PT89539B - Sensor de direccao do escoamento do ar, que compreende um dispositivo electromagnetico de amortecimento e de posicionamento - Google Patents

Description

Ά. presente invenção refere-se aos sensores de direcção do escoamento co ar para aeronaves, tendo reais particularmente por objecto uru dispositivo electronagnetico que assecura o ai.ortecirrento do movimento da parte móvel de um tal sensor, bem coro, guando necessário, o posicionamento desta parte cóvel para fins de ensaio.

Ur?, tal sensor é desirnadarrente destinado a medir o angulo de incidência de uma aeronave, isto é, o ângulo cjue o eizo longitudinal cb avião faz con a direcção de escoamento do ar no plano perpendicular ao plano da aeronave (contendo este plano, por exemplo w caso de um avião, o ei>o longitudinal e as asas), ou ainda o seu ângulo de derrapagem,isto é, o ângulo análogo, mas ao plano da aeronave. Para simplificar, a seguir apenas se considerarão os sensores de incidência para um avião, também. diamadas sondas de incidência, ficando entendido gue a presente invenção se aplica a qualquer tipo de sensor de direcção do escoamento do ar?.

Ura sonda de incidência compreende geralmente:

- urra parte móvel em rotação, cjue se orienta na direcção média dos filetes de ar incidentes, constituindo o elemento sensível da sonda;

- uma parte fixa, solidária con o avião, em. relação à qual se rede a velocidade da rotação anterior.

uma tal sonda deve satisfazer um. certo número de imperativos. Pm primeiro lugar, deve assegurar a medição da incidência com precisão: com efeito, trata-se de urra grandeza essencial para a pilotagem. do avião. Em seguida, a sua fiabilidade deve ser também. tão grande quanto possível: com efeito, as exigências de segurança muito grandes no domínio da aeronáutica tornar·.: este aspecto muito partiorlar.ente importante. Final~'en te, é desejável qus, tratando-se cie material de bordo, a sua massa e o espaço ocupaco sejam o menor possíveis.

Por outro lado, o oleuento novel da sonda rode ser svJ — retido a rovimantos de oscilação era rotação, tanto na ausência de variação da incidência caro com essa variação, antes de atingir a sua posição final. 5 pois necessário dotar a sonda de meios de amortecimento par poder conhecer rapidamente e eis todo instante, o valor preciso do ângulo cie incidência sob a forra de um sinal eléctrico estável.

Para realizar este amortecimento num tal contexto, são conhecidas diferentes soluções actualrenta, que são geralmente, do tipo hidráulico ou pneumático.

Os dispositivos de amortecimento hidráulicos incluem juntas de estanqueidade no eixo de rotação cia parte móvel que fazera aparecer obrigatoriamente ura binário de atrito, designado por binário de atrito seco, resistente ao moviraento sensivelmente independente da velocidade deste movimento que diminui a precisão de posicionamento do eler.ento móvel da sonda, bera ccmo a sua sensibilidade. Ccr.t efeito, o binário de atrito seco aplicado ao eiaao que suporta o elemento sensível diminui a precisão de posicionamento deste elemento nos filetes de ar, e portanto a precisão da medição do ângulo; aléra disso, diminui igualaronte a sensibilidade da sonda na medida em que o binário motor fornecido pelo elemento sensível deve ser maior para fazer rodar o eixo. Os anx>rteoedores laidraulicos têm igualmente o inconveniente de apresentar urra variação considerável do coeficiente de arortecimon to dito viscoso, isto é, dependente da velocidade do movirento, sm função da temperatura, sendo esta variação devida à variação da viscosidade do líquido; ora, como é conhecido, as variações de temperatura a que está sujeito um avião entre o solo e a sua altitude de cruzeiro são muito importantes; esta variação do coeficiente de amortecimento r.Odifica a resposta da sonda

quando se verifica uma mudança rápida do angulo de incictencia. Final·.ente, no plano da fiabilidade, este tipo de dispositivo tem. igxialmente o inconveniente de apresentar fugas ao fim de um. certo ter.po de funcionamento.

