Устройство для испытания топливной аппаратуры турбореактивных двигателей

О П И С А Н И Е 40410ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических,РеспубликЗависимое от авт. свидетельства231231 6 06 д 764 аявлено 05.17,1971 ( 1643224/8-2 соединением заявкиГосударственный комите Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий. В. Тиунов, В. И. Удавихин и И Заявите: СТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ТУРБОРЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙется от изно содеркоторого перационИзобретение относится к аналоговым электронным системам, в частности к системам моделирования газотурбинных двигателей и испытания их топливорегулирующей аппаратуры.Известны устройства для испьп ания топливорегулирующей аппаратуры авиационных двигателей, выполненные на базе электропривода постоянного тока типа геператор - двигатель с редуктором и содержащие, кроме электропривода, систему его управления, выполненную в виде полупроводникового регулятора оборотов, датчик расхода с преобразователем, корректирующий нелинейный блок, операционные усилители постоянного тока и блоки постоянных времени.Однако при исследовании динамических характеристик реальной топливорегулирующей аппаратуры газотурбинного двигателя (ГТД), модель которого набрана в приращениях физических величин регулирования на выбранном участке статической характеристики фазотурбинного двигателя путем внесения в цепь регулирования единичных возмущений раз. личной полярности, величина постоянной времени звена релейный усилитель мощности - генератор постоянного тока, охваченного жесткой отрицательной обратной связью по напряжению генератора, составляет различное значение при сбросе и набросе оборотов, что ухудшает качество моделирования газотурбинных двигателей при исследовании динамических характеристик реальной топливорегулирующей аппаратуры па безмоторных стендах с электроприводом постоянного тока типа генератор - двигатель и релейным усилителем мощности,Предлагаемое устройство позволяет устранить этот недостаток при исследовании дина 10 мических характеристик в процессе испытания топливорегулирующей аппаратуры газотурбинных двигателей и представляет собоймодель газотурбишього двигателя, работа которого описывается дифференциальным урав 15 пением вида(Т,р 4-1)(Т,р+ 1) Ьп =/гА 6, (Т,р+ 1),где Ть Т, Т, - постоянные времени;Лп - отклонение скорости вращ20 ния от установившейся;Л 6 - отклонение величины расхода топлива от установившегося;р - оператор;25 г - статический коэффициентпередачи системы.Предлагаемое устройство отличаевестных тем, что в нем дополнительжится функциональный блок, вход30 подсоединен к выходу одного из оЙых усилителей постоянпого тока, а выход - к выходной цепи релейного усилителя мощности, используемого в качестве полупроводцикового регуЛятора оборотов. Функциональный блок связывает функциональной зависимостью величину амплитуды импульсов выходного папряжеция релейцого усилителя мощности с изменением управляющего папряжсция, поступающего ца его вход с од его цз операционных усилителей постоянного тока.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит электродвигатель постоянного тока 1 с независимым посзояпцым возбуждением, повышающий редуктор 2, топливорегулирующую аппаратуру 3, датчик расхода 4 с преобразователем 5 его сигнала, корректирующий целицейцый блок 6, операционные усилители постоянного тока 7 и 10 с блоками постояццых времени 8, 9, полупроводниковый регулятор оборотов (релеиный усилитель мощности) 11, генератор постоянного тока 12 с обмоткой независимого возбуждения 13, функциональный блок 14.Выходное папряжецие фупкциопальпого блока 14 подключено к обмотке возбуждеция чеоез выходную цепь (полупроводниковые ключи усилителя 11. Суммирование задающего сигнала, который поступает с выхода операционного усилителя постоянного тока 1 О и сигнала обратной связи, поступающего из цепи статора генератора 12, происходит ца базе триода 15 несимметричного триггера релейного усилителя мощности 11.Принцип работы функционального блока 14 заключается в следующем.