RU2564636C1 - Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna - Google Patents

Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2564636C1
RU2564636C1 RU2014109455/08A RU2014109455A RU2564636C1 RU 2564636 C1 RU2564636 C1 RU 2564636C1 RU 2014109455/08 A RU2014109455/08 A RU 2014109455/08A RU 2014109455 A RU2014109455 A RU 2014109455A RU 2564636 C1 RU2564636 C1 RU 2564636C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
control unit
power supply
motor
motor windings
Prior art date
Application number
RU2014109455/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014109455A (en
Inventor
Михаил Борисович Тенин
Алексей Михайлович Швачкин
Игорь Павлович Вик
Владимир Иванович Ферапонтов
Сергей Анатольевич Винокуров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения"
Priority to RU2014109455/08A priority Critical patent/RU2564636C1/en
Publication of RU2014109455A publication Critical patent/RU2014109455A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564636C1 publication Critical patent/RU2564636C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: physics, navigation.
SUBSTANCE: invention relates to ACS and is intended for locking of moving components of onboard antenna. Claimed device comprises contactless torque motors engaged via reduction gearbox with gimbal suspension axles. Antenna curtain is fitted on inner frame of said suspension. Besides, this device comprises motor control unit and onboard power supply. Also, it is equipped with commutators connected to onboard power supply and bridges connected to normally-closed contacts of commutators to motor windings. Note here that control unit is connected to motor windings via normally-open contacts of commutators.
EFFECT: ruled out antenna failure caused by kicking of its moving parts against limiters at manoeuvre owing to braking of said parts by shunting the motor windings at failure of power supply.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для арретирования подвижной части радиолокационных антенн, установленных на борту подвижных объектов, и может быть использовано на летательных аппаратах, в том числе на самолетах и вертолетах.The invention relates to the field of automation and is intended for arresting the movable part of radar antennas mounted on board moving objects, and can be used on aircraft, including airplanes and helicopters.

Предлагаемое устройство предназначено для арретирования антенного устройства (антенны) бортовой радиолокационной станции (БРЛС), состоящего из неподвижной части, которая закреплена на корпусе подвижного объекта, и подвижной части, содержащей конструктивно соединенные антенное полотно и систему формирующих диаграмму направленности антенны высокочастотных излучателей, соединенных через фидерные линии, и вращающиеся переходы с неподвижной частью антенны. Подвижная часть антенны представляет собой двухосный или трехосный карданный подвес, состоящий в двухосном варианте из наружной рамы, поворачивающейся относительно корпуса объекта на угол азимута φАз (в горизонтальной плоскости), и внутренней рамы, поворачивающейся относительно наружной на угол места φУм (в вертикальной плоскости). На внутренней раме расположено антенное полотно с облучателями.The proposed device is intended for arresting the antenna device (antenna) of the airborne radar station (BRLS), consisting of a fixed part, which is mounted on the housing of a moving object, and a moving part, containing structurally connected antenna fabric and a system that forms the antenna radiation pattern of high-frequency emitters connected via feeder lines, and rotating transitions with the fixed part of the antenna. The moving part of the antenna is a biaxial or triaxial gimbal, consisting of a biaxial version of an external frame that rotates relative to the body of the object at an azimuth angle φ Az (in the horizontal plane), and an internal frame that rotates relative to the external at an elevation angle φ Um (in the vertical plane ) An antenna sheet with irradiators is located on the inner frame.

Известно арретирующее устройство трехстепенного гироскопа с карданным подвесом, содержащее корпус, привод арретира, цилиндрическую фрикционную муфту, установленную на оси наружной рамы с возможностью перемещения вдоль оси рамы, дисковую фрикционную полумуфту с упругой развязкой, связанную направляющими с корпусом, и дисковую фрикционную полумуфту, связанную с наружной рамой карданного подвеса при помощи штока с пружиной, который выполнен с фрикционной ступенью, установлен на оси наружной рамы и может перемещаться вдоль этой оси (а.с. СССР №934223, 1982).A three-stage gyroscope arresting device with a gimbal is known, comprising a housing, an arrester drive, a cylindrical friction clutch mounted on the axis of the outer frame with the possibility of movement along the axis of the frame, a friction disk coupling half with elastic decoupling connected by guides to the body, and a disk friction coupling half associated with the outer frame of the gimbal with the help of a rod with a spring, which is made with a friction step, is mounted on the axis of the outer frame and can move along this axis (as SSR №934223, 1982).

