Система запуска газотурбинного двигателя

Система запуска газотурбинного двигателя с помощью электростартера или стартер-генератора, соединенного с ротором двигателя, включает источник электроэнергии постоянного напряжения, соединенный с электростартером или стартер-генератором через регулировочное устройство. Регулировочное устройство содержит: датчик тока, который замеряет величину тока, потребляемого электростартером или стартер-генератором; электронный ключ для обеспечения переменной скважности в силовой линии питания электростартера или стартер-генератора и датчик рассогласования фактической и заданной величины потребляемого тока. Параллельно электростартеру или стартер-генератору установлено устройство для сглаживания пульсаций силы тока, например, в виде диода. Система запуска снабжена коммутационным устройством для подключения дополнительного источника электроэнергии при достижении предельно допустимой скважности электронного ключа.

Полезная модель относится к области авиационного двигателестроения, в частности, к системам запуска газотурбинных двигателей (ГТД) с помощью электростартера (Э/С) или стартергенератора (СТГ).

В настоящее время известны системы запуска ГТД, в которых в качестве пускового устройства используется Э/С или СТГ.

В известном техническом решении (например, В.А.Егорычев, Е.Н.Осокин, Э.Д.Хачакян. «Агрегаты технического обслуживания самолетов и вертолетов», Москва, Транспорт, 1973 г., стр.51-63) применяется система запуска ГТД, включающая повышение напряжения питания при постоянной величине тока.

Недостатком существующего технического решения является то, что для запуска ГТД необходим аэродромный агрегат, вследствие чего автономный запуск ГТД, т.е. запуск от бортовых аккумуляторных батарей, отсутствует.

Известна система запуска ГТД с помощью Э/С или СТГ, соединенного с ротором ГТД и подключенного к источнику электроэнергии через регулирующее устройство в виде пускового сопротивления, с помощью которого повышают напряжение на Э/С или СТГ по дискретным сигналам посредством отключения пускового сопротивления и/или переключения источников электроэнергии с параллельного соединения на последовательное (патент №2233989 РФ).

Недостатком такого технического решения является то, что запуск ГТД происходит с бросками тока, ведущими к увеличению нагрева Э/С или СТГ, ускорению износа щеточно-коллекторного узла Э/С или СТГ, просадке напряжения бортовой сети.

Задачей, на решение которой направлена настоящая техническая модель, является обеспечение независимости параметров работы Э/С или СТГ от характеристик источников электроэнергии, возможность регулирования параметров работы Э/С или СТГ с целью оптимизации запуска ГТД.

Поставленная задача решается за счет того, что в системе запуска ГТД с помощью Э/С или СТГ в линии подвода электроэнергии в силовой цепи Э/С или СТГ устанавливают датчик тока, сигнал от которого поступает в датчик рассогласования фактического и заданного значения, и по величине рассогласования управляют электронным ключом, который изменяет скважность в цепи питания Э/С или СТГ, обеспечивая тем самым стабилизацию силы тока Э/С или СТГ.

Поставленная задача достигается также за счет того, что параллельно Э/С или СТГ установлено устройство, сглаживающее пульсации тока, например, в виде диода.

Поставленная задача достигается также за счет того, что система запуска ГТД дополнительно снабжена коммутационным устройством, подключающим дополнительный источник электроэнергии при достижении предельно допустимой скважности электронного ключа.

На чертеже схематично изображена система запуска ГТД.

Ротор ГТД 1 через коробку передач 2 механически соединен с валом Э/С или СТГ 3. Система запуска ГТД включает: источник электроэнергии постоянного напряжения 4 и устройство, регулирующее силу тока Э/С или СТГ 5, которое содержит датчик тока 6, электронный ключ 7 и датчик рассогласования 8, управляющий электронным ключом 7. Для сглаживания пульсаций установлен диод 9.

Для повышения напряжения с помощью коммутационного устройства «К» источники электроэнергии переключаются с параллельного соединения на последовательное.

Предлагаемая система работает следующим образом.

При необходимости запуска ГТД Э/С или СТГ 3 подключают через регулировочное устройство 5 к источникам электроэнергии постоянного напряжения 4, которые соединены параллельно. В процессе запуска датчик тока 6 измеряет силу тока, датчик рассогласования 8 сравнивает ее с заданной и при превышении (занижении) первой над второй электронный ключ 7 в режиме ШИМ увеличивает (уменьшает) скважность в силовой цепи Э/С или СТГ, обеспечивая тем самым стабилизацию силы тока.

При достижении предельно допустимой скважности электронного ключа 7 в датчике рассогласования 8 вырабатывается команда на коммутационное устройство «К», которое переключает источники постоянного напряжения 4 с параллельного соединения на последовательное.

При выходе ГТД на требуемое для устойчивой работы двигателя число оборотов система возвращается в первоначальное состояние.

Таким образом предлагаемая система запуска ГТД с помощью Э/С или СТГ обеспечивает в начале запуска мягкую выборку люфтов в кинематике привода, исключает броски силы тока, ведущие к увеличению нагрева Э/С или СТГ, ускоренному разряду аккумуляторных батарей, просадке напряжения бортовой сети, ускорению износа щеточно-коллекторного узла Э/С или СТГ и элементов кинематики привода.

Предлагаемая система запуска ГТД обеспечивает работу Э/С или СТГ при отклонении характеристик источников питания от номинальных, а также возможность регулирования (изменения) параметров работы Э/С или СТГ при отладке конкретных экземпляров ГТД.

1. Система запуска газотурбинного двигателя с помощью электростартера или стартер-генератора, соединенного с ротором двигателя, включающая источник электроэнергии постоянного напряжения, соединенный с электростартером или стартер-генератором через регулировочное устройство, отличающаяся тем, что регулировочное устройство содержит датчик тока, электронный ключ для обеспечения переменной скважности и датчик рассогласования фактической и заданной величины поступающего к электростартеру или стартер-генератору тока, управляющий электронным ключом.

2. Система запуска ГТД по п.1, отличающаяся тем, что параллельно электростартеру или стартер-генератору установлено устройство сглаживания пульсаций тока, например, в виде диода.

3. Система запуска ГТД по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена коммутационным устройством, подключающим дополнительный источник электроэнергии при достижении предельно допустимой скважности электронного ключа.