O amortecedor pneumático utiliza para o seu funcicnaraen to um gãs, em geral o ar. Funcionando à pressão atmosférica, não necessita de estanqueidade entre a parte r.óvel e a parte fixa, o que é uma vantagem em relação aos amortecedores hidráulicos. Todavia, a massa, volumica do ar varia fortemente em função da altitude do avião, o que teiu coro consequência, por sua vez, uma forte variação do coeficiente de amortecimento viscoso, cujos valores erctremos estão frequentemente numa relação igual a 5. Além disso, sendo o amortecimento obtido por lamina gem. do ar entre duas paredes a uma distancia ruito pequena uma da outra,produzenrse na prática desvios muito inportantes dos coeficientes de amortecimento de amortecedor para outro, devidos às dispersões de fabrioo nas dimensões gearátricas dos eler.entos em causa.

Por outro lado, é necessário acrescentar à sonda meios de posicionamento da parte móvel, destinados ao controlo do boa funcionamento da sonda. Ca?, efeito, este controlo efectua-se com o auríílio de um dispositivo designado posicionador, que comunica ao ele;.ente· sensível wa ou. várias posições angulares pré-determinadas; verifica-se depois se os meios de medição desta posição dão bem os mesmos valores pré-daterrinados. O posicionador ê em geral um dispositivo electra.iecânico accplaclp ao eixo de rotação ao qual está ligado o elemento móvel, por intermédio de meios de desembrague, de modo a evitar atritos adicionais en funcionamento normal, fora dos períodos de ensaio. Todavia, tais dispositivos, era especial devido ao desembrague, são complexos, volumosos e nem sempre fiáveis.

A presente invenção tem por objecto uma sonda de inciden· cia na qual a função de arorteertento é realizada electror.agneticanente, de modo a apresentar um nínirc de atritos secos e/ou hinários parasitas, e no qual se realiza simultaneamente a função de posicionamento.

baús precisar.ente, a presente invenção tora por objecto um sensor tal coro é definido pela reivindicação 1.

Outros objectos, particularidades e resultados da preserí te invenção serão evidenciados na descrição seguinte, dada a título de exemplo não limitativo e ilustrada pelos desenhos anexos, cujas figuras representam:

Λ fig. 1, ira forma de realização da sonda de incidência segundo a presente invenção;

Ά fig. 2, uma forma de realização do dispositivo electrcragnetico da sonda segundo a presente invenção;

I\s fig. 3a e 3b, ura variante de realização de um elemen to da figura anterior;

As fig. 4a, 4b e 4c, uma forra de realização do dispositivo electromagnetico de amortecimento e d.e posicicníz?ento cia sonda segundo a presente invenção;

7i fig. 5, ur.ia outra forra de realização do dispositivo electraaagnetico de amortecimento e de posicionamento da sonda segundo a pre sente invenção;

As fig. Ga, 6b e Gc, uma outra forma de realização do dispositivo de amortecimento e de posicionamento da sonda segundo a presente invenção; e

T~> fig. 7a, 7o e 7c, uma outra forma de realização do dispositivo de amortecimento e de posicionamento da sonda segundo a presente invenção;

Nestas figuras, as resmas referencias referem-se em todas elas aos mesmos elementos.

>\ fig. 1 representa portanto uma forr a de realização da sonda de incidência segundo a presente invenção, num plano (1ΌΞ).

Esta sonda ccrpreende uma primeira parte (100) móvel em tomo de um eiiu de rotação (RR¹), sendo este eixo paralelo a (0Σ). Esta peça movei constitui o elemento sensível da sonda, orientando-se na direcção dos filetes de ar. Pode ser realizada de qualquer maneira conhecida;por oxeriplo, pode ser constituída por um. tubo, designado por tubo da pressão, móvel em rotação cm tomo do seu eixo longitudinal (PR’) ocf.preendendo várias tomadas de pressão e orientando-se sob a acção da pressão diferencial. A peça móvel (100) pode ser igualmente constituída por ima aleta, chamada cata-vento, como está representada na figura. Para simplificar, o seguimento da descrição será feito no caso de a peça móvel (100) ser um cata-vento.

A sonda, coupreende uma segunda parte (100) destinada a ser colocada no interior da fuselagem cio avião portador da sonda, de modo a ir aflorar a fuselagem nua plano (XOY), perpendicular ao plano cia figura.