Это устройство работает следующим образом.This device operates as follows.

Для арретирования приводят в движение привод арретира, усилием которого через упругую развязку и дисковые фрикционные полумуфты корпуса и рамы обеспечивается сцепление наружной рамы с корпусом. Одновременно движется шток вдоль оси наружной рамы и после сцепления его фрикционной ступени с фрикционной цилиндрической муфтой усилие упругой развязки в конце цикла арретирования создает фрикционный момент, сцепляющий внутреннюю и наружную рамы с корпусом. При разарретировании происходит возвращение полумуфт и штока в исходное состояние.For arresting, the actuator of the arrestor is set in motion, the force of which through the elastic decoupling and disk friction half-couplings of the casing and the frame ensures the adhesion of the outer frame to the casing. At the same time, the rod moves along the axis of the outer frame and, after its friction step engages with the friction cylindrical sleeve, the elastic decoupling force at the end of the arresting cycle creates a frictional moment that interlocks the inner and outer frames with the body. When sizing, the coupling halves and the rod return to their original state.

Недостатки этого устройства обусловлены тем, что наличие цилиндрической муфты, штока, направляющих и упругой развязки усложняет конструкцию и снижает надежность устройства. Кроме того, остается открытым вопрос обеспечения дистанционного управления приводом.The disadvantages of this device are due to the fact that the presence of a cylindrical sleeve, rod, guides and elastic isolation complicates the design and reduces the reliability of the device. In addition, the issue of providing remote control of the drive remains open.

Указанные недостатки частично устранены в известном устройстве арретирования антенны для БРЛС типа FGM 129C-01A, приведенном в «Руководстве по технической эксплуатации БРЛС FGM129C, часть 2», изд. ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР», Москва, 2011 г., раздел 112.14.03, стр. 6, 7, которое является ближайшим аналогом предлагаемого устройства и содержит: электродвигатели с постоянными магнитами, вращающими через редукторы антенное полотно, установленное на карданном подвесе, вокруг его осей, каждый из редукторов кинематически связан с тормозной электромагнитной муфтой, и блок управления двигателями. Обмотки тормозных электромагнитных муфт и вход электропитания блока управления двигателями подключены к внешнему источнику электропитания - бортовой сети летательного аппарата.These shortcomings have been partially eliminated in the well-known antenna arresting device for radar type FGM 129C-01A, given in the "Guidelines for the technical operation of radar FGM129C, part 2", ed. OJSC "Corporation" Fazotron-NIIR ", Moscow, 2011, section 112.14.03, pages 6, 7, which is the closest analogue of the proposed device and contains: electric motors with permanent magnets that rotate the antenna plate mounted on a gimbal through gearboxes , around its axes, each of the gearboxes is kinematically connected with a brake electromagnetic clutch, and an engine control unit. The windings of the brake electromagnetic couplings and the power supply input of the engine control unit are connected to an external power source - the on-board network of the aircraft.

Электромагнитная тормозная муфта представляет собой конструктивно объединенные катушку электромагнита (обмотку) с подвижным подпружининным сердечником, на котором размещен неподвижный фрикционный диск, расположенный напротив подвижного фрикционного диска, вал вращения которого соединен с валом механического редуктора.An electromagnetic brake clutch is a structurally integrated electromagnet coil (winding) with a movable spring-loaded core, on which a stationary friction disk is located, located opposite the movable friction disk, the rotation shaft of which is connected to the shaft of the mechanical gearbox.

Работа такого устройства происходит следующим образом.The operation of such a device is as follows.

