Способ настройки характеристик запуска газотурбинного двигателя

, Юшенков Ю.Б.А. Запуск авиационных вигателей. М.: Машино. Двигатели 47 М и 55 водство по технической трукция по эксплуатации.79, с.б,СТРОЙКИ ХАРАКТЕРИА ГАЗО ГУРБИННОГО ИГАТЕ 57) Использованирование газотурбость изобрстредварительноговигателя измеряющения ротора дви томатическоего двигателя,регу- Сусц- роцессе ия:запус газотурбинного ние частоты врарасхода топливат зна теля Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знакам(2) 4871030/06 (46) 27,02.96 Бюл (72) Хвостов А,П (56) Алабин М, газотурбинных д строение, 968, с всех серий. Рук эксплуатации. Ин М.: Воениздат,(54) СПОСОБ НА СТИК ЗАПУСК после отключения пусковои системы, формируют разности максимального зпзчсиия и значиния час 1 оты вращения ротора двигателя после отключения пусковой систе(,:й мы, а также максимального зиачеь иям значения расхода топлива после отключения пусковой системы, сравнивают их с предварительно установленными значениями разностей и смещают настройку аьтомата запуска пропорционально в",.личине 1 гф разности прсдваритель:;. установлен,;ой и измеренной разностей рз. кодо. тои. 1 вз, иЪщтакже - настройку цси.робежис го гсг"лятора пропорционально вели;ис раз;, ти измеренной и лредваритсльио устаиовл.я .иой разностей частот вращения ро горл двигателя в сторону их больших значений, 3 ил.40 45 50 55 Изобретение относится к области регулирования газотурбинных двигателей (ГТД), в частности к способам регулирования ГТД на запуске.Цель изобретения - повышение надежности запуска ГТД пусковой системой непосредственной подачи сжатого воздуха на лопатки турбин.На фиг.1 показан качественный характеризменения расхода топлива (От) по частоте вращения ротора (и) запускаемого ГТД. На фиг.2 представлена схема установки для реализации предложенного способа настройки характеристик запуска, работа которой поясняется с использованием фиг.З.Сплошной линией на фиг.1 показан расход топлива, реализуемый автоматом запуска, пунктирной - центробежным регулятором, Заштрихованной линией обозначен ограничиваемый максимальный расход топлива при запуске ГТД, характеризующий допустимое значение запаса гаэо- динамической устойчивости компрессора идопустимый уровень температуры газа.При запуске ГТД расход топлива обеспечивается по закону, показанному стрелками на фиг.1. При выходе двигателя на режим малого газа с сопровождением его ротора пусковой системой устанавливается равновесная частота вращения (пД при величине расхода топлива, отмеченной точкой 1. Отключение пусковой системы приводит к увеличению расхода топлива до точки 2, а за счет статической ошибки центробежного регулятора вызывает снижение частоты вращения малого газа до и Различие расхода топлива в точках 2 и 3 ( ЬОт - О,э-О,2), а также уровень снижения частоты вращения,ротора (Ь п пс- п,г,) после отключения пусковой системы определяют надежность запуска ГТД (при реализации, после отключения пусковой системы, расхода топлива в точке 3, работа двигателя характеризуется низкой надежностью, приводящей ек его самовыключению: точка 3 - пересечение характеристик центробежного регулятора и автомата запуска),Потребные значения уровней ЬОт.дол. и Ь пк дауд устанавливаются для конкретных типов ГТД в зависимости от предполагаемых условий их эксплуатации экспериментальным или расчетным путем и могут обеспечиваться в эксплуатации установкой, схема которой представлена на фиг.2.Согласно схеме фиг.2 установка состоит йз следующих элементов ГТД 1, содержащего ротор компрессора 2, топливный коллектор 3, датчик частоты вращения 4 и датчик расхода топлива 5, сигналы с которых посту 5 10 15 20 25 30 35 пают в вычислитель б. формирующий по сигналу датчика 7 положения крана подачи воздуха на турбину 8 от пусковой системы 9 сигналы разности максимального расхода топлива и максимальной частоты вращения до отключения пусковой системы и значения этих параметров после отключения пусковой системы, преобразователь 10, сравнительное устройство 11, задающее 12 и исполнительное 13 устройства, систему управления турбокомпрессорным контуром 14, содержащую автома- запуска, центробежный регулятор и ограничитель максимального расхода топлива, характеризующего допустимое снижение запуска гаэодинамической устойчивости компрессора и допустимый уровень температуры газов.