Стенд для испытания насоса-регулятора газотурбинного двигателя

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск;.хСоциалистическихРеспубпии(5)М. Кл,С 01 М 15/00 3 ЬеударстааквыЯ камнтат СССР лв делам кэебретенкЯ к открыткЯ(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НАСОСА-РЕГУЛЯТОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к испыта- ниям топливорегулирующей аппаратуры газотурбинных двигателей (ГТД).Известен стенд для испытания насоса-регулятора, содержащий электропривод, соединенный с рессорой ,насоса-регулятора, к выходу которого подключен датчик расхода, установленный в топливной системе, соединенный выходом с цифроаналоговым преобразователем и цифровыми управляемыми сопротивлениями, подключенными соответственно к входным. резисторам и резисторам обратной связи операционного интегрирующего усилителя, связанного входом через пусковой ключ3 с источником опорного напряжения, а выходом - со входом электропривода 1Известный стенд обладает тем недостатком, что в нем каждое цифровое управляемое сопротивление содержит в себе сложный электронный узел - дешифратор, который преобразует входной цифровой код в позиционный сиг 2нал, управляющий единичным резисто-, ром в цепи интегрирующего операцион ного усилителя.Другим недостатком стенда является его низкая динамическая точность из-эа наличия переход-, ных процессов, возникающих при пере" ходных процессов, возникающих при переключении единичных резисторов, соединенных в цепи обратной связи операционного усилителя с заземленным ре,зистором и конденсатором.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение динамической точности стенда.Укаэанная цель достигается тем, что стенд дополнительно содержит цепь, состоящую из последовательно соединенных интегрирующего усилителя с резисторами в цепи обратной связи и электропневмопреобразователя, подключенных соответственно к выходу цифроаналогового преобразователя и входу насоса-регулятора, а цифровые управляемые883691 сопротивления выполнены в виде общего дешифратора и управляемых им ключей, коммутирующих входные резисторыи резисторы обратной связи операционных интегрирующих усилителей5На Фиг. 1 представлена схема стенда, на Фиг, 2 - графики апроксимированных характеристик ГТД.Стенд содержит электропривод 1, соединенный с рессорой насоса-регулято Ора 2, к выходу которого подключендатчик 3 расхода, установленный в топ"ливной системе 4, соединенный выходом через цифровой кодовый преобразователь 5 расхода с цифроаналоговымпреобразователем 6 и цифровыми управляемыми сопротивлениями ЦУС ., выполненными в виде общего дешифратора 7и управляемых им ключей 8, коммутирующих входные резисторы 9 и резисторы 10 обратной связи как операционного интегрирующего усилителя 11,связанного входом через пусковойключ 12 с источником 13 опорногонапряжения, а выходом - со входомэлектропривода 1, так и операционного усилителя 14, соединенного выходом со входом электропневмопреобразователя 15Стенд работает следующим образом.Для запуска стенда и выхода на режим малого газа замыкают пусковойключ 12 по команде "Пуск". Напряже ние от источника 13 поступает черезрезисторы на входы интегрирующихусилителей 11 и 14. Резисторы 9 и 1035при этом отключены ключами 8, на которых отсутствуют позиционные сигналы от дешифратора 7 до появления расхода топлива режимной работы от насо 40са-регулятора 2 и соответствующих сигналов от преобразователя датчика 3 расхода и цифрового кодового преобразователя 5,4Этот сигнал, соответствующий заданной величине расхода топлива "малого газа", определяют первый общийузел 16 (фиг.2) аппроксимации, одинаковый для всех воспроизводимыххарактеристик двигателя - статической 17 н = п(6 т 1, напорной компрессора 18 РР)Я 1 и динамической 19ТдТд Ят,1 где Тд постояннаявремени двигателя. Узел 16 аппроксимации устанавливает начальные участки 20 и 21, линейно-кусочной аппроксимации характеристик 17 и 18 и участок 22 ступенчатой аппроксимации характеристики 19,При этом срабатывают соответствующие ключи 8, подключая требуемые единичные резисторы 9 во входные цепии 10 в цепи обратной связи усилителей 11 и 14 параллерьно емкостям.Сопротивления единичных резисторов 9и 10 выбираются таким образом, чтобы обеспечить соответственно коэффи-,циенты усиления К и постоянные времени Тд апериодических звеньев, образуемых интегрирующими усилителями 11 и 14,)резисторами 9 и 10, исходя иэ аппроксимированных характеристик 17, 18 и19 ГТД и нелинейных дифференциальныхуравнений 1-го порядка, которые могутбыть приняты за математическую модель ГТД.