При отсутствии электропитания неподвижный фрикционный диск с помощью пружины прижимается к подвижному диску, что обеспечивает торможение привода. При включении электропитания антенны электромагнит муфты втягивает сердечник, преодолевая сопротивление пружины, и отводит неподвижный фрикционный диск от подвижного, освобождая вал редуктора для свободного вращения полотна антенны.In the absence of power supply, the stationary friction disk is pressed against the movable disk by means of a spring, which provides braking of the drive. When the antenna power is turned on, the coupling electromagnet retracts the core, overcoming the spring resistance, and diverts the stationary friction disk from the movable one, freeing the gearbox shaft for free rotation of the antenna sheet.

Однако рассмотренное устройство арретирования обладает существенным недостатком, обусловленным необходимостью увеличения массы антенны в целом из-за применения громоздких конструктивных элементов антенны - электромагнитных фрикционных муфт, в том числе из-за увеличения массы подвижной части антенны, так как требуется установка муфт на подвижной части, что приводит к ухудшению динамических характеристик приводов антенны при обзоре пространства.However, the considered arresting device has a significant drawback due to the need to increase the mass of the antenna as a whole due to the use of cumbersome structural elements of the antenna - electromagnetic friction clutches, including due to the increase in mass of the moving part of the antenna, since it is necessary to install couplings on the moving part, which leads to a deterioration in the dynamic characteristics of the antenna drives when viewing the space.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение этого недостатка за счет того, что устройство электромагнитного арретирования антенны, содержащее электродвигатели с постоянными магнитами, вращающими вокруг осей карданного подвеса через редукторы антенное полотно, установленное на карданном подвесе, и блок управления электродвигателями, снабжено для каждой из осей подвеса коммутатором и шунтом, управляющие входы коммутаторов параллельно подключены к цепи электропитания приводов антенного устройства, обмотки каждого электродвигателя подключены к коммутируемому входу своего коммутатора, а нормально замкнутый и нормально разомкнутый выходы этого коммутатора соединены соответственно со своим шунтом и своим выходом блока управления электродвигателями.The objective of the proposed technical solution is to eliminate this drawback due to the fact that the device for electromagnetic locking of the antenna, containing motors with permanent magnets rotating around the axles of the gimbal through gearboxes, an antenna sheet mounted on the gimbal, and a motor control unit, is provided for each of the axles of the gimbal the switch and the shunt, the control inputs of the switches are connected in parallel to the power supply circuit of the drives of the antenna device, each winding motor connected to the dial-up entry of his switch, and the normally closed and normally open outputs of the switch are respectively connected with his shunt and its output motor control unit.

На фиг.1 представлена функционально-кинематическая схема предлагаемого устройства электромагнитного арретирования антенны в двухосном варианте карданного подвеса, на фиг.2 - результаты экспериментальной проверки влияния шунтирования обмотки электродвигателя на угловую скорость самопроизвольного движения антенного полотна под действием внешней силы.Figure 1 presents the functional kinematic diagram of the proposed device for electromagnetic locking of the antenna in a biaxial version of the gimbal, figure 2 - the results of an experimental test of the effect of shunting the motor winding on the angular velocity of spontaneous movement of the antenna sheet under the action of external force.

