Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / 4006590

.html
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
120.95 Кб
Скачать

4006590-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ US4006590A[]

Настоящее изобретение относится Рє газотурбинным двигателям Рё, РІ частности, Рє схеме управления выходной скоростью газотурбинного двигателя. The present invention relates to gas turbine engines and, more particularly, to a control circuit for controlling output speed of a gas turbine engine. Обычные схемы управления скоростью для использования СЃ газотурбинными двигателями обычно конструируются как системы СЃ замкнутым контуром, которые устроены таким образом, чтобы регулировать скорость подачи топлива РІ двигатель СЃ помощью аналогового сигнала, представляющего разницу между обнаруженным выходным сигналом. скорость двигателя Рё желаемую выходную скорость двигателя, которая определяется РІ соответствии СЃ заданным графиком РІ зависимости РѕС‚ предварительно выбранных условий работы двигателя. Таким образом, схема управления работает только РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ обнаруженных Рё желаемых выходных скоростей газотурбинного двигателя, РЅРѕ, как хорошо известно РІ данной области техники, предпочтительно, чтобы выходная скорость газотурбинного двигателя регулировалась РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ РґСЂСѓРіРёС… эксплуатационные факторы двигателя, такие как температура двигателя, СЃ целью предотвращения резких вибраций (называемых помпажами) РІ компрессоре двигателя Рё предотвращения чрезмерного повышения температуры двигателя, которое может быть вызвано ускорением двигателя РїСЂРё относительно высокий показатель. Conventional speed control circuits for use with gas turbine engines are usually constructed as closed-loop systems which are arranged in such a manner as to regulate the supply rate of fuel to the engine by means of an analog signal representative of a difference between a detected output speed of the engine and a desired engine output speed which is determined in accordance with a predetermined schedule depending upon preselected operating conditions of the engine. The control circuit thus operates merely on the basis of the detected and desired output speeds of the gas turbine engine but, as is well known in the art, it is preferable that the output speed of the gas turbine engine be controlled on the basis of other operational factors of the engine such as the engine temperature for the purpose of preventing production of abrupt vibrations (called surging) in the compressor of the engine and preventing an undue rise of the engine temperature as would be caused when the engine is to be accelerated at a relatively high rate. Поэтому была предложена усовершенствованная версия схемы управления, которая включает средства переключения, СЃ помощью которых выходная скорость газотурбинного двигателя регулируется РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ параметра, РЅРµ связанного СЃ желаемой выходной скоростью двигателя, РЅРѕ связанного СЃ определенным режимом работы. двигателя, такие как, например, фактическая или обнаруженная выходная скорость двигателя. Однако такая усовершенствованная версия схемы управления РїРѕ-прежнему сталкивается СЃ проблемой, заключающейся РІ том, что РєСЂСѓРі становится системой без обратной СЃРІСЏР·Рё, РєРѕРіРґР° средство переключения приводится РІ действие для управления частотой вращения двигателя РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ вышеупомянутого параметра, так что двигатель РЅРµ может управляться РІ стабильном состоянии РІРѕ время переходного режима, РІ котором цепь управления двигателем переключается СЃ системы СЃ замкнутым контуром РЅР° систему СЃ разомкнутым контуром. Настоящее изобретение предусматривает устранение всех этих недостатков, присущих схемам управления известного СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники для газотурбинных двигателей. An advanced version of the control circuit has therefore been proposed which features switching means by which the output speed of the gas turbine engine is controlled on the basis of a parameter not related to the desired output speed of the engine but related to a certain operating condition of the engine such as for example the actual, or detected, output speed of the engine. A problem is, however, still encountered by such an advanced version of the control circuit in that the circle becomes an open-loop system when the switching means is actuated to control the engine speed on the basis of the above mentioned parameter so that the engine fails to be controlled in a stable condition during a transient condition in which the control circuit for the engine is being shifted from the closed-loop system to the open-loop system. The present invention contemplates elimination of all these drawbacks that have been inherent in the prior art control circuits for the gas turbine engines. Соответственно, важной задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованной схемы управления частотой вращения газотурбинного двигателя, которая РІСЃРµ время поддерживается как система СЃ замкнутым контуром Рё, таким образом, работает РІ стабильном состоянии независимо РѕС‚ сигналов, генерируемых системой управления. схема. It is, accordingly, an important object of the present invention to provide an improved gas turbine engine speed control circuit which is at all times maintained as a closed-loop system and which is thus operated in stable condition irrespective of the signals produced by the control circuit. Другой важной задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованной схемы управления частотой вращения газотурбинного двигателя, которая приспособлена РЅРµ только для надлежащего Рё надежного управления выходной скоростью газотурбинного двигателя, РЅРѕ Рё для предотвращения помпажа компрессора двигателя Рё чрезмерного повышения