Способ регулирования газотурбинного двигателя со свободной турбиной

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления турбовинтовыми силовыми установками (СУ). Сущность изобретения заключается в том, что измеряют величину крутящего момента на валу свободной турбины, определяют величину фактической мощности как произведение частоты вращения свободной турбины и измеренной величины крутящего момента, формируют сигнал рассогласования между заданной и фактической величинами мощности, а расход топлива в камеру сгорания изменяют в соответствии с сформированным сигналом. Такой способ позволит обеспечить управление подачей топлива в камеру сгорания в соответствии с величиной отклонения фактической мощности двигателя от заданной величины, причем мощность определяется прямым способом, что позволяет повысить точность регулирования. 1 ил.

 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах автоматического управления (САУ) турбовинтовыми силовыми установками.

Известен способ регулирования газотурбинного двигателя со свободной турбиной путем измерения косвенного параметра, характеризующего мощность двигателя, и изменения расхода топлива в камеру сгорания по величине отклонения измеренного параметра от заданного значения [1].

Однако известный способ не позволяет без существенного усложнения процесса регулирования и ужесточения требований к точности датчиков внутридвигательных параметров обеспечить необходимое качество регулирования.

Известен также способ регулирования газотурбинного двигателя со свободной турбиной путем измерения частоты вращения свободной турбины и изменения расхода топлива в камеру сгорания [2].

Недостатком известного способа является низкая точность, т.к. процесс регулирования происходит без учета изменения внутридвигательных параметров.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют величину крутящего момента на валу свободной турбины, определяют величину фактической мощности как произведение частоты вращения свободной турбины и измеренной величины крутящего момента, формируют сигнал рассогласования между заданной и фактической величинами мощности, а расход топлива в камеру сгорания изменяют в соответствии с сформированным сигналом.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующая заявляемый способ регулирования газотурбинного двигателя со свободной турбиной.

Устройство содержит α датчик 1 частоты вращения (п ст) свободной турбины и датчик 2 крутящего момента (Мкр.) на валу свободной турбины, подключенные к блоку 3 умножения (БУ), сумматор 4 сигналов заданной и фактической мощностей, первый вход которого подключен к выходу БУ 3, второй вход - к выходу задатчика 5 мощности, а выход - к пропорционально-интегральному (ПИ) регулятору 6 мощности двигателя, вход задатчика 5 мощности подключен к датчику 7 положения рычага управления двигателем (РУД).

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчика 1 п ст и датчика 2 Мкр. поступают на вход БУ 3, где они перемножаются. Полученный сигнал, пропорциональный значению фактической мощности (N фак.), сравнивается в сумматоре 4 со значением заданной мощности (N зад.), сформированной в задатчике 5 по наперед заданной характеристике

в зависимости от положения РУД, получаемого от датчика 7.

Величина рассогласования сигналов заданной и фактической мощностей поступает на вход в регулятор 7, который преобразует ее в величину управляющего воздействия в виде изменения расхода топлива (Gт), с целью устранения указанного рассогласования.

Таким образом, управление подачей топлива в камеру сгорания осуществляется в соответствии с величиной отклонения фактической мощности двигателя от заданной величины, причем мощность определена прямым способом, что позволит повысить точность регулирования.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. "Выбор и обоснование рациональных схем электронно-гидравлических CAP вертолетных и транспортных ГТД", т.о. ЦИАМ №8533, 1978 г.

2. Патент США №3283503, кл. 60-39.28, 1964 г.

Способ регулирования газотурбинного двигателя со свободной турбиной путем измерения частоты вращения свободной турбины и изменения расхода топлива в камеру сгорания, отличающийся тем, что дополнительно измеряют величину крутящего момента на валу свободной турбины, определяют величину фактической мощности как произведение частоты вращения свободной турбины и измеренной величины крутящего момента, формируют сигнал рассогласования между заданной и фактической величинами мощности, а расход топлива в камеру сгорания изменяют в соответствии с сформированным сигналом.