Основные этапы запуска газотурбинных двигателей

Работа угольного регулятора тока РУТ-400 и РУТ-600

У гольные регуляторы тока РУТ-400 и РУТ-600 так же, как и угольные регуляторы напряжения, имеют угольный столб, электромагнит и пружинную мембрану. Их отличие состоит в том, что пружинная мембрана работает на растяжение угольного столба, а электромагнит – на сжатие. Обмотка электромагнита через шунт подключена в цепь якоря стартёра, то есть ток в ней пропорционален току в якоре стартёра (рис. 12.6.).

Рис. 12.6. Упрощённая схема угольного регулятора тока

В начале запуска ток якоря стартёра максимален. При этом в рабочей обмотке РУТ – также максимальное значение тока, а следовательно при этом – максимальное сжатие угольного столба, максимальный ток возбуждения стартёра и максимальное значение магнитного потока Ф.

В процессе запуска, при падении тока якоря, уменьшается ток в рабочей обмотке РУТ, что приводит к уменьшению сжатия угольного столба, увеличению его сопротивления, уменьшению тока возбуждения и уменьшению магнитного потока Ф для компенсации роста оборотов п.

Угольные регуляторы тока используются во всех системах запуска ВСУ, а также в системах запуска турбовинтовых двигателей и системах электрического запуска вертолётов.

Независимо от способа раскрутки двигателя при запуске весь процесс сво­дится к раскрутке ротора высокого давления, подаче в определённый момент топлива, которое воспламеняется, давая необходимую энергию турбине, обеспе­чивающей выход двигателя на обороты малого газа.

Перед запуском должна быть обеспечена подача топлива к двигателю – от­крыт перекрывной топливный кран и включен насос, подающий топливо.

При нажатии на кнопку запуска начинает работать электромеханический или электронный программный механизм, обеспечивающий выработку програм­мы (циклограммы) запуска. До недавнего времени большее распространение имели электромеханические программные механизмы, в состав которых входили

электродвигатель постоянного тока, редуктор, валик с профилированными кулачками и микровыключатели. В соответствии с программой запуска профили­рованные кулачки включали или выключали соответствующие микровыключате­ли, сигналы с которых поступали на электромагнитные реле, которые в свою очередь подавали сигналы на включение и выключение агрегатов системы запуска.

В электронных программных механизмах необходимые временные интервалы обеспечивают бесконтактные реле времени. В остальном они выполняют те же функции.

Сразу после нажатия на кнопку запуска включается система зажигания, обеспечивая «тренировку» свечей. На самолётах с электрическим запуском стартёр включается через дополнительное, пусковое сопротивление. При этом ограничивается пусковой ток, пусковой момент на валу стартёра и происходит плавное страгивание ротора высокого давления. В воздушных стартёрах, как правило, предусмотрен воздушный клапан, срабатывающий от электромагнита и воздушная заслонка, управляемая электродвигателем постоянного тока. При запуске сначала электромагнит открывает воздушный клапан, а после этого электромеханизм открывает заслонку для плавной подачи воздуха на воздушную турбину.

Примерно через две секунды пусковое сопротивление электростартёра шунтируется, после чего резко возрастает ток якоря стартёра, крутящий момент на его валу, начинается интенсивная раскрутка.

Процесс воспламенения топлива производится в два этапа – сначала через отдельный электромагнитный кран подаётся пусковое топливо. Оно подаётся в камеру сгорания двигателя тонкой струйкой, которую проще поджечь, чем мощ-ную струю основного топлива. На некоторых самолётах и вертолётах для распыления и лучшего воспламенения пускового топлива кран, через который оно по-даётся, срабатывает импульсно. Это обеспечивается работой «импульсато­ра», который обычно включают в минусовую цепь крана. С временной выдерж­кой, необходимой для лучшего воспламенения пускового топлива и образования пусковых факелов, в камеру сгорания подаётся основное топливо, которое вос-пламеняется от пусковых факелов. Начинается рост температуры, появляется реактивная тяга.

При электрическом запуске происходит одно или два включения РУТ для стабилизации крутящего момента на валу стартёра. Работает схема увеличения напряжения, подаваемого на стартёр.

При воздушном запуске подачей топлива в камеру сгорания на большинстве самолётов управляет топливный насос-регулятор, изменяющий подачу топлива в широких пределах.

При достижении заданных оборотов двигателя программный механизм отключает все устройства, участвующие в запуске. Обороты двигателя определяются с помощью тахогенераторов, или при достижении в топливном насосе-регуля-торе заданного давления, которое увеличивается с ростом оборотов.

В том случае, если к определённому моменту времени запуск не будет прекращён по оборотам, программный механизм обеспечит прекращение запуска по времени.

Дата добавления: 2014-12-29