Способ управления электромагнитным клапаном газотурбинного двигателя

 

Использование: управление электронными системами управления газотурбинными двигателями. Сущность изобретения: исключена выдача ложных сигналов управления путем выдачи сигнала управления во внешнюю цепь и далее в резервный канал, а при наличии неисправности сигнал управления во внешнюю цепь подается из исправного канала и снова в исправный канал. 1 ил.

Изобретение касается управления газотурбинными установками и относится к электронным системам управления газотурбинными двигателями (ГТД) летательных аппаратов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ управления ГТД [1] путем формирования сигнала управления и сигнала исправности в основном и резервном каналах электронной системы управления, передачи сигнала исправности из основного в резервный и из резервного в основной каналы и по совпадению сигнала управления и сигнала исправности выдачи сигнала управления во внешнюю цепь.

Недостатком указанного способа является невысокая надежность из-за возможной выдачи ложных сигналов управления во внешнюю цепь при отказе, приводящем к ложному формированию сигналов управления в любом из каналов.

Целью изобретения является повышение достоверности способа, а следовательно, надежности управления ГТД за счет блокировки выдачи во внешнюю цепь ложных сигналов управления.

Поставленная цель достигается тем, что управление ГТД осуществляется путем формирования сигнала управления и сигнала исправности в основном и резервном каналах, передачи сигнала исправности из основного в резервный и из резервного в основной каналы и выдачи сигнала управления во внешнюю цепь, причем при наличии сигналов исправности в обоих каналах сигнал управления выдается из основного канала последовательно во внешнюю цепь и далее в резервный канал, а при наличии сигнала неисправности сигнал управления выдается из исправного канала во внешнюю цепь и далее обратно в исправный канал.

Реализация способа поясняется чертежом, на котором изображена система управления газотурбинным двигателем.

Система содержит основной 1 и резервный 2 каналы.

Основной канал содержит программный блок 3₁, элемент И 4, элемент ЗАПРЕТА 5₁, реле 6 и 7 с контактами соответственно 8 и 9.

Резервный канал содержит программный блок 3₂, элемент ЗАПРЕТА 5₂, реле 10 и 11 с контактами 12 и 13 соответственно, второй элемент ЗАПРЕТА 14. Общим для обоих каналов является электромагнитный клапан 15.

В основном канале 1 программный блок 3₁, соединен с элементами И 4, с прямым входом элемента ЗАПРЕТА 5₁ и с обмоткой реле 6, контакты 8 которого подключают обмотку электромагнитного клапана 15 к плюсовой шине источника питания. Инверсный вход элемента ЗАПРЕТА 5₁ соединен с выходом элемента ЗАПРЕТА 14 резервного канала. Выход элемента 5₁ соединен с реле 7, контакты 9 которого подключают обмотку электромагнитного клапана 15 к минусовой шине питания.

В резервном канале 2 программный блок 3₂ соединен с прямыми входами элементов ЗАПРЕТА 14 и 5₂, с реле 10, контакты 12 которого подключают обмотку электромагнитного клапана 15 к минусовой шине источника питания.

Выход элемента 5₂ ЗАПРЕТА соединен с реле 11, контакты 13 которого подключают обмотку 15 к плюсовой шине источника питания. Инверсный вход элемента 5₂ соединен с выходом элемента И 4 основного канала.

Инверсный вход элемента ЗАПРЕТА 14 резервного канала соединен через контакты 9 и 12 с минусовой шиной источника питания.

Устройство работает следующим образом. Рассмотрим три возможных случая его работы.

1. Нормальная работа.

Программные блоки 3 работают независимо друг от друга в каждом из каналов, в фиксированные моменты времени выдают сигналы управления на реле 6 и 10 и на вход элементов 4 и 14 соответственно основного и резервного каналов. При этом срабатывают реле 6 и 10, замыкаются их контакты соответственно 8 и 12 и через рабочую обмотку РО электромагнитного клапана 15 начинает протекать ток от плюсовой шины через контакт 8 основного канала до минусовой через контакт 12 резервного канала. При протекании тока срабатывает электромагнитный клапан ГТД и начинается, например, подача топлива на ГТД.

