Регулятор Nнд max

Система автоматического управления n_{НД мах} обеспечивает в соответствии с программой управления (рис.13.3 - ПЗУ₄ n_{НД мах}) поддержание частоты вращения ротора НД (n_НД) в зависимости от температуры воздуха на максимальном и форсажных режимах.

Точность поддержания заданной программы не хуже чем ± 0,4% при температуре окружающей среды, равной 298^{±5 0}С. При изменении температуры окружающей среды относительно 298 К (25⁰С) дополнительная погрешность на поддержание заданной программы не должна превышать 0,06 % на каждые 10 К (10⁰С) изменения температуры среды.

Рассмотрим состав системы и последовательность прохождения сигналов в ней, используя функциональные схемы, представленные на рис.13,2, 13,3.л Сигнал действительного значения частоты вращения РНД n_НД (рис. 13.3) поступает в измерительное устройство системы управления n_{НД мах}, состоящее из датчика частоты вращения (расположен на двигателе), преобразователя сигналов, погромного задающего устройства и элемента сравнения, расположенного в БПР.

В измерительном устройстве сигнал n_НД, преобразованный в конечном счете в электрический сигнал U _{nНД мах}, с сигналом заданного значения n_{НД мах з} (напряжение U _{nНД мах з}), формируемым программным задающим устройством ПЗУ₄ n_{НД мах}. На выходе измерительного устройства действует электрический сигнал ΔU _nНД, величина которого пропорциональна изменению частоты вращения n_НД от заданного значения n_{НД мах з}, т.е. Δ n_НД= n_НД- n_{НД мах з}

Далее сигнал рассогласования поступает в селектор канала управления, который устраняет совместную работу каналов управления n_{НД мах} и n_{НД кр}.

Выходной сигнал селектора U_с поступает далее в корректирующее устройство, служащее для обеспечения (повышения запаса) устойчивости и и получения требуемых динамических характеристик системы управления n_{НД мах} (или) n_{НД кр}).

Затем после усиления в усилительном устройстве (Ус, Уч)сигнал U_ус4 поступает на суммирующее устройство, где суммируется с сигналом U_ус5, несущим информацию о скорости перемещения иглы воздушного редуктора программного задающего устройства (ПЗУ₄) гидромеханического регулятора π_Т^* (расположен в агрегате РСФ-59А). Наличие сигнала U_ус5 позволяет повысить устойчивость работы системы управления n_{НД мах} (или n_{НД кр}). Сигнал U_ус5 формируется в результате прохождения сигнала от датчика сигнала обратной связи (ДОС-88 - расположен в агрегате РСФ - 59А) через корректирующее устройство КУ₅, служащее для получения производной от сигнала U_док и усилительное устройство УС.У₅.

Сигнал суммирования U_ус∑ преобразуется широтно-импульсным модулятором (ШИМ) в широтно-импульсный сигнал (импульс напряжения), характеризующийся сигналом скважности γn_{НД мах}, далее усиливается в усилителе мощности (УМ) и подается к электрогидравлическому усилителю - корректору ЭГУ (ИМ-9), размещенному в гидромеханической части системы управления n_{НД мах} (или n_{НД кр}).

Электрогидравлический усилитель ЭГУ (ИМ-9), преобразующий электрический импульсный сигнал, характеризующийся величиной скважности γn_{НД мах} в гидравлический (давление жидкости), является исполнительным механизмом (ИМ-9) электронной части системы управления n_{НД мах} (или n_{НД кр}).

Этот исполнительный механизм (ИМ-9) исполняет коррекцию настройки регулятора π_Т^* (рис. 13.2 - сигнал У^БПР/ n_{НД мах}+ U ^/_док/) для обеспечения требуемой программы управления n_{НД мах} или n_{НД кр}. Если отклонение Δ n_НД= n_НД- n_{НД мах з}>0, что соответствует повышению действительного значения n_НД над заданным n_{НД мах з}, исполнительный механизм ИМ-9 осуществляет коррекцию настройки регулятора π_Т^* (программного задающего устройства ПЗУ₁₀ в направлении уменьшения заданного значения π_Т^*_з. В результате площадь критического сечения сопла F_КР уменьшается и частота вращения n_НД снижается для заданного значения n_{НД мах з}.