температура двигателя. It is another important object of the present invention to provide an improved gas turbine engine speed control circuit which is adapted not only to properly and reliably control the output speed of the gas turbine engine but to prevent surging of the engine compressor and an undue rise of the engine temperature. Р’ соответствии СЃ настоящим изобретением эти цели РјРѕРіСѓС‚ быть успешно решены РІ схеме управления, которая содержит РІ сочетании первое средство измерения для определения выходной скорости газотурбинного двигателя Рё создания выходного сигнала, характеризующего обнаруженную скорость двигателя, второе средство измерения для определения температуры двигателя Рё создания выходного сигнала, характеризующего обнаруженную температуру двигателя, первое средство генерирования сигнала для создания выходного сигнала, характеризующего требуемую выходную скорость двигателя, второе средство генерирования сигнала, реагирующее РЅР° сигналы РѕС‚ первого Рё второго средств измерения для создания выходного сигнала, представляющего разницу между определенной температурой двигателя, представленной выходным сигналом РѕС‚ второго средства измерения, Рё заданной температурой двигателя, изменяющейся РІ зависимости РѕС‚ обнаруженной выходной скорости двигателя РІ соответствии СЃ заданным графиком, РїСЂРё этом первое средство переключения имеет первый оперативный c состояние, подключенное Рє первому средству генерирования сигнала, Рё второе рабочее состояние, подключенное РєРѕ второму средству генерирования сигнала, интегрирующая схема, имеющая РІС…РѕРґРЅРѕР№ контакт, подключенный Рє первому Рё второму средствам генерирования сигнала через указанное первое средство переключения, второе средство переключения, подключенное через интегрирующее средство. схема для РѕР±С…РѕРґР° интегрирующей схемы РІ замкнутом состоянии, средство запуска, имеющее входные клеммы, подключенные Рє первому средству измерения Рё первому Рё второму средствам генерирования сигналов для создания сигнала запуска РІ ответ РЅР° состояние, РїСЂРё котором требуемая скорость двигателя представлена сигналом РѕС‚ первого средство генерирования сигнала выше, чем определенная частота вращения двигателя, представленная выходным сигналом РѕС‚ первого средства измерения, РЅР° значение, которое связано СЃ определенной частотой вращения двигателя Рё определенной температурой двигателя, РїСЂРё этом первое средство переключения соединено СЃРѕ средством запуска для удерживания РІ первом оперативном состоянии РІ отсутствие e РїСѓСЃРєРѕРІРѕРіРѕ сигнала РѕС‚ РїСѓСЃРєРѕРІРѕРіРѕ средства Рё переводится РІРѕ второе рабочее состояние РїСЂРё наличии РїСѓСЃРєРѕРІРѕРіРѕ сигнала РѕС‚ РїСѓСЃРєРѕРІРѕРіРѕ средства, РїСЂРё этом второе переключающее средство соединено СЃРѕ пусковым средством для удерживания РІ закрытом состоянии РїСЂРё отсутствии РїСѓСЃРєРѕРІРѕРіРѕ сигнала РѕС‚ РїСѓСЃРєРѕРІРѕРіРѕ средства. средство запуска Рё размыкается РїСЂРё наличии сигнала запуска РѕС‚ средства запуска, Рё средство сравнения, имеющее первый РІС…РѕРґРЅРѕР№ контакт, подключенный параллельно Рє интегрирующей схеме, Рё второе средство переключения, Р° также второй РІС…РѕРґРЅРѕР№ контакт, подключенный Рє первому измерительному средству для создания сигнал управления частотой вращения двигателя, представляющий разницу между сигналами, появляющимися РЅР° его первом Рё втором входных выводах. In accordance with the present invention, these objects will be advantageously accomplished in a control circuit which comprises in combination first sensing means for detecting output speed of the gas turbine engine and producing an output signal representative of the detected engine speed, second sensing means for detecting temperature of the engine and producing an output signal representative of the detected engine temperature, first signal generating means for producing an output signal representative of a desired output speed of the engine, second signal generating means responsive to the signals from the first and second sensing means for producing an output signal representative of a difference between the detected engine temperature represented by the output signal from the second sensing means and a predetermined engine temperature varying with the detected output speed of the engine in accordance with a predetermined schedule, first switching means having a first operative condition connected to the first signal generating means and a second operative condition connected to the second signal generating means, an integrating circuit having an input terminal connected to the first and second signal generating means across said first switching means, second switching means connected across the integrating circuit for bypassing the integrating circuit when closed, triggering means having input terminals connected to the first sensing means and the first and second signal generating means for producing a trigger signal responsive to a condition in which the desired engine speed represented by the signal from the first signal generating means is higher than the detected engine speed represented by the output signal from the first sensing means by a value which is related to the detected engine speed and the detected engine temperature, the first switching means being connected to the triggering means for being held in the first operative condition in the absence of the trigger signal from the triggering means and shifted to the second operative condition in the presence of the trigger signal from the triggering means, the second switching means being connected to the triggering means for being held closed in the absence of the trigger signal from the triggering means and open in the presence of the trigger signal from the triggering means, and comparing means having a first input terminal connected in parallel to the integrating circuit and the second switching means and a second input terminal connected to the first