Стенд для испытания насоса-регулятора газотурбинного двигателя

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск..х

Социапистичесинк

Респубпии (1ц 883691 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 1409. 77 (21) 2525645/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (5! )М. Кл.

G 01 И 15/00

3Ьеударатеенный кемнтет

СССР лв делам нэееретеннй н открытий (53) УДК 621.438-55(088.8) Ойубликовано 23. 11. 81 Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 23.11.81

В.В.Жильцов, В.В.Рычкова, П.С.Кулешов и Л.Н.Попкова (72) Авторы изобретения (1E) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НАСОСА-РЕГУЛЯТОРА

ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к испыта- ниям топливорегулирующей аппаратуры газотурбинных двигателей (ГТД).

Известен стенд для испытания насоса-регулятора, содержащий электропривод, соединенный с рессорой ,насоса-регулятора, к выходу которого подключен датчик расхода, установленный в топливной системе, соединенный выходом с цифроаналоговым преобразователем и цифровыми управляемыми сопротивлениями, подключенными соответственно к входным. резисторам и резисторам обратной связи операционного интегрирующего усилителя, связанного входом через пусковой ключ

)5 с источником опорного напряжения, а выходом - со входом электропривода flj

Известный стенд обладает тем недостатком, что в нем каждое цифровое управляемое сопротивление содержит в себе сложный электронный узел - дешифратор, который преобразует входной цифровой код в позиционный сиг2 нал, управляющий единичным резисто-, ром в цепи интегрирующего операцион ного усилителя.

Другим недостатком стенда является elo низкая динамическая точность из-эа наличия переход-, ных процессов, возникающих при переходных процессов, возникающих при переключении единичных резисторов, соединенных в цепи обратной связи операционного усилителя с заземленным ре,зистором и конденсатором.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение динамической точности стенда.

Укаэанная цель достигается тем, что стенд дополнительно содержит цепь, состоящую из последовательно соединенных интегрирующего усилителя с резисторами в цепи обратной связи и электропневмопреобразователя, подключенных соответственно к выходу цифроаналогового преобразователя и входу насоса-регулятора, а цифровые управляемые

883691 сопротивления выполнены в виде общего дешифратора и управляемых им ключей, коммутирующих входные резисторы и резисторы обратной связи операционных интегрирующих усилителей °

На фиг. 1 представлена схема стенда, на фиг. 2 - графики апроксимированных характеристик ГТД.

Стенд содержит электропривод 1, соединенный с рессорой насоса-регулято- щ ра 2, к выходу которого подключен датчик 3 расхода, установленный в топ" ливной системе 4, соединенный выходом через цифровой кодовый преобразователь 5 расхода с цифроаналоговым преобразователем 6 и цифровыми управляемыми сопротивлениями ЦУС ., выполненными в виде общего дешифратора 7 и управляемых им ключей 8, коммутирующих входные резисторы 9 и резисторы 10 обратной связи как операционного интегрирующего усилителя 11, связанного входом через пусковой ключ 12 с источником 13 опорного напряжения, а выходом — со входом электропривода 1, так и операционного усилителя 14, соединенного выходом со входом электропневмопреобразователя 15.

Стенд работает следующим образом.

Для запуска стенда и выхода на режим малого газа замыкают пусковой ключ 12 по команде "Пуск". Напряже ние от источника 13 поступает через резисторы на входы интегрирующих усилителей 11 и 14. Резисторы 9 и 10

35 при этом отключены ключами 8, на которых отсутствуют позиционные сигналы от дешифратора 7 до появления расхода топлива режимной работы от насо40 са-регулятора 2 и соответствующих сигналов от преобразователя датчика 3 расхода и цифрового кодового преобразователя 5.

Этот сигнал, соответствующий заданной величине расхода топлива "малого газа", определяют первый общий узел 16 (фиг.2) аппроксимации, одинаковый для всех воспроизводимых характеристик двигателя - статической 17n = п(6т1, напорной компрессора 18 P P>IC1.I и динамической 19

Т* Тд IQ>,t где Тд постоянная времени двигателя. Узел 16 аппроксимации устанавливает начальные участки 20 и 21, линейно-кусочной аппроксимации характеристик 17 и 18 и участок 22 ступенчатой аппроксимации характеристики 19.

При этом срабатывают соответствующие ключи 8, подключая требуемые единичные резисторы 9 во входные цепи и 10 в цепи обратной связи усилителей 11 и 14 параллерьно емкостям.

Сопротивления единичных резисторов 9 и 10 выбираются таким образом, чтобы обеспечить соответственно коэффи-. циенты усиления К и постоянные време1 ни Тд„апериодических звеньев, образуемых интегрирующими усилителями 11 и 14, )резисторами 9 и 10, исходя иэ аппроксимированных характеристик 17, 18 и

19 ГТД и нелинейных дифференциальных уравнений 1-го порядка, которые могут быть приняты за математическую модель ГТД.