Устройство электромагнитного арретирования антенны (фиг.1) содержит первый электродвигатель 1 и второй электродвигатель 2, которые через редукторы 3 и 4 соответственно вращают антенное полотно 5, установленное на карданном подвесе 6, вокруг осей в азимутальном и в угломестном направлениях, и блок управления двигателями 7, вход 7-1 которого подключен к внешнему источнику электропитания. Устройство электромагнитного арретирования антенны снабжено двумя коммутаторами 8, 9 и двумя шунтами 10, 11, управляющие входы первого 8-1 и второго 9-1 коммутаторов подключены к цепи электропитания антенного устройства, обмотки первого электродвигателя 1 подключены к коммутируемому входу 8-2 первого коммутатора 8, соответствующие нормально замкнутый 8-3 и нормально разомкнутый 8-4 выходы первого коммутатора 8 соединены соответственно с первым шунтом 10 и первым выходом 7-2 блока управления двигателями 7. Обмотки второго электродвигателя 2 подключены к коммутируемому входу 9-2 второго коммутатора 9, соответствующие ему нормально замкнутый 9-3 и нормально разомкнутый 9-4 выходы второго коммутатора соединены соответственно со вторым шунтом 11 и вторым выходом 7-3 блока управления двигателями 7.The electromagnetic locking device of the antenna (Fig. 1) comprises a first electric motor 1 and a second electric motor 2, which through gears 3 and 4 respectively rotate the antenna web 5 mounted on the gimbal 6 around the axes in azimuth and in elevation directions, and a motor control unit 7 Input 7-1 of which is connected to an external power source. The device for electromagnetic locking of the antenna is equipped with two switches 8, 9 and two shunts 10, 11, the control inputs of the first 8-1 and second 9-1 switches are connected to the power circuit of the antenna device, the windings of the first electric motor 1 are connected to the switched input 8-2 of the first switch 8 corresponding 8-3 normally closed and 8-4 normally open outputs of the first switch 8 are connected respectively to the first shunt 10 and the first output 7-2 of the engine control unit 7. Connect the windings of the second electric motor 2 us to dial entry 9-2 second switch 9 corresponding thereto NC 9-3 and 9-4 normally open second switch outputs connected respectively to a second shunt 11 and a second output 7-3 engine control unit 7.

На неподвижной части антенны установлена внешняя вращающаяся по азимуту в пределах угла φАз рама карданного подвеса 6, электродвигатель 1 с редуктором 3, блок управления 7, первый коммутатор 8 и шунт 10. Подвижная часть антенны содержит карданный подвес 6 в целом с установленными на внутренней раме подвеса антенным полотном 5, электродвигателем 2 и редуктором 4, что обеспечивает поворот антенного полотна по углу места в пределах φУм.On the fixed part of the antenna there is an external gimbal frame 6 rotating in azimuth within the angle φ Az , an electric motor 1 with a gearbox 3, a control unit 7, a first switch 8 and a shunt 10. The mobile part of the antenna contains a gimbal 6 as a whole with those mounted on the internal frame suspension by an antenna sheet 5, an electric motor 2 and a gearbox 4, which ensures rotation of the antenna sheet along an elevation angle within φ Um .

Блок управления двигателями 7 представляет собой цифроаналоговый преобразователь, формирующий электрические сигналы управления электродвигателями 1 и 2.The engine control unit 7 is a digital-to-analog converter that generates electrical control signals for electric motors 1 and 2.

Коммутаторы 8, 9 аналогичны друг другу. Коммутатор представляют собой, например, электромагнитное коммутирующее реле с группой контактов, каждая из которых при подаче электропитания на обмотку реле (при включении реле) производит переключение цепи подвижного контакта с цепи нормально замкнутого контакта на цепь нормально разомкнутого контакта. В обесточенном состоянии обмотки реле цепь подвижного контакта снова подключается к нормально замкнутым контактам.Switches 8, 9 are similar to each other. A switch is, for example, an electromagnetic switching relay with a group of contacts, each of which, when power is supplied to the relay coil (when the relay is turned on), switches the movable contact circuit from the normally closed contact circuit to the normally open contact circuit. In the de-energized state of the relay winding, the moving contact circuit is again connected to the normally closed contacts.

Шунты 10, 11 аналогичны друг другу и представляют собой проводники с сопротивлением, существенно меньшим, чем внутреннее сопротивление обмоток электродвигателей.The shunts 10, 11 are similar to each other and are conductors with a resistance significantly less than the internal resistance of the motor windings.

Предлагаемое устройство электромагнитного арретирования антенны работает следующим образом.The proposed device electromagnetic locking antenna works as follows.