Три генератора пилообразного напряжения вырабатывают сигналы пилообразной формы по трем фазам, которые через диоды 16, 17, 18 суммируются ца базе триода 19 составного усилителя, собранного па триодах 19 и 20. Сигнал с составного усилителя подан ца один из входов балацспого усилителя (триоды 21, 22), ца второй вход которого подан сигнал с выхода усилителя 10. Балапспый усилитель выдает сигнал, достаточный для срабатывания несимметричного триггера, собранного па триодах 23, 24, в тот момент, когда пилообразное напряжение па базе триода 21 станет равным цапряжецию с выхода усилителя 10, При этом триод 23 несимметричного триггера закрывается, а триод 24 открывается. Далее сигнал с выхода триггера поступает па триод 25 усилителя мощности (триоды 25, 26), причем при открывании триода 24 триод 25 закрывается, а триод 26 открывается. При открывании триода 26 подается питание па блокинг-генератор, подключеццый к выходу триода 26, и блокицг-гецератор выдает ца выходных обмотках напряжение прямоугольцой формы, которое выпрямляется диодами 27, 28, 29 и поступает на управляющие электроды полупроводниковых управляемых вецтплей. Последние открываются и через выходную цепь усилителя 1 (ключи полупроводпи 5 го 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 кового регулятора оборотов 30 - 33) подают питание па оомотку возбуждения 13 геперато. ра постоянного тока 13. Частота срабатывания балапспого усилителя, а также цесимметричпого триггера и всей последующей схемы функционального блока равна частоте трсхфазпой сети. Скважность же работы схемы определяется величиной сигцала, поступающего с выхода операционного усилителя 10.При работе устройства в режиме модели ГТД сектор газа топливо-регулирующей аппаратуры в положение Малыи газ включает электродвигатель 1, козорый через редуктор 2 пгзпводиз во вршцепце качаюший узел топливорсгулцрующсй аппаратуры 3 с некоторыми пачальными оборотами, определяемыми величиной сигнала па выходе пслипейцого блока 6. Сигнал с датчика расхода топлива после преобразования в блоках 5 - 10 подается в виде уровня напряжения постоянного тока па вход усилителя 11. Последний имеет характеристику двухпозиционцого реле с гистерезисом, величина амплитуды импульсов выходного цапряжепия которого для обеспечения равенства величин постоянных времени звеца релейный усилитель мощности - генератор постоянного тока при сбросе и цабросе величины оборотов электропривода в связи с единичными возмущениями с помощью фупкциопального блока 14 связана определенной фуцкциопальпой зависимостью (в данном случае прямо пропорциональной) с уровнем выходного напряжения усилителя 10 (при работе па определенной точке статической характеристики ГТД) .Фуцкциопальпая зависимость амплитуды импульсов выходного напряжения усилителя 11 может быть и такой, что обеспечивается желаемый закон изменения величины постоянной времепи звепа релейцый усилитель мощности - генератор постоянного тока при исследовании динамических характеристик топливорегулирующей аппаратуры ГТД ца определенном режиме и при переходе с режима на режим. Это позволяет расширить фупкциопальпые возмощцости устройства при моделировании динамических характеристик ГТД.Выходцое напряжение с усилителя 11 поступает па обмотку возбуждецпя 13 генератора постоянного тока 12. Напряжение ца якоре генератора растет, поднимаются обороты электродвигателя 1 и соответствеццо, обороты качающего узла теплоцвс регулирующей апаратуры 3 до оборотов малого газа.При переводе сектора газа на любой другой режим производительность топливорегулирующей аппаратуры растет, увеличивается сигнал па выходе датчика 4 расхода, а следовательно (после соответствующих преобразовапий), и па входе усилителя 11. Величина амплитуды импульсов, а также среднее значение выходного напряжения усилителя 11 увеличивается пропорционально задающему сигцалу с операциоппого усилителя 10.404101 Предмет изобретения Корректировка статической характеристики аналогового устройства (с целью приближения ее к статической характеристике ГТД) производится блоком нелинейности 6.Внесение в цепь регулирования единичных возмущений при исследовании динамических свойств топливорегулирующей аппаратуры производится путем подачи уровней напряжения различной полярности па вход усилителей 7 или 10, либо на вход релейного усилителя мощности 11. Отклонения физических величин (расход, обороты) от установившихся значений во время переходного процесса осциллографируются с помощью шлейфовых осциллографов. Составитель Е, Тимохина Редактор Т. Иванова Техред Т. Миронова Корректор Л. НовожиловаТираж 647Совета а 1 инпстоткрытийнаб., д. 4/5 Изд.183осударствениого комитета по делам изобретений и Москва, К, Раушская Заказ 510/15ЦНИИП ПодписноеСССР биография, пр. Сапунова, 2 Г 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Устройство для испытания топливной аппарат ры турбореактивных двигателей по авт.5 св.231231, от.гичагощееся тем, что, с цельюповышения точности исследований и расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит функциональный блок, вход которого подключен к выходу операционного 10 усилителя постоянного тока, соединенного совходом полупроводникового регулятора оборотов, а выход функционального блока подключен через регулятор оборотов к обмотке возбуждения генератора.15