PÓ a parte situada ã esquerda do eixo de rotação (RR*) foi representada em corte na figura.

cata-vento (100) estã fixado, por essa pio por parafusos (113), nma ressalto de apoio de um. veio de rotação mecânico (102); este veio tem de preferencia a forma de cilindro oco; é livre esa rotação e guiado por dois rolamentos (103) e (107), per exemplo do tipo ccm gola; os aneis exteriores destes dois rolamentos são retidos respectivamente por urra primeira peça; designada por corpo (116), e por uma segunda peça, designada por chapa lateral traseira (117). 0 corpo (116) estende-se no plano (XGY) e destina-se a ser montado na fuselagem, do avião.

nitre estes dois rolamentos(103) e (lo7) estão f iscados, no veio (102);

- uma. peça (2) do dispositivo de axxertecimento, descrito adiante, por exemplo por intermédio de um furo (119) feito no veio (102), perpendicvlarriente ao seu eixo (BR’), e de cavilhas; a peça (2) leva um. batente (123) que é portanto solidário com o veio (102) e cora o cata-vento (100) e gue se destina, e- cooperação oat um batente (125) fixado no corpo (116) (parafuso (126) , por exei.plo) , a limitar o movir.iento do cata-vento;

- uma p>eça (104) que constitui um contrapeso, destinada a equilibragem estático do conjunto movei, fixada no veio (102) por exemplo por intermédio da peça (2) parafuso (120));

- uma roda dentada central (106) , fixada por exei.plo por ura colar de aperto (105).

O veio (102) é imobilizado em translacção por uma porca (108) que vai colocar-se na extrer-iidade do veio que se opõe ao cata-vento (100), apoiada no rolamento (107).

A parte interior (101) compreende ainda:

- peças (1), (4) e (6), que oaqpletam o dispositivo de aiorteciinento descrito liais adiante, estando estas peças fixadas no como (115) por ere>.p>lo por i.eio de um parafuso (115) ;

- meios de medição do ângulo de rotação do cata-vento em tomo do eixo (RR¹) ; estes meios são por ez-iííplo constituídos por um. dispositivo (112) do tipo resolvedor angular (resolver) sem escovas, de transformador, cujo eixo de entrada (121) estã acoplado ao veio (102) por interr.édio de uma roda dentada (113) , fixada por exemplo con o auxilio de um colar (114) e engrenando com.

a roda central (106); o resolvedor angular (112) estã fixado na placa traseira (117) (por exexplo por parafusos);

- reios (109) que permitem a alimentação eléctrica do cata-vento (100)para assegurar o seu descongelamento, por aquecirrento; estes meios são por exer.τρίο constituídos por u)·?. colector cie laminas flexíveis cuja parte i.óvel está fixada no veio (102) contra a porca (103), ;cr í^enplo por ur.ia perca (122), e a parte fixa está fixada na placa traseira (117) (fijíação não visível na figura); os condutoras (não representados) que saem da parte móvel do colector (109) são dirigidos para o cata-vento (100) pelo interior do veio (102);

- ui?, ligador (110) que recebe a alimentação exterior e assegura a ligação (não representada) ca:·. cada um dos elementos eléctricos da sonda); é suportado por uma tampa de protecçao (111), fixada (por exemplo pelo parafuso ( (124)) na placa traseira (117) e fechando a sonda na sua parte inferior.

A fig-2 representa u-.a vista em corte no plano (XCY)de um modo de realização do dispositivo de amortecimento electrcmagnetico da sonda segundo a presente invenção.

Este dispositivo compreende uma parte movei em. rotação, solidária com. o veio (102) da figura anterior, por sua vez solidário com o cata-vento (100), e uma parte fixa disposta em. tomo da parte móvel.

A parte móvel e constituída por uma peça anular (2),designada por rotor, feita de material ferrcrragcetico e tomada solidária con o veio (102) (representado aqui e nas figuras seguintes, para simplificar como ur-a peça maciça), por exei.plo ooi: o auxílio co sistema de furo-cavillia descrito para a fig. 1 e não representado aqui. 0 rotor (2) compreende reios de geração de um cai.po magnético radial, representado por setas (?;), alternadamente, isto é cujo sentido varia ao longo da periferia do rotor, no plano da figura. Estes reios podem ser bobinas de condutores ou íi.enes. Representam-se na figura 2 um conjunto de imanes (3), permanentes,dispostos na periferia do rotor (2), az número e segundo ura configuração tais que forram, neste exemplo, quatro polos, ilustrados na figura respectivamente. forte (il) numa direcção paralela a (OY) e Sul (3) na direcção perpendicular.