При подаче на антенну электропитания срабатывают коммутаторы 8, 9 и через вход 8-2 и выход 8-4 коммутатора 8 и вход 9-2 и выход 9-4 коммутатора 9 производят подключение обмоток первого электродвигателя 1 и второго электродвигателя 2 к первому (азимутальному) 7-2 и соответственно ко второму (угломестному) 7-3 выходам блока управления двигателями 7. После включения электропитания блок управления двигателями 7 формирует сигналы для электродвигателей 1 и 2, действие которых устанавливает антенное полотно 5 в исходное положение и удерживает его при воздействии на подвижную часть антенны внешних отклоняющих силовых моментов. В дальнейшем блок управления 7 управляет пространственной ориентацией антенного полотна 5 в соответствии с заданными режимами работы бортовой РЛС, используя данные канала информационного обмена с центральным вычислительно-управляющим устройством БРЛС (на фиг.1 не показан).When applying power to the antenna, the switches 8, 9 are triggered, and through the input 8-2 and the output 8-4 of the switch 8 and the input 9-2 and the output 9-4 of the switch 9, the windings of the first electric motor 1 and the second electric motor 2 are connected to the first (azimuthal) 7-2 and, respectively, to the second (elevation) 7-3 outputs of the engine control unit 7. After turning on the power, the engine control unit 7 generates signals for electric motors 1 and 2, the action of which sets the antenna sheet 5 to its original position and holds it under influence tvii on the moving part of the antenna of the external deflecting force moments. In the future, the control unit 7 controls the spatial orientation of the antenna sheet 5 in accordance with the specified operating modes of the airborne radar, using data channel information exchange with the Central computing and controlling device radar (not shown in figure 1).

При отключении внешнего электропитания коммутатор 8 возвращается в выключенное (нормальное) состояние, при котором обмотки азимутального электродвигателя 1 через вход 8-2 и выход 8-3 подключаются к шунту 10. Аналогично этому коммутатор 9 через вход 9-2 и выход 9-3 подключает обмотки электродвигателя 2 к шунту 11.When external power is turned off, switch 8 returns to the off (normal) state, in which the windings of the azimuthal electric motor 1 are connected to shunt 10 through input 8-2 and output 8-3. Similarly, switch 9 connects through input 9-2 and output 9-3 motor winding 2 to the shunt 11.

Отключение электродвигателей 1 и 2 от блока управления 7 приводит к исчезновению удерживающих вращающих моментов на валах электродвигателей, что при действии внешних сил на антенное полотно 1 и подвижную часть антенны в целом приводит к повороту подвеса и через редукторы 3 и 4 и вызывает вращение осей электродвигателей.Disconnecting the electric motors 1 and 2 from the control unit 7 leads to the disappearance of the holding torques on the motor shafts, which, when external forces act on the antenna sheet 1 and the moving part of the antenna as a whole, leads to the suspension turning through gearboxes 3 and 4 and causes the axes of the electric motors to rotate.

Известно, см., например, Н.И. Кошкин и М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике. Москва, изд. «Наука», 1976, стр.157, 158, что изменяющийся электромагнитный поток в двигателе постоянного тока с постоянными магнитами возбуждает электрическое поле (вихревое электрическое поле). В обмотках электродвигателя наведенное поле проявляется как действие сторонних сил, приводящее к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) электромагнитной индукции. При соединении выводов обмотки между собой (шунтировании обмотки) появляется индукционный электрический ток, обусловленный этой ЭДС.It is known, see, for example, N.I. Koshkin and M.G. Shirkevich. Handbook of elementary physics. Moscow, ed. "Science", 1976, p. 157, 158, that a changing electromagnetic flux in a DC motor with permanent magnets excites an electric field (vortex electric field). In the windings of the electric motor, the induced field is manifested as the action of external forces, leading to the appearance of an electromotive force (EMF) of electromagnetic induction. When the winding terminals are connected to each other (bypassing the winding), an induction electric current appears due to this EMF.

Индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле в соответствии с законом Ленца препятствует изменениям того магнитного поля, которое вызвало появление индукционного тока. Значение ЭДС индукции Б равно по абсолютной величине скорости изменения магнитного потока, т.е. отношению приращения магнитного потока ΔФ за время Δt, через суммарную площадь, ограниченную контурами всех витков обмотки электродвигателя, а знаки ε и скорости изменения магнитного потока противоположны, т.е.The induction current has such a direction that its magnetic field, in accordance with the Lenz law, prevents changes in the magnetic field that caused the appearance of the induction current. The value of the EMF of induction B is equal in absolute value to the rate of change of the magnetic flux, i.e. the ratio of the magnetic flux increment ΔФ over the time Δt, through the total area bounded by the contours of all turns of the motor winding, and the signs ε and the rate of change of the magnetic flux are opposite, i.e.

