005]. (Prilozhenie). Mintrans Rossii. M., 2006. 86 p.
3. Utenkov P. G., Boyko O. G., Shaymardanov L. G. Metodologicheskiy podhod k analizu riskov v grazhdanskoy aviatsii [The methodological approach to the analysis of risks in civil aviation]. Zhurnal PBiChS. M. : VINITI RAN. 2012. Iss. 5. P. 97-100.
4. L. M. Volodko, M. P. Verhozin, V. A. Gorshkov; Pod red. A. M. Volodko. Vertoletyi [Helicopters]. M. : Voennzdat, 1992. 557 p.
5. Dedkov V. K. Prognostika i kosvennoe prognozirovanie nadezhnosti tehnicheskih ob'ektov Trudyi mezhdunarodnogo simpoziuma Nadezhnost i kachestvo [Prognostics and indirect prediction of the reliability of technical objects]. 2009. Vol. 1. P. 108-110.
© Потылицын В. Л, Талапова Е. Г., Бойко О. Г., 2016
УДК 621.313.32
АВИАЦИОННЫЕ СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ, ИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Е. А. Туговиков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-таП: [email protected]
Рассматривается актуальность использования авиационных электрических микромашин с постоянной частотой вращения ротора. Рассмотрены основные синхронные машины специального применения, используемые в самолетостроении.
Ключевые слова: шаговые двигатели, гистерезисные двигатели, реактивные двигатели.
<Тешетневс^ие чтения. 2016
AIRCRAFT USING SPECIAL SYNCHRONOUS MACHINES, THEIR TECHNICAL AND OPERATIONAL CHARACTERISTICS
E. A. Tugovikov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The paper considers significant use of air power micromachines with a permanent part of the rotation of the rotor. The research proposes main synchronous machines for special applications in aircraft.
Keywords: stepper motors , hysteresis motors, jet engines.
Введение. В авиастроении широко применяют синхронные микродвигатели мощностью от долей ватта до нескольких сотен ватт, так как они поддерживают постоянную частоту вращения, которая связана с частотой питающей сети. В ряде случаев синхронные микромашины применяют как генераторы, например для получения переменного тока повышенной частоты и измерения частоты вращения.
По типу синхронные микромашины (СММ) подразделяются на реактивные двигатели, шаговые двигатели, гистерезисные машины, синхронные машины с постоянными магнитами и индукторные машины [1]. Достоинства и недостатки каждого типа СММ приведены в таблице.
Шаговые двигатели. Шаговыми двигателями называют исполнительные двигатели, поворот ротора которых на определенный угол (шаг) осуществляется импульсными сигналами. Такие двигатели применяются в системах автоматического управления [3].
Шаговые двигатели обладают следующими характеристиками, которые снимают при различных сочетаниях включаемых обмоток, моментах инерции двигателя и нагрузки и пр.
Статическая характеристика - это зависимость электромагнитного момента М от угла 9 (рис. 1, а).
Предельная механическая характеристика - это зависимость частоты управляющих импульсов от максимального момента на валу ротора, при котором происходит выпадение двигателя из синхронизма (рис. 1, б, кривая 1).
Предельная динамическая характеристика приемистости - это зависимость частоты приемистости _/пр в динамическом режиме (например, при пуске) от момента нагрузки М (рис. 1, б, кривая 2). Рабочие характеристики снимают.
- V-
—^
2 M
Гистерезисные двигатели. Гистерезисным двигателем называют синхронный двигатель, вращающий момент которого создается за счет явления гистерезиса при перемагничивании ферромагнитного материала.
При пуске двигателя на роторе возникают гистере-зисный момент Мг и асинхронный момент, образующийся в результате взаимодействия вращающегося магнитного поля с вихревыми токами, индуцируемыми этим полем в роторе. Асинхронный момент имеет максимальное значение при у = 1, т. е. так же, как и в асинхронном исполнительном двигателе с массивным ферромагнитным ротором [2]:
Мас = М.
Результирующий момент ротора
Мрез = Мг + Мас.
Рис. 1. Статическая и предельные механическая и динамическая характеристики шагового двигателя
Рис. 2. Зависимость моментов гистерезисного двигателя от скольжения (У)
СММ с постоянными магнитами. В этих машинах вместо обмотки возбуждения применяют блок постоянных магнитов, изготовляемый из магнито-твердого материала.
На ротор при пуске двигателя действует тормозной момент, величина которого зависит от скольжения у (рис. 3). Тормозной момент Мт обычно имеет максимум при скольжении у = 0,9.. .0,6.