A parte fixa do dispositivo compreende uma peça (1), tam bém era forma de anel, feita de material ferromagnético, chamado estator e tomado solidário com a parte fixa da sonda, por ezer.plo como se indica na fig. 1. 0 rotor (2) e o estator (1) são coaxiais (eixo (RR’)). A face interior do estator (1), isto é, a que está eru frente do rotor, leva, fixada a si, ima peça (4) condutora da electricidade, denominada casquilho,Entre a parte móvel (rotor (2) e imanes (3) e a parte fixa (estator (1) e casqui- 6 -

llio (4) define-se um entreferro (10).

O funciaiamento deste dispositivo ê o seguinte. Na ausência do casquilho (4), o rotor (2) roda livrei .ente, solidariaraente ccm o cata-vento (100). Quando o dispositivo tiver o casquiLio (4) e o rotor (2) rodar, o empo existente no entreferro (10) roda a resma velocidade que o rotor. O casquilho (4) ê então atravessado pelo carpo magnético radial que se desloca em frente do resx e é sede de correntes de Foucault,que dão origem a um. binário que se opõe ao mociscento de rotação; este binário é sensivelmente proporcional à velocidade de rotação do campo, portanto do rotor, portanto do cata-vento que ocra ele está solidário. Este binário antagonista que apenas existe guando o rotor roda e que é proporcional à velocidade de rotação designa-se por binário de amortecir ento visooso.

A fim de dúrinuir ao máximo as acções parasitas, o material ferrcragnetico e escolhido oon ixia permeabilidade magnética elevada, ca?. anisotropia tão pequena quanto possível e ca. perdas por histerese tambor.’. o menores possível. Nais particular;'ente, as perdas por histerese dão origem a ura binário resistente do tipo de binário de atrito gue tem a tendên cia para fazer rodar o indutor (rotor (2) ) em relação ao induzido (estator (1) ). Ora, corno atrás se fez notar, a precisão e a sensibilidade da sonda dependem de maneira directa deste binário de atrito seoo. A título de exei.r· plo, urra sensibilidade da ordem de 0,1° a 125 nós (velocidade de escoamento do ar) exige um binário de atrito seco inferior a 0,0005 Ιϊλ. No dispositivo segundo a presente invenção, utilizai.rse para esse efeito materiais ferro? agnetioos do tipo de liga ferzcr-nígrel ccí? 48% de teor de níquel, ou ligas do ferro-iiíi.rLiel-nolLxIãnio a 80% de teor de níquel e 5% de molibdénio. Estes materiais apresentara perdas por histerese da ordem de 35 J.m /ciclo, ou inferiores, e carpos coercivos da ordem de 3,5 A/m ou inferiores.

As fig. 3a e 3b representam, duas variantes de realização de um elemento da fig. 2, ou seja o casquilho (4), vistas zra corte pelo plano (ΞΟΥ).

Nestas figuras, encontra-se pois o veio (102) que suporta o rotor (2) e os imanes (3) para a parte móvel, e o estator (1) e o casquiLio (4), para a parte fixa. Todavia, de acordo ccm estas variantes, o casquilho (4) possui nas suas extremidades grossuras a fira, de aumentar sensivelmente o binário de amortecimento viscoso anterior.

Na fig. 3a, o casquilho (4) apresenta, a título Ce exemplo, duas grossuras de ura lado e do outro do estator (1), apresentando assir.r uraa meia seção sensivelmente era forra de U.

A fig. 3b representa uma outra variante da forna do casquilho (4), na qual a meia secção tem sensivelmente a forma de Z. Na figura 1, o casquilho (4) está representado segundo esta ultima variante.

As fig. 4a, 4b e 4c representara urra forma de realização do dispositivo electromagnetico de amortecimento e de posicionamento da sonda de incidência segundo a presente invenção, visto em corte pelo plano (XOY).

Na fig. 4a, cncontra-se o veio (102), o rotor (2), cs imanes (3), o entxeferxo (10), o casquilho (4) e o estator.