sensing means for producing an engine speed control signal representative of a difference between the signals appearing at the first and second input terminals thereof. Второе средство генерирования сигнала, включенное РІ схему управления частотой вращения двигателя, сконструированное таким образом, может содержать функциональный генератор, реагирующий РЅР° выходной сигнал РѕС‚ первого измерительного средства для создания выходного сигнала, характеризующего заданную температуру двигателя, Рё компаратор, Рє которому подключена первая входная клемма. Рє функциональному генератору, Рё второй РІС…РѕРґРЅРѕР№ контакт, соединенный СЃРѕ вторым средством восприятия для создания сигнала, представляющего разность между выходными сигналами РѕС‚ функционального генератора Рё второго средства измерения. The second signal generating means incorporated into the engine speed control circuit thus constructed may comprise a function generator responsive to the output signal from the first sensing means for producing an output signal representative of the predetermined engine temperature, and a comparator having a first input terminal connected to the function generator and a second input terminal connected to the second sensing means for producing the signal representative of the difference between the output signals from the function generator and the second sensing means. РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, упомянутое выше средство запуска может содержать вычислительную схему, которая работает для создания сигнала запуска РІ ответ РЅР° условие, РІ котором выходной сигнал РѕС‚ первого средства формирования сигнала выше, чем выходной сигнал РѕС‚ первого средства обнаружения, Р·Р° счет значение, пропорциональное выходному сигналу компаратора. On the other hand, the above mentioned triggering means may comprise a computing circuit which is operative to produce the trigger signal responsive to a condition in which the output signal from the first signal generating means is higher than the output signal from the first sensing means by a value which is proportional to the output signal from the comparator. Рнтегрирующая схема, также включенная РІ схему управления согласно настоящему изобретению, может содержать последовательную комбинацию резистора Рё конденсатора, которые подключены между упомянутыми выше вторыми средствами переключения Рё средствами сравнения. Р’ этом случае ранее упомянутое второе средство переключения может содержать последовательную комбинацию резистора Рё нормально замкнутого переключателя, который подключен Рє вышеупомянутому конденсатору Рё который имеет триггерную клемму, соединенную СЃ триггерным средством для приведения РІ действие для размыкания РІ ответ. триггерному сигналу, поступающему РѕС‚ триггерного средства. The integrating circuit also incorporated into the control circuit according to the present invention may comprise a series combination of a resistor and a capacitor which are connected between the above mentioned second switching means and the comparing means. In this instance, the previously mentioned second switching means may comprise a series combination of a resistor and a normally-closed switch which is connected across the above mentioned capacitor and which has a trigger terminal connected to the triggering means for being actuated to open in response to the trigger signal delivered from the triggering means. Особенности Рё преимущества схемы управления частотой вращения двигателя РІ соответствии СЃ настоящим изобретением станут более очевидными РёР· следующего описания, РІ котором одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие компоненты схемы Рё РІ котором: The features and advantages of the engine speed control circuit according to the present invention will become more apparent from the following description in which like reference numerals designate corresponding circuit component and in which: РРќР–РР . 1 представляет СЃРѕР±РѕР№ блок-схему, показывающую пример схемы управления скоростью известного СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники для газотурбинного двигателя; FIG. 1 is a block diagram showing an example of a prior art speed control circuit for a gas turbine engine; РРќР–РР . 2 представляет СЃРѕР±РѕР№ блок-схему, показывающую РґСЂСѓРіРѕР№ пример известной схемы управления частотой вращения для газотурбинного двигателя; FIG. 2 is a block diagram showing another example of a prior art speed control circuit for a gas turbine engine; РРќР–РР . 3 представляет СЃРѕР±РѕР№ блок-схему, которая иллюстрирует предпочтительный вариант осуществления схемы управления скоростью согласно настоящему изобретению; Р° также FIG. 3 is a block diagram which illustrates a preferred embodiment of the speed control circuit according to the present invention; and РРќР–РР . 4 представляет СЃРѕР±РѕР№ график, который показывает график, РІ соответствии СЃ которым напряжение сигнала, представляющее заданную температуру двигателя, создается РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ обнаруженной выходной скорости газотурбинного двигателя РІ схеме управления скоростью, показанной РЅР° фиг. 3. FIG. 4 is a graph which shows a schedule in accordance with which a signal voltage representative of a predetermined engine temperature is produced on the basis of detected output speed of a gas turbine engine in the speed control circuit which is shown in FIG. 3. Ссылаясь РЅР° чертежи, РІ частности РЅР° фиг. 1 показан газотурбинный двигатель 10, имеющий систему подачи топлива, состоящую РёР· топливного насоса 12, сторона всасывания которого соединена СЃ топливным баком 14, Р° сторона нагнетания соединена через клапан 16 управления потоком топлива СЃ форсункой (РЅРµ показан) двигателя 10 через топливопровод 18. Выходная скорость газовой турбины 10 регулируется путем регулирования расхода топлива через клапан 16 управления расходом топлива. Таким образом, обычная схема управления частотой