Figure 00000001
Figure 00000001

где i - текущий номер витка обмотки электродвигателя,where i is the current number of the coil of the motor winding,

n - общее число витков обмотки,n is the total number of turns of the winding,

ΔФi - величина изменения магнитного потока через i-й виток,ΔF i - the magnitude of the change in magnetic flux through the i-th turn,

Δt - интервал времени, на котором произошло изменение величины ΔФi.Δt is the time interval over which the change in ΔF i .

Если замкнуть обмотку электродвигателя, то в ней возникает электрический ток, величина которого I равнаIf you close the motor winding, then an electric current arises in it, the value of which I is equal to

I=ε/R,I = ε / R,

где R - общее сопротивление цепи короткозамкнутой обмотки.where R is the total resistance of the short-circuit circuit.

При этом возникает тормозящий момент, препятствующий вращению электродвигателя и связанной с ним редуктором подвижной части антенны, что и обеспечивает эффект арретирования антенны при выключении электропитания. Сила торможения будет прямо пропорциональна внешнему крутящему моменту и обратно пропорциональна сопротивлению короткозамкнутой цепи обмотки электродвигателя.In this case, a braking moment arises, which prevents the rotation of the electric motor and the associated movable part of the antenna, which provides the effect of arresting the antenna when the power is turned off. The braking force will be directly proportional to the external torque and inversely proportional to the resistance of the short-circuited circuit of the motor winding.

Таким образом, достигается цель предлагаемого технического решения - арретирование полотна антенны без увеличения массы подвижной части карданного подвеса.Thus, the goal of the proposed technical solution is achieved - arresting the antenna sheet without increasing the mass of the movable part of the gimbal.

Это обстоятельство было экспериментально проверено на антенном устройстве БРЛС, предназначенном для установки на борту летательного аппарата (ЛА), которое в качестве антенного полотна имеет зеркало, конструктивно объединенное с контррефлектором и рупорными облучателями, формирующими необходимую диаграмму направленности и соединенными через вращающиеся высокочастотные переходы с неподвижной частью антенны. Поворот зеркала по азимуту и углу места производит электромеханическая часть антенны, которая конструктивно состоит из основания, карданного подвеса и высокочастотной части.This circumstance was experimentally tested on the radar antenna device, intended for installation on board an aircraft (LA), which as an antenna sheet has a mirror, structurally combined with a counter-reflector and horn irradiators, forming the necessary radiation pattern and connected through rotating high-frequency transitions with the fixed part antennas. The rotation of the mirror in azimuth and elevation produces the electromechanical part of the antenna, which constructively consists of a base, gimbal and high-frequency part.

Электромеханическая часть антенны представляет собой двухосный карданный подвес, состоящий из наружной рамы, поворачивающейся относительно корпуса ЛА на угол азимута, и внутренней рамы, поворачивающейся относительно наружной рамы на угол места. На внутренней раме размещено антенное зеркало с облучателями и контррефлектором. Поворот зеркала производят азимутальный и угломестный электроприводы, каждый из которых содержит моментный безколлекторный электродвигатель постоянного тока типа ДБМ 70-0,16-3-2, редуктор и датчики угла. Этот двигатель имеет две независимые группы обмоток, управляющие напряжения на которых создаются блоком управления электродвигателями при включении электропитания антенны.The electromechanical part of the antenna is a biaxial gimbal, consisting of an external frame that rotates relative to the aircraft body at an azimuth angle, and an internal frame that rotates relative to the external frame at an elevation angle. An antenna mirror with irradiators and a counter-reflector is placed on the inner frame. The mirror is rotated by azimuthal and elevation electric drives, each of which contains a momentless DC brushless motor such as DBM 70-0.16-6-3, a gearbox and angle sensors. This motor has two independent groups of windings, the control voltages of which are created by the motor control unit when the antenna power is turned on.