Todavia, a forra do estator está aqui modificada.Ter. sempre a forma anular geral mas apresenta agora recortes (5), por exemplo doze recortes, que definem entre si dentes (19). Fios condutores (6)estão Ixhinados nos recortes ou cavas era tomo de um ou vários dentes, de rodo a constituir uma ou várias fases e um ou vários pares de polos. Nesta figura, representou-se por exemplo uma só fase, isto é, os eriiolar.ontos são forrados por ura mesmo condutor ou por vários condutores ligados em paralelo aos mesmos dois terminais de entrada, formando dois pares de polos, isto é, dois rjares de bobinas distintas. As cavas (5) apresentara cada uma uma parte (7) suficientemente larga para conter os condutores (6) e uraa abertura (8) na face interior do estator, menor, para minimizar as variações de relutância ao nível das cavas. O dispositivo compreende ainda, entre o casquilho (4) e o estator (1), uma camisa (9) de material ferromagnético, cuja função é definida mais adiante. Finalmente, nesta fig, 4a, o estator (1) não estã tracejado, embora seja visto sm corte, para maior clareza do desenho.

A fig. 4b representa o mesmo esquema que a fig, 4a, mas simplificado para mostrar o seu funcionamento, designadarente pelo supressão dos condutores (6), e no qual aparecem as direcções do campo e da corrente quando o dispositivo está em funcionamento.

Esta figura representa a título de ezovplo, para um rotor cora dois pares de polos o sentido das correntes nos condutores simbolizados classicamente ou por um ponto envolvido por unia circunferência ou por uira cruz envolvida por urra circunferência, conforme entrara ou saem era relação ao plano da figura, a posição do rotor nur/a das suas posições estã- 3 -

veis e o sentido da indução ao antreferro (10), simbolizado pelas setas ('.). •guando se alimenta uma ou várias fases do estator (no caso da figura apenas ura fase), a camisa (9) atinge a saturação magnética era certas zonas (13), (14) , (15) e (16), que ficara er.i frente das cavas (5) que são atravessadas por condutores. O estator (1) actua então como o de um rotor clássico, oom. quatro cavas das zonas (13) a (16) abertas. O rotor (2) roda para se colocar na posição angular estável roais próxima a correspondente a configuração dos campos fortes. Todo desvio do rotor (2) er?. relação à sua ou às suas posições estáveis cria um forte binário de reposição para esta posição de equilíbrio. Cbtéi.i-se assim um funcionamento oor.o posicionador.

Para obter um posicionamento segundo ura segundo valor de angulo (ou vários outros valores), realiza-se em tomo dos dantes um. enrolamento distinto (ou vários) alimentado por ura par (ou vários) de terminais distintos e correspondentes a posições de equilíbrio distintas. Deste rodo, a seleccão pelo ooerador de um valor ds annnlo traduz-se ^ela selecrão de um par de terr.inais.

da ausência de corrente nos condutores (6), o dispositivo funciona coro o da fig. 2 como dispositivo de airortecirento.

bste dispositivo perto.te assim realizar, aw anteriormente a função de amortecimento ccs-.o um. mínimo de binários parasitas resistentes e, além disso, a função de posicionamento, à custa simplesmente de enrolai .ontos de condutores suplementares, sem adição de meios de deser.-brague e ser?, adição de atritos e/ou de binários parasitas suplementares.

Fazendo referencia à fig. 4a, vê-se que se fizeram além disso várias pequenas aberturas (13) nos dentes (19), para permitir obter um binário parasita de ligação da cavas que seja mínimo, coto se explica a seguir,

Coei efeito, na ausência da camisa (9) e das pequenas aberturas (13) e quando as aberturas (3) não forem helicoidais, isto é,quando as suas geratrizes forem paralelas ao eixo (?<?.') de rotação, a presença das cavas e do carpo magnético criado pelo indutor fez surgir, quando o indutor roda em. relação ao estator, ura binário parasita de ligação de cavas de valor elevado. Zste binário de ligação tera origem no facto de o circuito magnético que se encontra em frente do indutor apresentar, ao nível de cada cava, uma variação de relutância importante. Isso tem por efeito criar posições preferenciais para o rotor, que já não roda livramente; por este o

facto, este binário íaz desviar da sua posição de equilíbrio c cata-vento ao qual está ligado o rotor, perturbando assim a medida da incidência. Este binário de ligação iode atingir amplitudes da ordem de 0,04 ..ϊ·, o que é redibitório tendo a?, conta a precisão desejada na medida de incidência.