вращения двигателя адаптирована для управления скоростью потока топлива через клапан 16 управления потоком топлива. Схема управления содержит генератор 20 сигналов, который предназначен для создания напряжения сигнала Es, пропорционального скорости подачи топлива, для обеспечения требуемой выходной скорости двигателя 10. Выходная скорость двигателя 10 определяется СЃ помощью датчика 22 частоты вращения двигателя, который предназначен для создания выходного напряжения, пропорционального обнаруженной выходной скорости двигателя 10. Referring to the drawings, particularly to FIG. 1, a gas turbine engine 10 is shown to have a fuel supply system which comprises a fuel pump 12 having a suction side connected to a fuel reservoir 14 and a discharge side connected over a fuel flow control valve 16 to the fuel injection nozzle (not shown) of the engine 10 through a fuel feed line 18. The output speed of the gas turbine 10 is controlled by regulating the rate of flow of fuel through the fuel flow control valve 16. A conventional engine speed control circuit is, thus, adapted to control the rate of flow of fuel through the fuel flow control valve 16. The control circuit comprises a signal generator 20 which is arranged to produce a signal voltage Es proportional to the fuel supply rate to provide a desired output speed of the engine 10. The output speed of the engine 10 is detected by means of an engine speed sensor 22 which is adapted to produce an output voltage proportional to the detected output speed of the engine 10. Датчик 22 частоты вращения двигателя соединен СЃ усилителем 24, так что выходное напряжение датчика 22 усиливается РґРѕ напряжения Ve, которое также пропорционально измеренной частоте вращения двигателя. Сигнальные напряжения Vs Рё Ve, поступающие таким образом РѕС‚ генератора 20 сигналов Рё усилителя 24, подаются РЅР° первый Рё второй входные клеммы компаратора, такого как, например, дифференциальный усилитель 26. Дифференциальный усилитель 26 предназначен для сравнения РґРІСѓС… входных напряжений Vs Рё Ve РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј Рё для создания выходного напряжения Vd, равного разности между напряжениями Vs Рё Ve. Таким образом, выходное напряжение Vd, создаваемое дифференциальным усилителем 26, указывает РЅР° разницу между требуемой Рё измеренной выходной скоростью газотурбинного двигателя 10. Дифференциальный усилитель 26 имеет выходную клемму, соединенную СЃ генератором 28 управляющего напряжения, который предназначен для создания выходного напряжения Vc, пропорционального выходному напряжению Vd дифференциального усилителя 26. Предполагается, что клапан 16 управления потоком топлива имеет исполнительный элемент СЃ электромагнитным РїСЂРёРІРѕРґРѕРј (РЅРµ показан), соединенный СЃ выходной клеммой генератора 28 управляющего напряжения. The engine speed sensor 22 is connected to an amplifier 24 so that the output voltage of the sensor 22 is amplified into a voltage Ve which is also proportional to the detected engine speed. The signal voltages Vs and Ve thus delivered from the signal generator 20 and the amplifier 24 are fed to first and second input terminals of a comparator such as for example a differential amplifier 26. The differential amplifier 26 is adapted to compare the two input voltages Vs and Ve with each other and to produce an output voltage Vd which is equal to the difference between the voltages Vs and Ve. The output voltage Vd produced by the differential amplifier 26 is, thus, indicative of the difference between the desired and detected output speeds of the gas turbine engine 10. The differential amplifier 26 has an output terminal connected to a control voltage generator 28 which is adapted to produce an output voltage Vc proportional to the output voltage Vd of the differential amplifier 26. The fuel flow control valve 16 is assumed to have an electromagnetically operated actuating element (not shown) connected to the output terminal of the control voltage generator 28. Таким образом, скорость потока топлива через клапан 16 регулируется РІ соответствии СЃ величиной Рё полярностью напряжения Vc, подаваемого таким образом РЅР° клапан 16 РѕС‚ генератора управляющего напряжения 28. The rate of flow of the fuel through the valve 16 is thus regulated in accordance with the magnitude and polarity of the voltage Vc thus impressed on the valve 16 from the control voltage generator 28. РР· вышеприведенного описания будет понятно, что обычная схема управления скоростью газотурбинного двигателя 10 устроена таким образом, чтобы управлять подачей топлива РІ двигатель просто РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ требуемых Рё обнаруженных выходных скоростей двигателя. Однако, как хорошо известно специалистам РїРѕ газотурбинным двигателям, существуют РґСЂСѓРіРёРµ важные факторы, которые следует учитывать РїСЂРё управлении выходной скоростью двигателя. Такие важные соображения включают предотвращение возникновения сильных вибраций или "помпажа" РІ компрессоре двигателя или предотвращение чрезмерного повышения температуры двигателя. Если, например, напряжение сигнала Vs, подаваемое РѕС‚ генератора 20 сигналов схемы управления, внезапно превысит напряжение сигнала Ve, представляющее обнаруженную выходную скорость двигателя 10, это приведет Рє резкому увеличению выходного напряжения. Vd РѕС‚ дифференциального усилителя 26 Рё соответственно выходное напряжение Vc РѕС‚ генератора 28 управляющего напряжения, так что РІ двигатель 10 Р·Р° короткий промежуток времени будет подаваться резко увеличенное количество топлива. From the above description it will be understood that the conventional speed control circuit of a gas turbine engine 10 is so arranged as to control the supply of fuel to the engine simply on the basis of the desired and detected output speeds of the engine. As is well known in the art of gas turbine engines, however, there are other important factors which should