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伺服变量泵系统发热的改进

所属栏目:公司动态    发布日期:2021-06-18    点击次数:

未来飞机机载作动系统,如舵面操纵系统等,将使用新型功率电传作动器(power-by-wire,PBw),主要包括电动静液作动器(Electro-Hydrostatic Actuator,EHA) 和机电作动器(Electro-MechanicalActuator,EMA)两种 ,是多电飞机(More Electric Aircraft,MEA)的关键子技术之一。

按采用电机和泵型式以及控制方式的不同,EHA可分为定排量变转速(EHA-FPVM )、变排量定转速(EHA-VPFM )和变排量变转速(EHA-VPVM )3种。EHA通过液压泵将电机的转动传递到作动器输出,这使得在作动系统的设计中可以采取更加复杂的结构,电机和泵相对于液压缸的方位容易安排以适应一体化系统的结构尺寸要求。而EMA系统中电机、变速箱和滚珠丝杠间的连接方位是不容易改变的,这就使EHA具有比EMA优越的地方。EHA也能通过改变泵的排量使改变系统的传动比成为可能。这就增加了作动器的刚度,减小了体积,并减少了系统的发热量。

系统发热的改进:

在功率电传作动系统中,电机的发热是一个重要的问题。与中央泵源系统相比,EHA由于采用集成化设计,散热的实现比较困难,因此必须在系统的设计中考虑此问题,减小系统的发热。阀控系统由于伺服阀处的压降在工作过程中将产生大量热量,而在EHA或EMA中,由于采用直接驱动的方式,效率远高于阀控系统,热量主要来源于空气动力负载与元件的无用功,这其中最重要的就是电机的I2R损失。EHA中电机的输出力矩与电流成比例,而电机所需输出力矩取决于泵的排量和负载压力。在固定负载下,可以通过匹配泵的排量和电机转速来维持系统流量,使作动器有合适的回转速度。因此,采用变排量泵可以在大负载(Pb高)和低速率(Q小)的情况下减小泵的排量,增大电机转速n,保持输出功率不变,以减小电机输出转矩,即使电机工作在较低的电流下,这样就限制了电机的I2R损失。


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