На второй вход элемента И 4 через замкнутый контакт 8 поступит плюсовой сигнал, на выходе элемента И 4 сформируется единичный сигнал исправности основного канала, который поступит на инверсный вход элемента 5₂ резервного канала, при этом на выходе этого логического элемента сформируется 0, который не приводит к срабатыванию реле 11, и контакты 13 остаются разомкнутыми.

В свою очередь на инверсный вход логического элемента 14 резервного канала поступит с контакта 12 реле 10 минусовой сигнал, и на выходе этого элемента 14 резервного канала сформируется единичный сигнал исправности резервного канала, который поступит на инверсный вход логического элемента 5₁ основного канала. На выходе логического элемента 5₁ сформируется 0, и на вход реле 7 поступит нулевой сигнал, реле не сработает, его контакты 9 останутся разомкнутыми.

2. Программное устройство 3₁ основного канала 1 осуществляет ложную выдачу сигнала управления. В этом случае срабатывает реле 6 основного канала 1 и замыкаются его контакты 8, однако управляющий ток через РО электромагнитного клапана 15 протекать не будет, так как программное устройство 3₂ резервного канала 2 управляющий сигнал на реле 7 не выдаст, и контакты 9 его цепи разомкнуты.

При этом на инверсный вход логического элемента 14 резервного канала с контакта 9 реле 7 поступит нулевой сигнал. На выходе этого элемента 14 резервного канала в связи с наличием на втором его входе нулевого сигнала сформируется единичный сигнал исправности, который поступит на первый вход (инверсный) элемента 5₁ основного канала 1. На второй вход также поступит единичный сигнал управления. В этом случае за счет того, что первый вход элемента 5₁ работает по НЕ, на выходе его будет 0 и реле 7 на сработает, т.е. его контакты 9 останутся нормально разомкнутыми.

Таким образом, при ложной выдаче управляющего сигнала программным устройством 3₁ основного канала 1 ток сигнала управления через рабочую обмотку РО электромагнитного клапана протекать не будет, так как в этом случае замкнется контакт одного реле.

3. Произошел отказ в канале (реле 6 или 7 контакты 8 или 9 не замыкаются при подаче управляющего сигнала с программного блока 3). В этом случае на выходе элемента 4 при несрабатывании контактов 8 сформируется нулевой сигнал, который, поступив на инверсный вход элемента 5₂, при наличии сигнала на его другом входе с выхода программного блока 3₂ резервного канала 2 сформирует на выходе элемента 5₂ единичный сигнал. Данный сигнал, поступив на вход реле 11, вызовет замыкание его контактов 13. Это приведет к подаче управляющего сигнала на рабочую обмотку РО электромагнитного клапана от плюса резервного канала 2 через контакты 13 и далее от рабочей обмотки РО на контакты 12 и на минус резервного канала.

При отказе реле 6 и незамыкании контактов 8 сработает реле 7 основного канала 1, замкнутся его контакты 9. Это приведет к подаче управляющего сигнала на рабочую обмотку РО электромагнитного клапана 15 от плюса резервного канала 1 через контакты 13 и далее от рабочей обмотки РО на контакты 9 и на минус основного канала.

Таким образом способ, при котором осуществляется формирование сигнала управления (при исправности обоих каналов управления) в основном канале, передача его во внешнюю цепь и далее в резервный канал обеспечивает прохождение сигнала управления через внешнюю цепь, только при наличии сигнала управления в обоих каналах. Данное условие в случае выдачи сигнала управления по какому-либо каналу не приводит к появлению сигнала во внешней цепи и, как следствие срабатывание, например, электромагнитного клапана. Последнее возможно в случае, если сигналы управления на рабочую обмотку подаются одновременно с обоих каналов.

Наличие в канале сигнала исправности другого канала обеспечивает подключение резервных цепей, т.е. повышение надежности управления.

Формула изобретения

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ КЛАПАНОМ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ путем формирования сигналов управления и исправности в основном и резервном каналах и передачи сигнала управления на электромагнитный клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности управления, при наличии сигналов исправности обоих каналов управления сигнал управления передают из основного канала последовательно на электромагнитный клапан и далее в резервный канал, а при отсутствии сигнала исправности канала сигнал управления передают из исправного канала на электромагнитный клапан и далее обратно в исправный канал.

РИСУНКИ

Рисунок 1