Сопротивления Rg „и RTg,.резисторов

9 и 10 узла апрроксимации для каждого

-го определяются из соотношений, Т

Rg)

l Rg

1 1 где С - емкость в цепи обратной связи усилителей; порядковый номер узла аппроксимации характеристик 17,18

На выходе усилителей 11 и 14 появ- 45 ляются нарастающие во времени напряжения до установления уровней, соот- ветствующих потребной частоте вращения и и давлению воздуха Р> эа компрессором ГТД на режиме "Малого газа". 50

При достижении расходом топлива, выдаваемого регулятором Z в топливную систему 4, величины, соответствующей режиму "малого газа", дешифратор 7, управляемый кодовым 55 .преобразователем 5, формируемый, например двоичный параллельный код,,выдает первый позиционный сигнал, и 19.

При переводе рычага управления испытываемого насоса-регулятора 2 от положения "Малый газ" в любое другое до "Максимала", расход топлива, выдаваемый насосом и дозируемый автоматом приемистости на переходных режимах и регулятором частоты вращения на равновесных режимах работы,начинает.увеличиваться в топливной системе 4.

Сигнал от датчика 3 расхода, пропорциональный расходу топлива, поступает в кодовый преобразователь 5, форПрименение для реализации динамических характеристик единичных резисторов в цепи обратной связи интегрирующих усилителей обеспечивает ликвидацию дополнительной динамической погрешности из-за коммутации, что обеспечивает рост динамической точности стенда.

Формула изобретения

Стенд для испытания насоса-регулятора газотурбинного двигателя, содержащий электропривод, соединенный с рессорой насоса-регулятора, к выходу которого подключен датчик расхода, установленный в топливной системе, соединенный выходом через цифровой кодовый преобразователь с цифроаналоговым преобразователем и цифровыми управляемыми сопротивлениями, подключенными соответственно к входным резисторам и резисторам обратной связи операционного интегрирующего усипителя, связанного входом через пусковой ключ с источником опорного напряжения, а выходом - со входом электропривода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения динамической точности, он дополнительно содержит цепь, состоящую иэ последовательно соединенных интегрирующего усилителя с резисторами в цепи обратной связи и электропневмопреобразователя, подключенных соответственно к выходу цифроаналогового преобразователя и входу насоса-регулятора, а цифровые управляемые сопротивления выполнены в виде общего дешифратора и управляемых им ключей, коммутирующих входные резисторы и резисторы обратноь связи операционных интегрирующих усилителей.

t Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 480301, кл. 6 05 8 23/00, 1976.

5 . 883691 мирующий соответствующий цифровой код, например двоичный параллельный.

Цифровой код поступает в общий для всех ЦУС дешифратор 7 и цифроаналоговый преобразователь б.

8 зависимости от текущей величины расхода топлива дешифратор 7 выдает позиционные сигналы согласно выбранным узлам апрроксимации характеристик 17, 18 и 19, например, 23, и так далее до узла 24. При этом срабатывают соответствующий ключи 8 и коммутируют в цепи усилителей 11 и 14 соответствующие единичные резисторы 9 и 10, реализующие требуемые коэффициенты усиления К„ и постоянные времени Тд апериодических звеньев на усилителях 11 и 14.

Цифроаналоговый преобразователь 6 преобразует цифровой код в пропорциональный уровень постоянного напряжения, поступающий через ключи 8 на единичные резисторы 9 входных цепей усилителей 11 и 14 ° На выходе усилителя 11 формируется напряжение, про- 2у порциональное потребной частоте вращения рессоры насоса-регулятора 2 согласно характеристике 17.

На выходе усилителя 14 образуется напряжение, пропорциональное потреб- щ ному давлению Р воздуха в автомате приемистости насоса-регулятора 2 согласно характеристике 18.

Переходный процесс на выходе усилителей 11 и 14 определяется постоянной времени Т*1, устанавливаемой единичными резисторами 10 согласно характеристике 19. Этим воспроизводится динамическая составляющая процесса. Причем скачки выходного напря- жения при коммутации резисторов 10 параллельно емкости обратной связи интегрирующего усилителя отсутствуют, т.е. цепь "Заряди-Разряди" емкости остается неизменной.

4%

Таким образом, использование одного общего дешифратора цифрового кода для четырех ЦУС стенда позволяет значительно упростить структурный состав стенда, повысить его надежность.

883691 лЯЮ 25

Редактор П.Ортутай

Заказ 10210/63

Tg сек

Составитель Редько

Техред Ж.Касталевич Корректор A-АзЯтко

Тираж QNI Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент ", r. Ужгород, ул. Проектная, 4