Для проведения эксперимента был использован угломестный канал электропривода, который позволял варьировать дисбаланс зеркала, располагая дополнительный груз на зеркале антенны. Редуктор этого канала имел передаточное число, равное 55. В качестве коммутатора использовалось электромагнитные реле типа РЭС48Б, которое располагалось в непосредственной близости от электродвигателя. Реле имеет две группы контактов, через которые производилась коммутация цепей обмоток между выходом блока управления электродвигателями и шунтом. Обмотка реле была подключена параллельно входной цепи электропитания антенны. Масса реле существенно меньше, чем масса электромагнитной тормозной муфты ближайшего аналога.For the experiment, an elevated electric drive channel was used, which made it possible to vary the imbalance of the mirror, placing additional weight on the antenna mirror. The gearbox of this channel had a gear ratio of 55. As a switch, electromagnetic relays of the RES48B type were used, which were located in the immediate vicinity of the electric motor. The relay has two groups of contacts through which the winding circuits are switched between the output of the motor control unit and the shunt. The relay coil was connected in parallel with the antenna input power circuit. The mass of the relay is significantly less than the mass of the electromagnetic brake clutch of the closest analogue.

Методика испытаний состояла в измерении средней угловой скорости движения зеркала в вертикальной плоскости под действием дисбаланса при разомкнутой обмотке электродвигателя и при коротком замыкании (шунтировании) его обмотки с последующим сравнением этих скоростей для одинаковых значений дисбаланса антенны.The test method consisted in measuring the average angular velocity of the mirror in the vertical plane under the influence of an imbalance with an open winding of the electric motor and with a short circuit (bypass) of its winding, followed by a comparison of these speeds for the same values of the antenna imbalance.

Результаты этих испытаний приведены на фиг.2, где дана зависимость угловой скорости движения зеркала при шунтированной обмотке электродвигателя ω от скорости зеркала при разомкнутой обмотке ω0. Полученные результаты показали десятикратное снижение угловой скорости вращения карданного подвеса при его непроизвольном вращении из-за дисбаланса за счет тормозящего эффекта, возникающего в случае шунтирования обмоток электродвигателей привода. Например, если исходная скорость ω0=50°/c, то она падает до скорости ω=5°/с, что показывает хорошие арретирующие свойства антенны. При этом еще более снижается кинетическая энергия вращающегося подвеса EК, равнаяThe results of these tests are shown in figure 2, which gives the dependence of the angular velocity of the mirror when the shunted winding of the electric motor ω from the speed of the mirror with an open winding ω 0 . The results showed a ten-fold decrease in the angular velocity of the gimbal during its involuntary rotation due to imbalance due to the inhibitory effect that occurs when the windings of the drive electric motors are bypassed. For example, if the initial speed ω 0 = 50 ° / s, then it drops to a speed ω = 5 ° / s, which shows good arresting properties of the antenna. In this case, the kinetic energy of the rotating suspension E K , equal to

EК=0,5Jω2,E K = 0.5Jω 2 ,

где J - момент инерции карданного подвеса относительно оси вращения, что практически исключает возможность поломки антенны при соприкосновении подвижной части антенны с торцевыми ограничителями, т.к. сила соударения уменьшается в сто раз по сравнению с исходным значением.where J is the moment of inertia of the gimbal relative to the axis of rotation, which virtually eliminates the possibility of breakdown of the antenna when the moving part of the antenna comes into contact with end stops, because the force of impact decreases by a hundred times compared to the initial value.

Таким образом, полученные результаты подтверждают, что предлагаемое техническое решение обладает существенным положительным эффектом и обеспечивает достижение поставленной цели.Thus, the results confirm that the proposed technical solution has a significant positive effect and ensures the achievement of the goal.

