Tecnología de Servos y Transductores para Control de Vuelo

Introducción a Servos y Transductores en Sistemas de Vuelo

1. Diferencias entre Servo de Posición y Servo de Velocidad

En el servo de posición, la comparación se basa en el movimiento angular, mientras que en el de velocidad, se basa en la diferencia de potencial o voltaje.

La realimentación del servo de velocidad se realiza a través de un tacogenerador.

2. Funcionamiento y Componentes del Servo Eléctrico

Los servos eléctricos utilizan un motor eléctrico y un embrague para mover las superficies de control de la aeronave de acuerdo a las órdenes del piloto automático.

Un cable de freno se instala entre el cabrestante del servo y el cable de la superficie de control. El cabrestante se usa para extender o recoger el cable del freno, moviendo así la superficie de control.

Los cabrestantes se ajustan mediante un equipo accesorio para el ajuste del conjunto de embrague. Este embrague le da la posibilidad al piloto de controlar la unidad en caso de fallo.

La mayoría de los servos utilizan un conjunto de embrague para conectar el servo motor al cabrestante. Durante una operación de control manual, el embrague se encuentra desenganchado y el cabrestante se mueve libremente. Durante una operación con piloto automático, el embrague está enganchado y el cabrestante está conectado al servo motor. Normalmente, el motor eléctrico y el conjunto de embrague operan con corriente continua; sin embargo, algún tipo de aviones de transporte pueden utilizar motores de corriente alterna. El motor funciona a velocidades altas y, a fin de mantener las RPM del cabrestante a bajas vueltas, el servo contiene un conjunto de engranajes reductores.

3. Principio de Operación del Sincro Eléctrico

Los sincros eléctricos más comunes en un sistema de señal de retorno de piloto automático son dispositivos transformadores que controlan el desplazamiento angular entre una bobina estacionaria en el primario y una bobina móvil o pivotante en el secundario. Como se muestra en la figura, la bobina del primario recibe una señal de entrada con un voltaje de 26 Vac a 400Hz. El voltaje del secundario estará en función de la posición de la bobina del secundario.

Cuando el secundario se encuentra en paralelo con el primario, la salida será máxima; y cuando se encuentra en perpendicular, será nula o 0.

4. Tipos de Transductores Diferenciales

Existen comúnmente dos tipos de transductores utilizados en las señales de retorno en los sistemas de vuelo automático:

• Los Transductores Lineales de Diferencia de Voltaje (Linear Voltage Differential Transducer - LVDT)
• Los Transductores Rotativos de Diferencia de Voltaje (Rotary Voltage Differential Transducer - RVDT)

Los LVDTs y RVDTs producen señales eléctricas relativamente débiles y se encuentran instalados en los sistemas modernos de pilotos automáticos digitales. Estos elementos, en conjunción con los sistemas servo hidráulicos, se encuentran actualmente montados en aviones de carga y transporte de pasajeros, así como en aviones corporativos de alta gama.