Электрические системы запуска ГТД и системы зажигания топлива презентация

№ 21. Электрические системы запуска ГТД и системы зажигания топлива.

автономного запуска двигателя;
системы зажигания топлива.

авиадвигателей.

3. Система зажигания топлива.

1. В.Д. Константинов, И.Г. Уфимцев, Н.В. Козлов "Авиационное оборудование самолётов", стр. 85…103.
2. П.И. Чинаев "Авиационное оборудование самолётов", стр. 137…154
3. А.С. Тырченко, Н.Н. Точилов, М.М. Ногас, В.М. Блувштейн "Авиационное оборудование вертолётов«, стр. 80…86.

управления процессом запуска;

источник энергии для приведения в действие всех элементов системы запуска

электропитания.

2. по способу раскрутки ротора авиадвигателя:
электростартёр СТГ;
воздушный стартёр СВ;
турбокомпрессор (небольшой ГТД мощностью около 100кВТ).

Способы запуска газотурбинных двигателей

ток якоря IЯ определяются следующими формулами:

где U – напряжение питания стартёра; IЯ – ток якоря; RЯ – сопротивление цепи якоря; Ф – магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения; С – постоянный коэффициент (конструктивная постоянная).

Изменение частоты вращения стартёра n и потребляемого тока IЯ в процессе запуска можно осуществить путём изменения напряжения питания U, сопротивления якоря цепи RЯ и магнитного потока возбуждения Ф.

электростартера

Методы управления электрическими стартёрами

увеличение напряжения питания электрического стартера;
Ступенчатое уменьшение магнитного потока возбуждения Ф;
Плавное увеличение напряжения питания U электрического стартера;
Плавное уменьшение магнитного потока возбуждения Ф.

полное напряжение U источника питания.
Применение:
- в системах запуска поршневых двигателей;
- в системах запуска турбостартеров.

целью ограничения тока и вращающего момента стартера в начале запуска последовательно в цепь якоря включается пусковой резистор RП во избежание поломки редуктора при выборе люфтов.
Подобное управление осуществляется с помощью контактора К1, который после выбора люфтов в системе передач шунтирует RП.

целью уменьшения неравномерности потребляемого стартером тока. Двухступенчатое изменение напряжения питания достигается переключением аккумуляторных батарей АБ1 и АБ2 с параллельного соединения на последовательное с помощью контакторов К2 и КЗ. В результате ток якоря резко увеличивается и происходит увеличение частоты вращения стартера.

тока уменьшается в результате включения последовательно в цепь параллельной обмотки возбуждения дополнительного резистора RД путем размыкания контактов К4 или путем отключения параллельной обмотки WВ с помощью контактов К5 при смешанном возбуждении стартера.

уменьшение магнитного потока возбуждения Ф

Выполняется с помощью угольного регулятора тока (РУТ, РУГ). Регулятор изменяет сопротивление угольного столба в цепи обмотки возбуждения WВ электрического стартера.

По сравнению с ранее рассмотренными методами управления электрическими стартерами эти методы:
- обеспечивают наибольший КПД систем запуска;
- более сложны с точки зрения их практической реализации.

Применяются, при запуске мощных авиадвигателей.

электростартера

Методы управления электрическими стартёрами

по запуску выполняются через строго определённые интервалы времени);
в функции скорости (частоты) вращения ротора авиадвигателя;
в функции определённой комбинации времени и скорости (когда часть операций выполняется в зависимости от времени, а часть – в зависимости от скорости вращения).

Программы запуска ГТД

формируются по частоте вращения и дублируются по времени.
Команда на срабатывание исполнительного элемента формируется в аппаратуре управления по тому сигналу, который приходит первым.

Программы запуска ГТД

Управление в функции времени осуществляется с помощью автоматов времени, в качестве которых используются:
- электродвигательные автоматы времени;
- электронные автоматы времени.

имеется диск, положение которого регулируется винтом с целью регулирования начала работы автомата времени.

Электрический двигатель постоянного тока ЭД

Червячный или шестеренчатый редуктор Р

Профилированные диски (кулачки) Д

Для стабилизации частоты вращения электродвигателя автомата времени используется центробежный регулятор,

постоянного тока с параллельным возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов типа Д-2Р, Д-2ТР с электротормозом и центробежным регулятором частоты вращения;
- редуктор Р червячный или шестеренчатый с одной или двумя скоростями отработки программы.
(Изменение скорости отработки программы необходимо для быстрого возвращения всех элементов автомата в исходное положение при неудавшемся запуске и осуществляется с помощью электромагнита ЭМ при замыкании контактов реле Р2);
- профилированные диски (кулачки).
(Обеспечивают в соответствующие моменты времени размыкание или замыкание контактов микровыключателей MB в цепи управления промежуточными реле, которые, в свою очередь, выключают или включают различные исполнительные элементы).

обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов.

минимальные сроки. Для надежного действия систем запуска важное значение имеет состояние источников электрической энергии, особенно аккумуляторных батарей, исправность всех элементов системы запуска и их соединений, а также соблюдение расчетного повторно-кратковременного режима работы

Аккумуляторные батареи, используемые для автономного запуска, должны быть полностью заряжены, их температура должна находиться в установленных пределах.

аккумуляторных батарей следует запускать только один ГТД, остальные запускаются от бортовой сети, к которой подключен генератор работающего авиационного двигателя и аккумуляторные батареи.

В случае неудавшейся попытки запуска повторный запуск производится лишь после полной остановки и предварительной холодной прокрутки авиадвигателя.

топливовоздушной смеси в основных и форсажных камерах сгорания ГТД.

В зависимости от назначения различают пусковые и рабочие системы зажигания.

Для зажигания топливовоздушной смеси используют следующие виды электрических разрядов:
искровой разряд;
разряд по поверхности полупроводника;
разряд по металлизированной поверхности диэлектрика.

группы:
высоковольтные искровые, в них используется разряд между электродами свечи, расположенной в камере сгорания, к электродам свечи подводится напряжение 15—20 кВ;
низковольтные с полупроводниковыми свечами; воспламеняющие топливовоздушную смесь посредством разряда вдоль поверхности полупроводника, к электродам которого подводится напряжение 2—5 кВ;
низковольтные с эрозионными свечами, использующие низковольтный разряд вдоль поверхности металлизированного изолятора.

на два вида:
системы с индукционной (пусковой) катушкой, первичная обмотка которой питается постоянным током напряжением 28 В;
системы с трансформатором, первичная обмотка которого питается переменным током напряжением 115 В.

Система зажигания топлива включает в себя:
агрегат зажигания;
высоковольтные экранированные провода;
запальные свечи;
аппаратуру управления.

– изолятор;
5 – слой полупроводника; 6 – центральный электрод.