Claims (1)

Устройство электромагнитного арретирования антенны бортовой радиолокационной станции, содержащее бесконтактные моментные электродвигатели, связанные через редукторы с осями карданного подвеса, на внутренней раме которого установлено антенное полотно, блок управления электродвигателями и бортовой источник электропитания, отличающееся тем, что оно снабжено коммутаторами, подключенными к бортовому источнику электропитания, и шунтами, которые подключены через нормально замкнутые контакты коммутаторов к обмоткам электродвигателей, при этом блок управления подключен к обмоткам электродвигателей через нормально разомкнутые контакты коммутаторов. A device for electromagnetic locking of an antenna of an onboard radar station, comprising contactless torque motors connected via gears to the axles of the universal joint suspension, on the inner frame of which an antenna sheet, an electric motor control unit and an onboard power supply are installed, characterized in that it is equipped with switches connected to the onboard power supply , and shunts that are connected through normally closed contacts of the switches to the motor windings, When the control unit is connected to the motor windings through the normally open contact switches.
RU2014109455/08A 2014-03-13 2014-03-13 Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna RU2564636C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109455/08A RU2564636C1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109455/08A RU2564636C1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014109455A RU2014109455A (en) 2015-09-20
RU2564636C1 true RU2564636C1 (en) 2015-10-10

Family

ID=54147500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109455/08A RU2564636C1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564636C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212196U1 (en) * 2022-05-13 2022-07-11 Сергей Александрович Мосиенко RADAR PAINT UNMANNED HELICOPTER

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416229A (en) * 1944-02-26 1947-02-18 Philco Corp Control apparatus for reversible motors
SU1764109A1 (en) * 1990-05-18 1992-09-23 Чистопольское Конструкторско-Технологическое Бюро "Вектор" Reflector guiding drive
RU2024907C1 (en) * 1991-03-11 1994-12-15 Людвиг Александрович Максименко Control system of the radar installation antenna
RU56653U1 (en) * 2006-03-15 2006-09-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" RADAR STATION
EP1601051B1 (en) * 2002-06-27 2007-04-04 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Multiaxial loop antenna chip

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416229A (en) * 1944-02-26 1947-02-18 Philco Corp Control apparatus for reversible motors
SU1764109A1 (en) * 1990-05-18 1992-09-23 Чистопольское Конструкторско-Технологическое Бюро "Вектор" Reflector guiding drive
RU2024907C1 (en) * 1991-03-11 1994-12-15 Людвиг Александрович Максименко Control system of the radar installation antenna
EP1601051B1 (en) * 2002-06-27 2007-04-04 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Multiaxial loop antenna chip
RU56653U1 (en) * 2006-03-15 2006-09-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" RADAR STATION

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212196U1 (en) * 2022-05-13 2022-07-11 Сергей Александрович Мосиенко RADAR PAINT UNMANNED HELICOPTER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014109455A (en) 2015-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7898120B2 (en) Linear-rotary actuators and actuator systems
CN102530246B (en) Device for braking/powering an aircraft wheel
CN102642534B (en) Electromechanical actuator with dual excitation
EP3611403B1 (en) Jam-tolerant electric linear actuator
CN104619589A (en) An electromechanical actuator with anti-blocking means
CN103158865B (en) Gear motor is optionally connected to aircraft wheel and takes turns the device that optionally can be driven by gear motor to make this
EP3032727B1 (en) Reluctance motor with virtual rotor
EP2993374B1 (en) Magnetic damping systems
CN105939073B (en) Actuator assembly with magnetic coupling
EP3032726A1 (en) Reluctance motor with dual-pole rotor system
JP2017099262A (en) Eddy current repulsion motor
CN106132823B (en) Rotation blocking device with simplified structure and actuator comprising such a device
RU2564636C1 (en) Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna
CN106458316B (en) For controlling the actuator of flight-control surfaces
EP3076049A2 (en) Rheologic fluid coupler for redundant linear electromechanical actuators
BR102014005607A2 (en) Mechanical actuator for a brake
CN109562909A (en) Method for operating elevator device
CN103738493B (en) Rotary damper
CN114157096B (en) Servo motor and inertia control method thereof
US9991761B2 (en) Actuation device for a clutch device
KR102214443B1 (en) Apparatus for fixing neutral position of wings of projectile and projectile comprising thereof
CN104141554B (en) Device for controlling the nozzle with variable cross-section of airborne vehicle
US2330070A (en) Motor synchronizer
RU2427798C1 (en) Locking device for electric motor of rocket rudder drive
US11211837B2 (en) Actuator with individually computerized and networked electromagnetic poles