A fim. de diminuir esto binário parasita, utiliza-se a técnica da torção que se aplica quer ao indutor, quer ao induzido, quer aos dois elementos sirultanea*^; ente; consiste er.¹. ter, para a geratriz das aberturas (3) , não já uiva direcção paralela ao o imo de rotação (?Fd) mas siia uma hélice, cujo coriprir.ento e cujo angulo são tais que a evítremidace de uma hélice fica alinhada (segundo (FR') com o unicio da hélice seguinte. O angulo de torção é portanto igual a 350° dividido pelo ιόϋ-αη de cavas. 17o caso da fig. 4a, sorrio as cavas em. número de doza, obtém-se un angulo de torção de 30°, o que e a.jui um valor dav.asoo.co elevado. Com. efeito, as limitações de escaco coaxado mínimo <me pesam. na sonda oonduzcr.i a escolher ur·!. estator cujo ca.príi.ento (paralela· ente ao eixo (00)) é também. o mais pequeno possível; tipicamente, pode ser da order.i do centímetro. A realização de aJaerturos em hélice com. um. tal angulo do torção é então tecnologicamente muito difícil.

Para reduzir este angulo, realizam-se portanto pequenas a’aerturas (13) por exemplo duas aberturas por dente, o que d.ond.uz no caso da fig. 4a a um angulo de torção dividido ror três, isto é 10°. Deste modo é possível diminuir a ar.plitude do binário do ligação mais ou r.enos numa relação de 10, ou seja 0,004 Π·ι, no exemplo anterior.

A adição de w.ia cai.isa de material ferrcrvagnetico tal co.o a camisa (9), que mascara as aberturas (S) e (18) vistas do indutor, permite diminuir muito sensivelmente as variações de relutância apresentadas pelo estator, Para este efeito, a camisa (9) deve ter una espessura tal que não seja saturada pelo fluxjo indutor do rotor ivas que seja facilmente saturada ao mínimo dias aberturas (3) pelo campo do induzid.o, a fim. de obter o funcionamento como posicicnador. Além, disso, pelas i.esras razões que o estator (1), o material utilizado para realizar a camisa (9) deve apresentar una grande permeabilidade magnética,

tão isótropo quanto possível a apresentar perdas por histerese o mais reduzidas possível. Utilizando co sonda de incidência.

i.o atrás se axpôs aberturas (3) e (18) erni hélice e uma camisa (9), obtém-se um. binário parasita de ligação ainda reduzido de um factor 10, ou seja 0,0004 ' .τι, no exemplo anterior, o que permite atingir a precisão desejada para a

Λ fig. 4c representa ura vista en corte parcial no plano (>:OY) do estator (1) pondo em. avidencia as cavas (3) e as ararturas (S) e (10).

Ve-se nesta figura que o angulo forrado pelo eixo das duas aberturas consecutivas é constante qualquer que sejam as aberturas consideradas, (13) ou (3), e igual a (?). Além. disso, a largura das aberturas pequenas (13) tomada ao longo da circunferência inferior que forra o estator (1) e constante (b). ’.'ο que respeita ã profundidade das aberturas pequenas (13) ela é tar.ben constante e igual a (h) , Os cãloalos e as experiencias da Requerente i-ostram quo ur.i funcionamento satisfatório é d>tido quando a largura (3) das aberturas pequenas (13) é próxira da (a) das aJjerturas (3) e a sua profundidade (h) é da ordem de grandeza do comprimento (L) das aberturas (3).

A. fig. 5 representa ura outra forra de realização do dispositivo da amortecimento e de posicionamento da sonda, segundo a presente invenção, vista era corte por ura plano (XOY) .

Esta variante de roalizéção corresponde a ura inversão da posição dos conjuntos fixos e móveis um em. relação ao outro. O rotor (2) e os imanes (3) são colocados agora no exterior do dispositivo, estando o estator (1) no interior. O estator (1) compreende sempre na sua periferia sucessivai.ante, ura camisa (9) ferromagnética e um. casquilho (4) condutor.

O funcionamento daste dispositivo ã idêntico ao descrito anteriormente.

