Вопрос № 25 Система запуска двигателя Аи-24: состав, программы управления, характеристики и работа
Система управления, упрощённая электрическая схема представленная на рисунке 1 которую рассмотрим далее, позволяет осуществлять автоматический запуск двигателя на земле и в воздухе, а также холодную прокрутку двигателя.
Рис. 1. упрощённая электрическая схема система управления
Она состоит из следующих элементов:
-аккумуляторных батарей А1 и А2;
- стартёра СТГ;
- автомата времени АВ;
- электромагнитных клапанов;
- контакторов и реле;
- катушек зажигания КНА;
- эрозийных свечей СПН-4;
- пускового rИ и добавочного rД сопротивлений;
- кнопки запуска.
Номера реле Р обозначены цифрой перед буквой, а цифра в индексе определяет номер контактной пары данного реле. Микровыключатели автомата времени обозначены буквами АВ с индексами, соответствующими номеру кулачка автомата.
Процесс запуска является четырёхступенчатый и осуществляется в функции времени с помощью автомата времени. На конечном этапе процесс запуска применяется также управление по скорости вращения ротора высокого давления двигателя, для чего используются контакты СТ и ВДТ , находящиеся в блоке управления режимами работы двигателя и коммутируемые от центробежного регулятора основного топливного насоса.
Процесс запуска делиться на следующие четыре ступени:
1. Источники тока А1 и А2 подключаются к стартер-генератору СТГ через пусковое сопротивление rП.
2. Шунтируется (выключается) пусковое сопротивление.
3. Источники тока А1 и А2 переключаются с параллельного на последовательное сопротивление.
4. В цепи обмотки возбуждения СТГ включается добавочное сопротивление.
Для удобства чтения схемы контакты одного и того же реле (за редким исключением) располагаются на одной горизонтали. С целью упрощения начертания схемы сдвоенный выключатель ЗЗ – ЗВ (запуск на земле – запуск в воздухе) изображён дважды.
Схема обеспечивает запуск авиадвигателя на земле и в воздухе и холодную прокрутку авиадвигателя.
Запуск на земле. Для запуска на земле необходимо рычаг управления двигателя (на схеме не показан) установить в положение «Малый газ» , а сдвоенный выключатель – в положение «ЗЗ» (запуск на земле).
При нажатии на кнопку КЗ (запуск на земле) питание от двух параллельно включенных аккумуляторных батарей А1 и А2 подаётся через замкнутые контакты АВ2 автомата времени на реле 1Р и 2Р. Реле 1Р контактами 1Р1 включает электродвигатель АВ автомат времени, а контактами 1Р2 , 1Р3 и 1Р4 подготавливает соответствующие цепи. Контакты 2Р1 включают в работу пусковой топливный насос ПН , а также подают питание на обмотку реле 4Р , которое через контакты 4Р1 включает пусковые катушки зажигания КНА и лампочку Л сигнализации работы системы зажигания. Пусковые катушки осуществляют «тренировку» свечей.
Электродвигатель АВ растормаживается с помощью электромагнитной муфты торможения ЭМТ и вращается с постоянной скоростью. Через t1 секунд замыкается микровыключатель АВ1, блокируя кнопку запуска. Через t2 секунд размыкаются нормально замкнутые контакты АВ2, отключая кнопку запуска от схемы, и замыкаются нормально разомкнутые контакты АВ2, подавая напряжение на обмотки реле 5Р, 6Р и контактора 1К. Реле 5Р контактами 5Р1 отключает обмотку возбуждения wш СТГ от регулятора напряжения, а контактами 5Р2 включает ее через нормально замкнутые контакты 10Р1 на напряжение аккумуляторной батареи А1. Реле 6Р своими контактами 6Р1 разрывает цепь выключателя В генератора, что исключает возможность случайного включения СТГ на сеть во время запуска.