be taken into consideration in controlling the output speed of the engine. Such important considerations include prevention of the occurrence of violent vibrations or "surging" in the compressor of the engine or prevention of an undue rise of the temperature of the engine. If, for example, the signal voltage Vs delivered from the signal generator 20 of the control circuit happens to be suddenly increased over the signal voltage Ve representative of the detected output speed of the engine 10, there will result an abrupt increase in the output voltage Vd from the differential amplifier 26 and accordingly the output voltage Vc from the control voltage generator 28 so that an abruptly increased amount of fuel will be supplied to the engine 10 within a short period of time. Это вызовет резкий скачок давления РІ компрессоре двигателя 10 или приведет Рє чрезмерному повышению температуры двигателя. This will cause the compressor of the engine 10 to surge violently or result in an undue rise of the engine temperature. РРќР–РР . 2 показан усовершенствованный вариант схемы управления частотой вращения двигателя, которая была традиционно предложена СЃ целью обеспечения решения вышеупомянутых проблем. Усовершенствованная схема управления частотой вращения двигателя, показанная РЅР° фиг. 2 содержит, РІ дополнение Рє компонентам, включенным РІ схему управления, показанную РЅР° фиг. 1, коммутационная схема 30, которая подключена между генератором 28 управляющего напряжения Рё электромагнитным исполнительным элементом (РЅРµ показан) клапана 16 управления потоком топлива. Схема 30 переключения имеет первую РІС…РѕРґРЅСѓСЋ клемму, соединенную СЃ выходной клеммой генератора 28 управляющего напряжения, Рё вторую РІС…РѕРґРЅСѓСЋ клемму, соединенную СЃ генератором 32 РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения. Генератор 32 РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения предназначен для создания РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения Vr, которое изменяется РІ зависимости РѕС‚ заданных условий работы, таких как выходная скорость газотурбинного двигателя 10. Таким образом, переключающая схема 30 переходит РІ первое состояние, обеспечивающее соединение между генератором 28 управляющего напряжения Рё клапаном 16 управления подачей топлива, если выходное напряжение Vc генератора 28 управляющего напряжения ниже РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения Vr, Рё РІРѕ второе состояние, обеспечивающее соединение между генератором 32 РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения Рё клапаном 16 управления потоком топлива, если выходное напряжение Vc РѕС‚ генератора 28 управляющего напряжения выше РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения Vr. Таким образом, РЅР° клапан 16 управления потоком топлива подается напряжение, которое всегда РЅРµ выше РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения Vr РёР·-Р·Р° коммутационных действий схемы 30 переключения. FIG. 2 shows an advanced version of the engine speed control circuit which has been conventionally proposed with a view to providing a solution to the above mentioned problems. The advanced engine speed control circuit shown in FIG. 2 comprises, in addition to the components incorporated in the control circuit shown in FIG. 1, a switching circuit 30 which is connected between the control voltage generator 28 and the electromagnetically operated actuating element (not shown) of the fuel flow control valve 16. The switching circuit 30 has a first input terminal connected to the output terminal of the control voltage generator 28 and a second input terminal connected to a reference voltage generator 32. The reference voltage generator 32 is adapted to produce a reference voltage Vr which varies depending upon prescribed operating conditions such as the output speed of the gas turbine engine 10. The switching circuit 30 is thus shifted into a first condition providing connection between the control voltage generator 28 and the fuel control valve 16 if the output voltage Vc from the control voltage generator 28 is lower than the reference voltage Vr and into a second condition providing connection between the reference voltage generator 32 and the fuel flow control valve 16 if the output voltage Vc from the control voltage generator 28 is higher than the reference voltage Vr. The fuel flow control valve 16 is thus energized with a voltage which is at all times not higher than the reference voltage Vr because of the switching actions of the switching circuit 30. Поэтому, если РѕРїРѕСЂРЅРѕРµ напряжение Vr, создаваемое генератором 32 РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ напряжения, изменяется РІ соответствии СЃ заранее заданным графиком, связанным СЃ предварительно выбранными условиями работы двигателя 10, помпаж компрессора двигателя Рё чрезмерное повышение температуры запуск двигателя может быть остановлен, даже если напряжение сигнала Vs, подаваемое РѕС‚ генератора 20 сигналов, может резко увеличиться РїРѕ сравнению СЃ напряжением сигнала Ve, представляющим фактическую выходную скорость газотурбинного двигателя 10. Несмотря РЅР° преимущество, которое может быть достигнуто таким образом, схема управления предшествующего СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники, показанная РЅР° фиг. 2 РїРѕ-прежнему имеет недостаток, заключающийся РІ том, что РѕРЅР° переключается между системами СЃ обратной СЃРІСЏР·СЊСЋ Рё системами без обратной СЃРІСЏР·Рё, РєРѕРіРґР° переключающая схема 30 инициируется РІ действие между упомянутыми выше первым Рё вторым ее состояниями. Р’Рѕ время переходного состояния, РІ котором схема управления переключается СЃ системы СЃ замкнутым контуром РЅР° систему СЃ разомкнутым контуром или наоборот, схема управления РЅРµ может должным образом Рё стабильно управлять клапаном 16 управления потоком топлива, так что эффективность работы газотурбинный двигатель 10 будет критически