Сопротивления Вд и КТО,.резисторов9 и 10 узла апрроксимации для каждого-го определяются из соотношений,1 д10 К1 1 где С - емкость в цепи обратной связи усилителей; порядковый номер узла аппроксимации характеристик 17,18На выходе усилителей 11 и 14 появляются нарастающие во времени напряжения до установления уровней, соот-ветствующих потребной частоте вращения и и давлению воздуха Р эа компрессором ГТД на режиме "Малого газа". 50При достижении расходом топлива, выдаваемого регулятором 2в топливную систему 4, величины, соответствующей режиму "малого газа",дешифратор 7, управляемый кодовым 55,выдает первый позиционный сигнал,и 19.При переводе рычага управления испытываемого насоса-регулятора 2 отположения "Малый газ" в любое другое до "Максимала", расход топлива,выдаваемый насосом и дозируемый автоматом приемистости на переходныхрежимах и регулятором частоты вращения на равновесных режимах работы,начинает.увеличиваться в топливной системе 4.Сигнал от датчика 3 расхода, пропорциональный расходу топлива, поступает в кодовый преобразователь 5, ФорПрименение для реализации дИнамических характеристик единичных резисторов в цепи обратной связи интегрирующих усилителей обеспечивает ликвидацию дополнительной динамическойпогрешности из-за коммутации, чтообеспечивает рост динамической точности стенда. формула изобретения Стенд для испытания насоса-регулятора газотурбинного двигателя, содержащий электропривод, соединенный с рессорой насоса-регулятора, к выходу которого подключен датчик расхода, установленный в топливной системе, соединенный выходом через цифровой кодовый преобразователь с цифроаналоговым преобразователем и цифровыми управляемыми сопротивлениями, подключенными соответственно к входным резисторам и резисторам обратной связи операционного интегрирующего усипителя, связанного входом через пусковой ключ с источником опорного напряжения, а выходом - со входом электропривода,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения динамической точности, он дополнительно содержит цепь, состоящую иэ последовательно соединенных интегрирующего усилителя с резисторами в цепи обратной связи и электропневмопреобразователя, подключенных соответственно к выходу цифроаналогового преобразователя и входу насоса-регулятора, а цифровые управляемые сопротивления выполнены в виде общего дешифратора и управляемых им ключей, коммутирующих входные резисторы и резисторы обратноь связи операционных интегрирующих усилителей. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР И 480301, кл. 6 05 В 23/00, 1976.5, 883691 мирующий соответствующий цифровой код, например двоичный параллельный.Цифровой код поступает в общий для всех ЦУС дешифратор 7 и цифроаналоговый преобразователь 6.В зависимости от текущей величины расхода топлива дешифратор 7 выдает позиционные сигналы согласно выбранным узлам апрроксимации характеристик 17, 18 и 19, например, уе 23, и так далее до узла 24. При этом срабатывают соответствующий ключи 8 и коммутируют в цепи усилителей 11 и 14 соответствующие единичные резисторы 9 и 10, реализующие требуемые коэффициенты усиления К и постоянные времени Т апериодических звеньев на усилителях 11 и 14.Цифроаналоговый преобразователь 6 преобразует цифровой код в пропорциональный уровень постоянного напряжения, поступающий через ключи. 8 на единичные резисторы 9 входных цепей усилителей 11 и 14. На выходе усилителя 11 формируется напряжение, про- фю порциональное потребной частоте вращения рессоры насоса-регулятора 2 согласно характеристике 17.На выходе усилителя 14 образуется напряжение, пропорциональное потреб- щ ному давлению Р воздуха в автомате приемистости насоса-регулятора 2 согласно характеристике 18.Переходный процесс на выходе усилителей 11 и 14 определяется постоянной времени Т 1, устанавливаемой единичными резисторами 10 согласно характеристике 19. Этим воспроизводится динамическая составляющая процесса. Причем скачки выходного напря-жения при коммутации резисторов 10 параллельно емкости обратной связи интегрирующего усилителя отсутствуют, т.е. цепь "Заряди-Разряди" емкости остается неизменной.4%Таким образом, использование одного общего дешифратора цифрового кода для четырех ЦУС стенда позволяет значительно упростить структурный состав стенда, повысить его надежность.Редактор П.Ортут Тираж 9 Ы НИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж,омитета СССРоткрытийшская наб., д. 4/5