Контактор 1К подключает СТГ через пусковое сопротивление rП к аккумуляторным батареям, и якорь СТГ начинает медленно вращаться, выбирая люфты в зубчатых зацеплениях и муфте свободного хода.
Через t3 секунд после начала цикла замыкаются контакты АВ3 , включая реле 7Р и контактор 2К. Реле 7Р размыкает цепь обмотки w3 электромагнита регулятора напряжения, чтобы в последующем она не оказалась включенной на напряжение 48 В. Контактор 2К своими контактами шунтирует сопротивление rП. Это вызывает резкое увеличение тока якоря и вращающего момента СТГ.
Через t4 секунд после начала цикла замыкаются контакты АВ4, подавая питание на обмотки контакторов ЗК, 4К, реле 8Р и на электроклапан ЭКТ пускового топлива двигателя. Пусковое топливо через пусковые форсунки поступает в искрообразовательную полость запального устройства и воспламеняется.
Контакторы ЗК и 4К размыкают нормально замкнутые и замыкают нормально разомкнутые контакты, переключая аккумуляторные батареи А1 и А2 с параллельного соединения на последовательное.
Через t5 секунд замыкаются контакты АВ5 и реле 10Р своими нормально замкнутыми контактами 10Р1 включает в цепь обмотки возбуждения СТГ добавочное сопротивление rД. В результате магнитный поток электродвигателя уменьшается, уменьшается противоэлектродвижущая сила якоря и ток якоря возрастает. Ввиду увеличения избыточного момента якорь СТГ снова ускоряется. При определенной скорости вращения авиадвигателя замыкаются контакты СТ, управляемые от центробежного регулятора топливного насоса двигателя. Тогда реле 9Р размыкает свои нормально замкнутые контакты 9Р1, разрывая цепь обмотки 1Р. Контакты этого реле разрывают цепи всех реле и агрегатов запуска. Процесс раскрутки турбокомпрессора стартером прекращается, а электродвигатель АВ отработает до исходного положения, когда разомкнутся контакты АВ1.
При малой скорости вращения авиадвигателя его топливный насос не обеспечивает достаточного давления, чтобы создать необходимую подачу топлива через гидросопротивление насоса к форсункам. Поэтому контактами СТ включается также под напряжение электроклапан ЭКДП дополнительного питания топливом рабочих форсунок авиадвигателя, который открывает обводной канал, подающий топливо от насоса, помимо указанного гидросопротивления.
Когда скорость вращения двигателя возрастает до заданного значения, контакты ВДТ разрывают цепь обмотки реле 8Р. При этом контакты 8Р1 размыкают цепь клапана ЭКДП и обводной канал, насоса закрывается.
Процесс раскрутки турбокомпрессора может окончиться до замыкания контактов АВ5, если его скорость вращения быстро возрастет и контакты СТ замкнутся раньше чем АВ5. В этом случае четвертая ступень запуска будет отсутствовать.
После запуска СТГ переходит в генераторный режим работы, на его клеммах появляется напряжение. При этом срабатывает реле РГ и своими контактами отключает пусковую кнопку, не допуская возможности включения запуска при работе СТГ в генераторном режиме.
Запуск в воздухе. Для запуска в воздухе сдвоенный выключатель ставится в положение «ЗВ» и включается выключатель «ЗВ» (запуск в воздухе). При этом включаются реле ЗР, 2Р, 4Р, пусковой насос ПН, электроклапан ЭКГ и катушка зажигания. Автомат времени не работает. Ротор турбокомпрессора вращается за счет авторотации. Элехтроклапан ЭКК включает подачу кислорода к пусковым блокам. Запуск оканчивается после выключения выключателя «ЗВ».
Холодная прокрутка авиадвигателя. Для холодной прокрутки авиадвигателя сдвоенный переключатель ставится в положение «ЗВ» (запуск в воздухе) и нажимается кнопка КЗ (запуск на земле). В этом случае будут работать автомат времени и электростартер. Топливо в авиадвигатель не подается, зажигание выключено.