поврежден. If, therefore, the reference voltage Vr produced by the reference voltage generator 32 is varied in accordance with a predetermined schedule related to the preselected operating conditions of the engine 10, the surging of the compressor of the engine and an undue rise of the temperature of the engine could be prevented even when the signal voltage Vs delivered from the signal generator 20 may be abruptly increased over the signal voltage Ve representative of the actual output speed of the gas turbine engine 10. In spite of the advantage which can thus be achieved, the prior art control circuit of the nature shown in FIG. 2 still has a drawback in that the same is shifted between closed-loop and open-loop systems when the switching circuit 30 is initiated into action between the above mentioned first and second conditions thereof. During a transient condition in which the control circuit is being shifted from the closed-loop system to the open-loop system or vice versa, the control circuit is unable to properly and stably control the fuel flow control valve 16 so that the performance efficiency of the gas turbine engine 10 will be critically impaired. Цель настоящего изобретения состоит РІ том, чтобы предоставить схему управления, которая СЃРІРѕР±РѕРґРЅР° РѕС‚ всех этих недостатков, присущих схеме управления предшествующего СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники, показанной РЅР° фиг. 1 или 2. The goal of the present invention is to provide a control circuit which is free from all these drawbacks inherent in the prior art control circuit shown in FIG. 1 or 2. Ссылаясь РЅР° фиг. 3, схема управления скоростью, соответствующая настоящему изобретению, содержит РІСЃРµ компоненты схемы управления предшествующего СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники, характер которых показан РЅР° фиг. 1, включая генератор 20 сигналов, датчик 22 частоты вращения двигателя, усилитель 24, дифференциальный усилитель 26 Рё генератор 28 управляющего напряжения. Как описано ранее СЃРѕ ссылкой РЅР° фиг. 1, генератор 20 сигналов приспособлен для создания напряжения сигнала Vs, которое пропорционально или иным образом представляет скорость подачи топлива, оптимальную для достижения требуемой выходной скорости газотурбинного двигателя 10, тогда как усилитель 24, соединенный СЃ датчиком частоты вращения двигателя 22 приспособлен для создания напряжения сигнала Ve, пропорционального или иным образом отражающего выходную скорость двигателя 10, определяемую датчиком 22 частоты вращения двигателя. Referring to FIG. 3, the speed control circuit embodying the present invention comprises all the components of the prior art control circuit of the nature shown in FIG. 1, including a signal generator 20, an engine speed sensor 22, an amplifier 24, a differential amplifier 26, and a control voltage generator 28. As previously described with reference to FIG. 1, the signal generator 20 is adapted to produce a signal voltage Vs which is proportional to or otherwise representative of a fuel supply rate optimum for achieving a desired output speed of the gas turbine engine 10, whereas the amplifier 24 connected to the engine speed sensor 22 is adapted to produce a signal voltage Ve proportional to or otherwise representative of the output speed of the engine 10 as detected by the engine speed sensor 22. Схема управления частотой вращения двигателя, соответствующая настоящему изобретению, дополнительно содержит двухпозиционную переключающую схему 34, которая имеет первый Рё второй входные контакты 36 Рё 36', выходной контакт 38 Рё триггерный контакт 40 Рё которая приспособлена для переключения между первым рабочим контактом. условие, обеспечивающее соединение между первой РІС…РѕРґРЅРѕР№ клеммой 36 Рё выходной клеммой 38, Рё второе рабочее состояние, обеспечивающее соединение между второй РІС…РѕРґРЅРѕР№ клеммой 36' Рё выходной клеммой 38. Переключающая схема 34 переходит РІ первое рабочее состояние РїСЂРё отсутствии запускающего сигнала St РЅР° ее триггерной клемме 40 Рё РІРѕ второе рабочее состояние РїСЂРё наличии триггерного сигнала St РЅР° триггерной клемме 40, как будет описано РІ Подробнее. Первая входная клемма 36 переключающей схемы 34 соединена СЃ выходной клеммой ранее описанного генератора 20 сигналов, предпочтительно через усилитель 42, как показано. Выходной контакт 38 переключающей схемы 34 соединен СЃ ранее упомянутым первым входным контактом дифференциального усилителя 26 через резистор 44 Рё параллельную комбинацию операционного усилителя 46, конденсатора 48 Рё последовательной комбинации резистора 50 Рё нормально замкнутый выключатель 52. The engine speed control circuit embodying the present invention further comprises a two-position switching circuit 34 which has first and second input terminals 36 and 36', an output terminal 38 and a trigger terminal 40 and which is adapted to be shifted between a first operative condition providing connection between the first input terminal 36 and the output terminal 38 and a second operative condition providing connection between the second input terminal 36' and the output terminal 38. The switching circuit 34 is shifted to the first operative condition in the absence of a trigger signal St at the trigger terminal 40 thereof and to the second operative condition in the presence of the trigger signal St at the trigger terminal 40, as will be described in more detail. The first input terminal 36 of the switching circuit 34 is connected to the output terminal of the previously described signal generator 20 preferably across an amplifier 42 as shown. The output terminal 38 of the switching circuit 34 is connected to the previously mentioned first input terminal of the differential amplifier 26 through a resistor 44 and a parallel combination of an operational amplifier 46, a capacitor 48 and a series combination of a resistor 50 and a normally-closed switch 52. Нормально замкнутый переключатель 