Установка работает следующим образом (фиг.2), При запуске ГТД 1 датчиками 4 и 5 замеряются частота вращения ротора 2 и расхода топлива, поступающий в топливный коллектор 3. соответственно. Сигналы с этих датчиков поступают в вычислитель б, в котором определяется разность соответствующих сигналов: между максимальными значениями расхода топлива и частоты вращения ротора ГТД до отключения пусковой системы и значениями этих сигналов после отключения пусковой системы, Фиксация замеров сигналов до и после отключения пусковой системы осуществляется по сигналу датчика 7. Замеряемые разности сигналов Ьп и ЬОт после преобразования в блоке 10 сравниваются в устройстве 11 с предварительно сформированными допустимыми величинами Ьпдрп и ЬОтдол., поступающими с задающего устройства 12. При рассогласовании предварительно сформированных и замеренных сигналов ( Ь пк Ь пк,дол ЬОт,доп. Ь От) пропор" ционально величине рассогласования исполнительное устройство 13 изменяет расход топлива коррекцией регулировок блока 14. При Ьп Ьп,смещается настройка центробежного регулятора в сторону больших значений частот вращения. При ЬОтдоп,ЬО, система управления турбокомпрессорным контуром увеличивает расход топлива, доэиремого автоматом запуска, с учетом ограничиваемого максимального его уровня.Графическая интерпретация работы установки поясняется с использованием фиг.З. При запуске ГТД расход топлива реализуется по закону О-2-1. После отключения пусковой системы расход топлива, соответствующий точке 1, увеличивается до уровня точки 2, При этом обеспечиваются допустимые значения Ьпи ЬОт, равные1823567 заданным предварительно определенным значениям Ьпкдод и ЬОтдрп, Если же после отключения пусковой системы расход топлива увеличится выше уровня точки 2 (например, до уровня точки 2). то значение 5 ЬО, будет меньше ЬО, ,. Пропорционально положительной разности значений этих параметров ( Л От доп, Ь От) требуется увеличить расход топлива, реализуемый автоматом запуска. В этом случае закон под ачи топлива будет обеспечиваться по линии 0"-3-2-1, а уровень значения Ь О определяемый разностью расходов топлива в точках 3 и 2, будет соответствовать ЬО, до.Однако, первоначальное повышение 15 расхода топлива иэ уровня точки 1 до уровня Формула изобретенияСПОСОБ НАСТРОЙКИ ХАРАКТЕРИ СТИК ЗАПУСКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ путем проведения предварительного запуска с выводом двигателя на заданный установившийся режим автоматом запуска им центробежным 25 регулятором, измерения максимальных значений частоты вращения ротора двигателя и расхода топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска двигателя пусковой системой сжатого воздуха на лопатки турбины, измеряют значения частоты вращения ротора двигателй и расхода топлива после отключения пусковой си- стемы, формируют разности максимальточки 2 приводит к увеличению пара.1 етра Ь и= Л и, который будет больше Л д,д,. Пропорционально положительной разности значений этих параметров ( Л и - Ь пд, ) требуется сместить настройку центробежного регулятора в сторону больших значений частот вращения. Закон подачи топлива будет реализован по линии О"-4-5-6, что практически не изменяет уровень ЛО,. но уменьшает значение Л и,Таким образом, работа установки обеспечивает заданную регулировку агрегатов в процессе всего периода зксплуа. тации ГТД при различных климатических условиях, поддерживая приемлемые пусковые свойства. ного значения и значения частоты вращения ротора двигателя после отключения пусковой системы, а также максимального значения и значения расхода топлива после отключения пусковой системы, сравнивают их с предварительно установленными значениями разностей и смещают настройку автомата запуска пропорционально величине разности предварительно установленной и измеренной разностей расходов топлива, а также настройку центробежного регулятора пропорционально величине разности измеренной и предварительно установленной разностей частот вращения ротора двигателя в сторону их больших значений,1823567 и,д Корректор А. Козориз дактор Т. Шагов Тираж НПО "Поиск" Роспатента13035. Москва, Ж-ЗБ, Раушская Заказ 1 Подписно: 64 Проиэводственно-иэдательский комбинат " Патент Сост Техр итель А, ХвостаМ.Моргентал Ужгород, ул Га(аринд. 101