2. Системы управления процессом запуска гтд

Автоматическое управление электрической системой запуска ГТД сводится к выполнению следующих операций: включению и отключению электрических стартеров, регулированию частоты вращения электростартера в процессе запуска, защите от перегрузок, переводу СТГ в генераторный режим работы, управлению топливными насосами, электромагнитными топливными кранами, обеспечению работы системы зажигания.

Выбор того или иного метода управления определяется, с одной стороны, принятым методом регулирования основного параметра пуска - частоты вращения СТГ, с другой - тактико-техническими требованиями, которым должна удовлетворять система запуска (быстродействие, уровень автоматизации, экономичность).

В настоящее время используются две программы управления:

- управление в функции времени с коррекцией по частоте вращения стартера или авиационного двигателя;

- управление в функции частоты вращения авиационного двигателя с коррекцией по току якоря стартера.

Для управления запуском в функции времени используют моторные реле времени, называемые автоматами времени (АВ). Реле времени (рис.___) состоит из электродвигателя постоянного тока небольшой мощности со стабилизированной частотой вращения. Частота вращения должна оставаться постоянной независимо от колебаний напряжения сети и изменения температуры окружающей среды. Для этого электродвигатель снабжается центробежно-вибрационным стабилизатором частоты вращения, размыкающие контакты К которого присоединены параллельно резистору RД, включенному последовательно в цепь якоря электродвигателя. При превышении электродвигателем заданной частоты вращения контакты размыкаются и сопротивление цепи якоря увеличивается, в результате чего частота вращения снижается, контакты вновь замыкаются, вызывая тем самым повышение частоты вращения,и т. д.

Для уменьшения инерционного выбега по окончании цикла запуска осуществляется динамическое торможение электрического двигателя или механическое торможение его ротора тормозной муфтой.

Вращение от электродвигателя выходному валу передается через редуктор Р. За полный цикл программы запуска выходной вал совершает один оборот. На валу редуктора укреплены кулачковые профилированные диски, обеспечивающие в соответствующие моменты времени размыкание контакторов микровыключателей РВ, микровыключатели воздействуют на промежуточные реле, которые, в свою очередь, воздействуют на исполнительные элементы. Количество дисков и микровыключателей определяется программой работы системы запуска.

Некоторые типы программных механизмов имеют двухскоростные редукторы, у которых предусмотрена возможность изменения передаточного отношения для увеличения скорости отработки цикла, что необходимо, например, для быстрого возвращения всех элементов системы в исходное положение при неудавшемся запуске. Передаточное отношение в двухскоростных редукторах изменяется с помощью электромагнита.

Управление в функции частоты вращения ротора ГТД осуществляется тахогенератором и системой реле, настроенных на различные напряжения срабатывания. Тахогенератор приводится во вращение от вала двигателя. Напряжение на его зажимах прямо пропорционально частоте вращения. Напряжение тахогенератора подводится к группе промежуточных реле. При определенной частоте вращения они срабатывают и включают соответствующие агрегаты системы запуска по заданной программе.

Для коррекции программы по току якоря используется реле мини-мальных оборотов (РМО). Оно представляет собой реле минимального тока, реагирующее на ток, потребляемый электростартером. Ток стартера уменьшается с увеличением частоты его вращения. При некоторой достаточно высокой частоте вращения ток, потребляемый стартером, становится недостаточным для удерживания якоря РМО, оно размыкает свои контакты и электростартер отключается от сети.

Во многих схемах управления процессом запуска предусматривают блокировки, предотвращающие следующие аварийные ситуации:

- одновременный запуск нескольких авиационных двигателей;

- одновременное подключение системы запуска к бортовым и аэродромным источникам питания;

- включение системы запуска при работе стартер-генератора в генераторном режиме;

- запуск со середины цикла (из промежуточного состояния программного механизма);

- включение программы запуска при закрытой заслонке турбостартера.

Кроме того, предусмотрены блокировки, облегчающие процесс управления системой. Например, включение программы запуска осуществляется кнопкой ЗАПУСК. Чтобы освободить летчика от необходимости держать кнопку нажатой в течении всего цикла запуска, она самоблокируется.

В целях безопасности предусматривается возможность прекращения запуска в любой момент цикла.