52 имеет триггерную клемму 54 Рё размыкается РїСЂРё наличии ранее упомянутого триггерного сигнала St РЅР° триггерной клемме 54. The normally-closed switch 52 has a trigger terminal 54 and is caused to open in the presence of the previously mentioned trigger signal St at the trigger terminal 54. Усилитель 24, подключенный между датчиком 22 частоты вращения двигателя Рё дифференциальным усилителем 26, также подключен Рє функциональному генератору 56, РЅР° который, таким образом, подается напряжение Ve, представляющее выходную скорость двигателя 10, определяемую датчиком 22 частоты вращения двигателя. Функциональный генератор 56 устроен таким образом, чтобы создавать выходное напряжение Vf, которое изменяется вместе СЃ входным напряжением Ve РІ соответствии СЃ заданным графиком, пример которого показан РЅР° фиг. 4. Как показано РєСЂРёРІРѕР№ F РЅР° фиг. 4, выходное напряжение Vf функционального генератора 56 имеет общую тенденцию Рє увеличению РїРѕ мере увеличения РІС…РѕРґРЅРѕРіРѕ напряжения Ve, Р° именно, измеренная выходная скорость двигателя 10 увеличивается или уменьшается РѕС‚ среднего диапазона, РІ котором напряжение Vf принимает наименьшее значение. The amplifier 24 connected between the engine speed sensor 22 and the differential amplifier 26 is also connected to a function generator 56 which is thus supplied with the voltage Ve representative of the output speed of the engine 10 as detected by the engine speed sensor 22. The function generator 56 is arranged in such a manner as to produce an output voltage Vf which varies with the input voltage Ve in accordance with a predetermined schedule an example of which is illustrated in FIG. 4. As indicated by curve F shown in FIG. 4, the output voltage Vf of the function generator 56 has a general tendency increasing as the input voltage Ve, viz., the detected output speed of the engine 10 increases or decreases from a medium range in which the voltage Vf assumes a lowest value. Возвращаясь Рє фиг. 3, схема управления частотой вращения двигателя, соответствующая настоящему изобретению, дополнительно содержит компаратор, такой как дифференциальный усилитель 58, первый РІС…РѕРґРЅРѕР№ контакт которого соединен СЃ выходным контактом вышеупомянутого функционального генератора 56, Р° второй РІС…РѕРґРЅРѕР№ контакт соединен СЃ датчиком температуры двигателя. 60. Датчик 60 температуры двигателя чувствителен Рє температуре газотурбинного двигателя 10 Рё вырабатывает выходное напряжение Vt, которое пропорционально или иным образом соответствует измеренной температуре двигателя 10. Температура двигателя 10, определяемая датчиком 60, может представлять СЃРѕР±РѕР№ максимальную температуру, создаваемую РІ двигателе РІРѕ время каждого РёР· циклов работы двигателя, температуру газа РЅР° РІС…РѕРґРµ РІ турбину или температуру выхлопные газы РѕС‚ двигателя. Напряжения Vf Рё Vt, вырабатываемые таким образом функциональным генератором 56 Рё датчиком 60 температуры двигателя, соответственно, подаются РЅР° дифференциальный усилитель 58, который предназначен для сравнения РґРІСѓС… входных напряжений Vf Рё Vt РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј Рё создания выходного напряжения, которое равна разнице между напряжениями Vf Рё Vt. Дифференциальный усилитель 58 имеет выходной вывод, соединенный через усилитель 62 СЃ ранее упомянутым вторым входным выводом 36' схемы переключения 34. Turning back to FIG. 3, the engine speed control circuit embodying the present invention further comprises a comparator such as a differential amplifier 58 which has a first input terminal connected to the output terminal of the above mentioned function generator 56 and a second input terminal connected to an engine temperature sensor 60. The engine temperature sensor 60 is sensitive to the temperature of the gas turbine engine 10 and produces an output voltage Vt which is proportional to or otherwise representative of the detected temperature of the engine 10. The temperature of the engine 10 to be detected by the sensor 60 may be the maximum temperature produced in the engine during each of the cycles of operation of the engine, the temperature of the gas at the inlet to the turbine, or the temperature of the exhaust gases from the engine. The voltages Vf and Vt thus produced by the function generator 56 and the engine temperature sensor 60, respectively, are fed to the differential amplifier 58 which is adapted to compare the two input voltages Vf and Vt with each other and produce an output voltage which is equal to the difference between the voltages Vf and Vt. The differential amplifier 58 has an output terminal connected through an amplifier 62 to the previously mentioned second input terminal 36' of the switching circuit 34. Выходное напряжение дифференциального усилителя 58, соответственно, РїСЂСЏРјРѕ пропорционально разнице между измеренной температурой газотурбинного двигателя 10 Рё заданным значением, которое изменяется РІ зависимости РѕС‚ измеренной выходной скорости двигателя РІ соответствии СЃ графиком, указанным кривая F РЅР° фиг. 4. Если, таким образом, усиление, достигаемое усилителем 62, равно K1, то усилитель 62 будет создавать выходное напряжение Va, которое определяется уравнением Va = K1 (Vf - VT). The output voltage of the differential amplifier 58 is, accordingly, in direct proportion to the difference between the detected temperature of the gas turbine engine 10 and a predetermined value which varies with the detected output speed of the engine in accordance with the schedule indicated by the curve F of FIG. 4. If, thus, the gain achieved by the amplifier 62 is K1, then the amplifier 62 will produce an output voltage Va which is given by an equationVa = K1 (Vf - VT ). (1)