Полезный пусковой момент Мп двигателя равен разности асинхронного момента М и тормозного момента Мт. Вследствие действия тормозного момента Мт кривая пускового момента Мп имеет провал.
При правильном выборе пусковой обмотки минимальный результирующий пусковой момент Мпмин получается больше номинального Мн [1].
Индукторные машины. В индукторных машинах используют принцип генерирования переменного тока, основанный на действии зубцовых гармонических.
Достоинства и недостатки СММ
Тип двигателя Достоинства Недостатки
Реактивные двигатели 1. Отсутствие колебаний ротора. 2. Простота конструкции. 3. Отсутствие обмотки возбуждения. 4. Высокая надежность работы 1. Низкий максимальный момент. 2. Низкий коэффициент мощности (cosф < 0,5). 3. Низкий коэффициент полезного действия ^
Шаговые двигатели 1. Возможность выполнить на основе любого синхронного двигателя. 2. Большие моменты 1. Зависимость пусковых свойств от частоты импульсов (приемистости)
Гистерезисные машины 1. Простота конструкции. 2. Малый пусковой ток. 3. Высокая надежность работы. 4. Бесшумность. 5. Сравнительно большой КПД 1. Дорогие материалы. 2. Низкий коэффициент мощности. 3. Склонность к качаниям при резких изменениях нагрузки
СММ с постоянными магнитами 1. Высокая надежность. 2. Значительная устойчивость. 3. Простота конструкции 1. Невозможность регулировать выходное напряжение
Индукторные машины 1. Отсутствие обмотки возбуждения. 2. Высокая надежность. 3. Токи повышенной частоты 1. Индукторные генераторы имеют низкий КПД
Sm Мл Ни*
Г J /is
!
Рис. 3. Кривые моментов при пуске синхронного двигателя с постоянными магнитами
Реакция якоря, внешние и регулировочные характеристики индукторных генераторов близки к соответствующим характеристикам генераторов обычного типа. Но КПД значительно меньше: при cosф = 1, ^ = 0,44...0,75, что объясняется повышенными добавочными потерями в стали и в обмотке якоря вследствие высокой частоты перемагничивания [2].
Реактивные двигатели. Реактивный двигатель представляет собой явнополюсную синхронную машину без обмотки возбуждения.
Момент двигателя Мд возникает за счет неодинаковой проводимости ротора по осям с1 и q, которая создается за счет впадин или введения алюминиевых прослоек между пластинами ротора. Наивыгоднейшим отношением xq/xd можно считать величину, близкую к 0,5. Согласно выражению электромагнитного момента синхронного двигателя реактивный момент Мд двигателя пропорционален синусу двойного угла нагрузки 9 и имеет максимум при 9 = 45°. С учетом активного сопротивления обмотки статора га максимальное значение реактивного момента Мд уменьшается. В этом случае максимум Мд имеет место при угле 9 = 25.40° [3].
У реактивных двигателей роторы снабжаются ко-роткозамкнутой пусковой обмоткой, которая является
демпфирующей, так как отсутствует начальный пусковой момент.
СММ используются в электрических часовых механизмах, лентопротяжных механизмах самопишущих приборов, радиоаппаратуре, программных устройствах, курсовых системах, а также в системах синхронной связи.
Использование синхронных машин в качестве двигателей нецелесообразно из-за сложности изготовления ротора и дороговизны материалов в сравнении с асинхронными, которые имеют довольно простую и недорогую в создании конструкцию. А использование в качестве генераторов имеет смысл, так как они позволяют получить ток постоянной частоты без использования сторонних приспособлений и обладают высоким показателем надежности.
Библиографические ссылки
1. Акзигитов Р. А., Кацура А. В., Юрковец Н. В. Специальные электрические машины : учеб. пособие / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2014. 180 с.
2. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины : учебник для электротехн. спец. вузов. В 2 ч. Ч. 2. 2-е изд. М. : Высш. шк., 1987. 335 с.
3. Кулик Ю. А. Электрические машины. М. : Высшая школа, 1966. 362 с.
References
1. Akzigitov R. A., Katsura A. V., Yurkovets N. V. Special electrical machines : Textbook. Krasnoyarsk, Sib. state. aerokosmich. un-t, 2014. 180 p.
2. Bruskin D. E., Zorohovich A. E., Tails V. S. Electric cars . Part 2. Textbook. for electrotechnical. spec. universities. The 2. Part 2. 2th ed. M: . Executive. Rk, 1987. 335 р.
3. Kulik Yu. Electrical machines. M. Higher School , 1966. 362 p.
© Туговиков Е. А., 2016