ãs fig. 6a, 6b e 6c representam ura outra forra de realização do dispositivo da ca.ortecimento e de posicionar ento da sonda segundo a presente invenção.

Leste i cdo de realização, o carpo : agnetico do indutor ã axial., isto é dirigido segundo o eixo de rotação (RR’).

fig. 6a representa um corte do dispositivo no plano (ZOE) que contén o eixo de rotação (RR*); a fig. 6b representa ura. corte deste mesr.O dispositivo segundo un eixo (BE) da fig. 6a, num plano paralelo a (XOY) , e a fig, 5c representa uri corte segundo um eixo (?J\) do dispositivo da fig. 4a, tai.ijéi.1 nua plano paralelo a (XCY).

O rotor (2), solidário ccr.t o veio (102) é formado aqui ainda por um anel de material ferromagnético, de eixo (RR’), que leva na periferia de uma face os inanes (3). O esteitor (1), era forra de anel de

eixo (RR'), de material ferromagnético, compreende as cavas (5), alqui-.ias das quais pelo raehos são atravessadas pelo condutor (6) bobinado era tomo do estator. Este leva uri disco de r.aterial ferromagnético que constitui a camisa (9) e ura segundo anel, de r.aterial bera condutor da electricidade, constituindo o casquilho (4) , ei.· frente ao rotor, definido assim o entrefej? ro (IO) .

A fig. 6h, que é portanto ura corte feito pele eixo (EB) que passa no estator (1) põe era evidência o enrolamento dos condutores (6) correspondente a uma fase. As referências (B^) e (Et) representar;, os pontos ds alimentação do enrolarrento.

A fig. 6c, que ê ura corte feito segundo o eixo (AA) situado no entreferro (10 (, representa ura ejrewplo particular de ur.a disposição dos imanes no caso de ura indutor ocra dois pares de pelos. O sentido da indução (setas (I;) ) está representado secundo as mesmas normas que anteriorr.ente.

Para simplificar os desenhos, o eixo (lo2) não foi representado nas fig. 6b e 6c.

Vê-se na fig. 6b que as cavas (5) são era hélice, pelas razões atrás referidas em relação ocra a fig. 4. Todavia, nesta variante, a realização das cavas em. hélice não encontra as mesmas dificuldades tecnológicas e é possível obter ângulos de torção importantes, tomando assim inúteis as poquenas cavas tais como (13) das fig. 4.

As fig. 7a, To e 7c, representam. ur.a. outra forra de realização do dispositivo de awrteciroento e de posicionamento dia sonda de incidência segundo a presente invenção.

Esta variante retas a estrutura de base de ura. motor de binário de írianes permanentes.

Na fig. 7a, que ê ura oorte pelo plano (XOY),encontra-se o rotor (1) constituído por ura anel sem. cavas, Lobinado era anel de Grarre corro ê roais visível na fig. To, que é ura oorte secundo o eixo (AA) da fig. 7,feito pelo plano (ΥΟΞ), portanto. Cada condutor (6) envolve o anel (1). O dispositivo compreende igualrante o casquilho (4) de material condutor, que pode indiferenter.ente ser colocado no espaço compreendido entre o anel (1) e os condutores (6), coro está representado nas fig. 7a, e To ou no exterior deste espaço, ccr.o se representa na fig. 7c, que é também ura corte pelo plano (XOY) e que representa uma variante do dispositivo da fig. 7a.

indutor, solidário com c veio (102) não representado é constituído aqui por ura ou vários imanes (3); neste exemplo particular, representou-se apenas uni par de polos, na posição estável de modo de posicionamento. Os dois elementos (1) e (3) são concêntricos, representou-se igualr.ente o sentido da corrente e o do campo magnético de acordo ccv. a representação anterior.

Corpreendo-se bera que para obter outras posições estáveis basta juntar fases diferentes ao anel (1).

Foi assim descrita uma sonda de incidência que compreende roios de amortecimento clectro.agneticos, sendo estes meios além, disso susceptiveis de assegurar urra função de posicionamento, desde que se adicione bobinas condutoras ao estator. Fstes meios permitem! dar resposta às limitações de ura sonda de incidência, ncneadaiiente:

- precisão e sensibilidade, devido ao facto de o amortecimento e o posicionamento serem realizados electrcnagneticanente cor. um mini.o de atrito seco e/ou binários parasitas;

- fiabilidade, devida ao facto de o dispositivo não conter elementos sensíveis, tais cetro um fluido ou ura embraiagem;

- massa e volume reduzidos, devido ao facto em especial de um mesmo dispositivo ser susceptível de realizar as duas funções.