схема управления частотой вращения двигателя, показанная РЅР° фиг. 3 дополнительно содержит вычислительную схему 64, которая имеет первую РІС…РѕРґРЅСѓСЋ клемму, подключенную Рє выходной клемме ранее упомянутого усилителя 42 (или непосредственно Рє генератору 20 сигналов, если усилитель 42 удален), вторую РІС…РѕРґРЅСѓСЋ клемму, подключенную Рє вышеупомянутому усилителю. 62, Р° третья входная клемма подключена Рє усилителю 24. Таким образом, РЅР° вычислительную схему 64 подается сигнальное напряжение Vs, представляющее желаемую выходную скорость газотурбинного двигателя 10, сигнальное напряжение Va определяется уравнением 1, Р° напряжение сигнала Ve соответствует обнаруженной выходной скорости двигателя 10. Вычислительная схема 64 имеет выходную клемму, соединенную СЃ соответствующими триггерными клеммами 40 Рё 54 ранее упомянутой двухпозиционной коммутационной схемы 34 Рё нормально замкнутого переключателя 52, Рё устроена таким образом, чтобы вырабатывать ранее упомянутый триггерный сигнал St. РєРѕРіРґР° Рё только РєРѕРіРґР° выполняется следующее соотношение между тремя входными напряжениями Vs, Va Рё Ve:Vs - Ve > K2@. the engine speed control circuit shown in FIG. 3 further comprises a computing circuit 64 which has a first input terminal connected to the output terminal of the previously mentioned amplifier 42 (or directly to the signal generator 20 is the amplifier 42 is removed), a second input terminal connected to the above mentioned amplifier 62, and a third input terminal connected to the amplifier 24. The computing circuit 64 is, thus, supplied with the signal voltage Vs representative of a desired output speed of the gas turbine engine 10, the signal voltage Va given by Eq. 1, and the signal voltage Ve representative of the detected output speed of the engine 10. The computing circuit 64 has an output terminal connected to the respective trigger terminals 40 and 54 of the previously mentioned two-position switching circuit 34 and the normally-closed switch 52 and is arranged in such a manner as to produce the previously mentioned trigger signal St when, and only when, the following relation is satisfied among the three input voltages Vs, Va and Ve:Vs - Ve> K2@. Р’Р°, (2) Va, (2) РіРґРµ Рљ2 – константа, которая определяется РўРўРҐ ГДТ 10. Предпочтительно постоянная K2 может быть выбрана как функция обнаруженной выходной скорости Рё определенной температуры двигателя Рё предпочтительно может быть задана выражением K2 = dVe/dVt, (3) where K2 is a constant which is determined by the performance characteristics of the gas turbine engine 10. By preference, the constant K2 may be selected as a function of the detected output speed and the detected temperature of the engine and may be preferably given byK2 = dVe/dVt, (3) РіРґРµ dVe Рё dVt — дифференциалы напряжений Ve Рё Vt соответственно. where dVe and dVt are the differentials of the voltages Ve and Vt, respectively. Теперь, РєРѕРіРґР° желаемая выходная мощность газотурбинного двигателя 10 приблизительно равна или выше только РЅР° ограниченную величину, чем определенная выходная скорость двигателя 10, как РІ случае, РєРѕРіРґР° двигатель 10 работает РІ условиях установившейся нагрузки или должно ускоряться СЃ умеренной скоростью, напряжение, соответствующее Vs - Ve, поддерживается РЅР° относительно РЅРёР·РєРѕРј СѓСЂРѕРІРЅРµ, так что указанное выше соотношение (2) РЅРµ выполняется. Как следствие, вычислительная схема 64 РЅРµ формирует выходной сигнал РЅР° своей выходной клемме, соединенной СЃ соответствующими триггерными клеммами 40 Рё 54 двухпозиционной коммутационной схемы 34 Рё нормально замкнутого переключателя 52. Таким образом, двухпозиционная коммутационная схема 34 удерживается РІ ранее упомянутом первом рабочем состоянии, обеспечивая соединение между первой РІС…РѕРґРЅРѕР№ клеммой 36 Рё выходом 38 РїСЂРё отсутствии ее триггерной клеммы 40 Рё, РІ то же время, нормально замкнутого переключателя 52. удерживается закрытым РїСЂРё отсутствии его триггерной клеммы 54. Р’ этих условиях РЅР° первый РІС…РѕРґ дифференциального усилителя 26 подается РІС…РѕРґРЅРѕРµ напряжение Vs', которое задается уравнением РіРґРµ C - емкость конденсатора 48, Р° R1 Рё R2 - значения сопротивления конденсатора. резисторы 44 Рё 50 соответственно. When, now, the desired output of the gas turbine engine 10 is approximately equal to or higher by only a limited value than the detected output speed of the engine 10 as in the case where the engine 10 is being operated under steady-load conditions or is to be accelerated at a moderate rate, the voltage corresponding to Vs - Ve is maintained at a relatively low level so that the above mentioned relation (2) will not hold. As a consequence, the computing circuit 64 produces no output signal at its output terminal connected to the respective trigger terminals 40 and 54 of the two-position switching circuit 34 and the normally-closed switch 52. The two-position switching circuit 34 is therefore held in the previously mentioned first operative condition providing connection between the first input terminal 36 and the output 38 in the absence of its trigger terminal 40 and, at the same time, the normally-closed switch 52 is held closed in the absence of its trigger terminal 54. Under these conditions, the differential amplifier 26 has it first input terminal supplied with an input voltage Vs' which is given by an equation ##EQU1## where C is the capacitance of the capacitor 48 and R1 and R2 is the resistance values of the resistors 44 and 50, respectively. Если РІ этом случае конденсатор 48 Рё резисторы 44 Рё 50 выбраны так, что постоянная времени C.R2 пренебрежимо мала, Р° РґРІР° резистора 44 Рё 50 имеют РїРѕ существу одинаковые значения сопротивления, так что C.R2 .div. Рћ Рё R1 .разд. R2, то уравнение 4 можно переписать как Vs' .div. Против. Это означает, что сигнальное напряжение Vs, представляющее желаемую выходную скорость газотурбинного двигателя 10, передается без существенной модификации РЅР° первый РІС…РѕРґ дифференциального усилителя 26, служащего РІ качестве компаратора. Таким образом, клапан 16 управления потоком топлива для двигателя 10 СѓРїС

Соседние файлы в папке новая папка