Система автоматического управления заданным запасом газодинамической устойчивости компрессора газотурбинного двигателя

"- лгКАЛ ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ СССР (ГОСПАТЕНТ С ГОСУДАР ВЕДОМСТ ЗО ВРЕТЕ НИЯ ВтОРС СВИДСТСЛЬСТВ(71) Машиностроительное конструкторское бюро(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕ -НИЯ ЗАДАННЫМ ЗАПАСОМ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТБ 1 Я(12) ОПИСАН 91 Б (и) 17 ИОИВ1) б 0040 27 0 т,ивных двигателей Сущность тема содержит импульсный источпример лазер. Источник 13 света зователем 12, Система также сово 8 фиксации потока воздуха в канале рабочего колеса компресго с импульсным источником света. фиксации потока воздуха и срав - йством 18 связано фипьтрующее воздушно-ре акт изобретения: сис ник 13 света, на связан с преобра держит устройст межлопаточном сора,соединенно С устройством 8 нивающим устро устройство 17. 3Изобретение относится к области автоматического управления воздушно-реактивных двигателей и может быть использованов системах управления направляЮщего аппарата компрессора, входного устройствадвигателя,Цель изобретения - повышение надежности предотвращения помпажа и увеличение ресурса работы устройства.На фиг,1 показана функциональная схема САУ и ВНА ГТД; на фиг. 2 - устройстводля фиксации параметров потока воздуха вмежлопаточном канале рабочего колесакомпрессора ГТД, на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг. 2.Устройство содержит газотурбинныйдвигатель 1, направляющий аппарата (НА)2компрессора, рабочее колесо 3 с лопаткамии силовой привод 4 направляющего аппарата 2, Силовой привод 4 и НА 2 связаныисполнительным механизмом 5 и датчиком6 положения, Кроме того, САУ содержит регулятор 7, связанный с исполнительным механизмом 5 и датчиком 6, устройство 8фиксации потока воздуха в межлопаточномканале рабочео колеса 3 компрессора, датчик 9 частоты вращения и исполнительныймеханизм 10, соединенные с регулятором 7,дозирующее устройство 11, соединенное смеханизмом 11, с одной стороны и форсунками ГДТ с другой стороны. Регулятор 7включает в себя преобразователь 12, соединенный с датчиком 9 частот вращения, импульсный источник 13 света, напримерлазер, задающее устройство 14, соединенные с преобразователем 12, волоконно-оптический кабель 15, соединяющий источник13 света с устройством 8, источник 16 энергии, связанный с источником 13 света, фильтрующее устройство 17, сравнивающееустройство 18, связанное, соответственно, сзадающим устройством 14 и фильтрующимустройством 17, усилитель 19, связанный,соответственно, с датчиком 6, механизм 5,механизм 10 и сравнивающим устройством18,Устройство 8 (фиг. 2) включает в себяфокусирующую линзу 20, связанную с кабелем 15, градуированный фильтр 21, связанный с линзой 20 и зеркалом 22,установленным в межлопаточном каналерабочего колеса 3, проецирующую линзу23, связанную также с фильтром 21, преобразователь 24, связанный с фильтрующимустройством 17 регулятора 7,САУ заданного запаса газодинамической устойчивости компрессора ГТД работает следующим образом. В процессезапуска, разгона, сброса и поддержания установившегося режима ГТД 1 с датчика 9 частоты вращения ротора турбокомпрессора поступает сигнал в преобразователь 12 регулятора 7, в который пропорционально частоте вращения, выдает управляющие 5 сигналы в импульсный источник 13 световойэнергии, и в задающее устройство 14, которые по этому управляющему сигналу выдают соответственно световые импульсы через кабель 15 в устройство 8 и информа цию в сравнивающее устройство 18 о параметрах требуемого течения воздуха в межлопаточном канале рабочего колеса 3 компрессора.Сравнивающее устройство 18 обраба тывает информацию о параметрах требуемого течения воздуха и текущую информацию, получаемую в устройстве 8, где по волоконно-оптическому кабелю 15 импульсы света поступают к фокусирующей 20 линзе 20, проходя через которую световойпоток поступает на градуированный фильтр 21, Затем световой импульс с непараллельными пучками пронизывает межлопаточный канал от венца лопатки рабочего колеса 3 до 25 корневого сечения и, отражаясь от зеркала22, поступает снова к фильтру 21. Г 1 ри отрыве потока воздуха происходит его возмущение, плотность возмущенного потока отличается от невозмущенного, в результа те коэффициент преломления света изменяется, и происходит смещение световых пучков, световой поток, проходя через фильтр 21 и линзу 23, попадает в преобразователь 24 изображения возмущающего 35 йотока, В преобразователе 24 происходитпереработка изображения, например, в электрический сигнал, который поступает в фильтрующее устройство 17, где по определенным алгоритмам происходит отделение 40 полезного сигнала от помех, и затем выдачаэтого полезного сигнала (информации) в сравнивающее устройство 18. В устройстве 18 текущая информация сравнивается с заданной и по рассогласованию с заданными 45 условиями выдается управляющий сигнал вусилитель 19, где в зависимости от скорости изменения отклонения и величины пройсходит управление исполнительными механизмами 10 и 5, соответственно, воз действуя на расход топлива через дозирующее устройство 11 при помпаже, или на силовой привод направляющего аппарата 2, компрессора, для улучшения динамических характеристик управления направляющего55 аппарата 2, датчик 6 положения его связанс усилителем 19. Таким образом, непосредственно фиксируя течение воздушного потока в межлопаточном канале и .сравнивания с необходимой картиной тече- ния, можно оптимально управлять геометрией компрессора, обеспечивая заданный запас газодинамической устойчивости ГТД на переходных и установившихся режимах ГТД, а также эффективно предотвращать Формула изобретенияСИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАДАННЫМ ЗАПАСОМ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащая исполнительный механизм, связанный с силовым приводом и, направляющим аппаратом компрессора двигателя, датчик положения направляющего аппарата, исполнительный механизм дозирующего устройства, датчик частоты вращения,соединенный с преобразователем, связанным с задающим устройством, соединенным с сравнивающим устройством помпаж, Тем самым повышается надежность предотвращения помпажа, а также ресурс устройства за счет безпомпажной работы ГДТ,5и усилитель, связанный с исполнительными механизмами силового привода и дозирующего устройства, датчиком положения направляющего аппарата и сравнивающим устройством, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности предотвращения помпажа, она дополнительно содержит импульсный ис точник света, связанный спреобразователем, устройство фиксации потока воздуха в межлопаточном канале рабочего колеса компрессора, соединенного с импульсным источником света, и 20 фильтрующее устройство, связанное устройством фиксации потока воздуха и сравнивающим устройством.1799088 А-Д иГ. 5 оставитель Е, Басютовичехред М,Моргентал Корректор Редакт Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Заказ 5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, 1 л. Гагарина, 101