Claims (1)

1. Censor Ce direcção do escoauiiito do ar para a determinação do ângulo .jue um et-n da aeronave faz cai esta direcção de escoamento caracterizado por cor.preender:

   - ui.i elemento (100) fixado nura veio (102),sendo o conjunto novel em rotação em tomo do eixo (RR’) do veio, sendo o elemento móvel susceptível de se orientar na clireccão do escoamento do ar;

   - urra parte fixa destinada a ficar solidária ccn a aeronave;

   - meios de medição (112) da rotação do elerento móvel om. relação à parta fixa;

   - meios de amortecimento do movimento do elemento móvel; sendo o sensor caracterizado pelo facto de os meios de arortecimeirto ca.praenderem:

   - uma parte móvel (2), denominada rotor, feita de material ferromagnético e firada no veio de rotação (102) ;

   - i eios (3), mecanicaitiente solidários com o rotor, assegurado a geração da um campo magnético alternado;

   - uma parte fim (1), charada estator, feita de material ferromagnético e solidário com a parte fixa da sonda;

   - meios (4) electricamente condutores, solidários mecanicamente ccm o estator, colocados no carpo magnético, induzindo este, quando do movimento do rotor, nos meios condutores, um binário resistente dirigido no sentido contrário ao do movimento do rotor, sensivelmente proporcional à velocidade angular deste, assegurando assim. um. amortecimento do movimento do rotor;

   - raios de posicionamento do elemento móvel numa posição pré-determinada, compreendendo fios condutores (6) que passam em cavas (5) previstes no estator, constituindo os fios pelo menos uma fase e uj·.; par de polos, assegurando a passagem da corrente nestas condutores o posicionamento do rotor (2) e por conseguinte do elemento móvel numa posição pré-da terminada.

   - 14 Sensor cie acordo cora a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os mios (3) de geração do ca· po r.açnetico corpreenderei;’. um certo núaero de imanes polarizados, finados na periferia do rotor (2).

   Sensor de aoordo cc?;?. urra das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o cargo ragnetioo ser radial eru relação ao eixo de rotação (RPd) e por o estator (1) e o rotor (2) serem sensivelz.iente em forra de aneis concêntricos.

   Sensor de acordo caa a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de o estator (1) estar colocado ev. torno do rotor (2),

   Sensor de acordo cor: a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de o rotor (2) estar colocado era tomo do estator (1).

   -S -

   Sensor de acordo ocra cualcuer das reivindicações 3 a 5, Caracterizado pelo facto de os veios (4) condutores tem a forra de anel, fixado na face do estator (1) que está voltada para o rotor {?.}.

   Sensor de acordo cc?u a reivindicação 3, caracterizado .elo facto de o anel (.·) apresentar excrescencias que produzem. ur- aumnto do binário de amrtecú.ento.

   <5 — Q —

   Sensor de acordo ca?. qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o estator (1) e o rotor (2) estarer?. dispostos no eixo de rotação (?R*) um por cina do outro e por o cango magnético estar diirigiõo segundo o eixo de rotação.

   Sensor de acordo coíj. a reivindicação 1, caracterizado polo facto de a abertura (3) das cavas (5) ser espiralada.

   Sensor de acordo ccr;: qualquer das reivindicações 1 ou 9, caracterizado pelo facto de o estator ocmpreerider entre as cavas (5) pequena· aberturas distribuídas uiifonjemnte.

   - 11 Sensor de acordo ar qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo facto <5e ocxpreender alêra disso wa câmara (9) de material ferromagnético, disposta no estator (1) de rodo a mascarar as cavas (5) e as pequenas aberturas (13).

   - 12 Sensor de acordo cota qualquer das reivindicações 1, 3, 4, 5, 5 ou 7, caracterizado pelo facto de os meios (3) de geração de um cara po magnético constituirei·?, o rotor e por compreenderem. além, disso pelo manos ur.i fio condutor (6) Itobinado aa tomo do rotor.

   A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi apresentado na fiança era 25 de Janeiro de 1937, sob o do. 33 00834.