Если отклонения Δ n_НД < 0 процесс идет в обратном направлении.

Остановимся более подробно на характеристике устройств, образующих электронно-гидромеханическую систему управления n_{НД мах}, а точнее, на характеристики устройств ее электронной так как характеристика устройств гидромеханической части подробно рассматривались в гл.17.

Поставленная задача облегчается тем обстоятельством, что характеристика таких устройств системы управления n_{НД мах} как: корректирующего (КУ₄), усилительного (Ус.У₄), широтно-импульсного модулятора (ШИМ), усилителя мощности(УМ), электрогидравлического усилителя (ЭГУ) является точно такой же как и описанная в параграфе 15.1 характеристика аналогичных устройств систем управления n_{ВД мах}. Поэтому здесь остановимся более подробно на характеристики только тех устройств (измерительного, селектора канала управления, корректирующего КУ₅), которые имеют свои особенности.

Датчик частоты вращения ротора компрессора низкого давления ДЧВ-2500 (размешен в коке), входящий в состав измерительного устройства, преобразует частоту вращения ротора НД n_НД в импульсы переменного напряжения с частотой следования f n_{НД мах}, пропорциональной частоте вращения. При частоте вращения ротора НД n_НД=100% частота электрического сигнала f n_{НД мах} =2933 Гц.

Программное, задающее устройство ПЗУ₄ n_{НД мах} вырабатывает опорное стабилизированное напряжение Un_{НД мах з} определенное программой управления в зависимости от напряжения U Т_В^*, значение которое пропорционально температуре воздуха на входе в двигатель Т_В^*.

Кроме того, значение опорного напряжения Un_{НД мах з} вырабатываемое ПЗУ₄ n_{НД мах} зависит от наличия разовых команд (рис. 13.3 - раз. ком. - 4); "СПП" снижение предельных режимов; "АПЗ" антипомпажная защита; "ВФ" включение форсажа; "ЗК" заполнение коллектора; "РФ" розжиг форсажа, а так же от положения винта потенциометра "n_НД" (расположенного на БПР), определяющего эксплуатационную регулировку программы (пределы регулировки представлены на рис.13.3)

При подачи команды "СПП" (при подключении тумблера "Предельные режимы", для работы двигателя на пониженных режимах "М" и "Ф" III участок программы n_{НД мах з}=f(Т_В^*) эквидистантно перестраивается на минус 4^±0,4%. В этом случая поддержание n_НД (на пониженных режимах "М" и "Ф") осуществляется по программе n_НД I участка, частично II участка и сниженного III участка.

При подаче команды "ВФ" (команда формируется с момента появления командного давления, подаваемого к РТФ от РСФ на открытие первого коллектора форсунок форсажного топлива, по сигналу от МСТ-10А в агрегате РСФ) для повышения запасов гидродинамической устойчивости КНД при включении форсажного режима вся программа n_{НД мах} перестраивается вверх на 5% от фактической настройки.

Смещение программы n_{НД мах} сохраняется на время 0,4 с. После выдачи команды "РФ" (по сигналу от датчика пламени ионизационного).

При подаче команд "ЗК" (при включении II и III коллекторов форсунок форсажного топлива) и "АПЗ" (по сигналу из канала АПЗ и ГДУ) так же происходит смещение всей программы n_НД вверх на 5%.

В рассмотренных случаях(при подаче команд:"ВФ", "ЗК", "АПЗ") повышение запасов газодинамической устойчивости КНД происходит за счет раскрытия сопла (увеличение площади критического сечения сопла F_КР).

Селектор канала управления представляет собой диодную схему, позволяющую при отсутствии команды"М" (максимальный режим) или "ВФ" (включение форсажа) получить селектирование (выбор) сигналов в соответствии с программой управления:

При наличии команды "М" или "Ф" выходной сигнал селектора определяется программой, соответствующей режимам "М" и "Ф" т.е. программой n_{НД мах}=f(Т_В^*).

Корректирующее устройство (электрический контур) КУ₅ представляет из себя реальное форсирующее устройство с передаточной функцией:

Где:Т₅, τ₅ - постоянные времени.

Такое корректирующее устройство преобразует сигнал напряжения U_ДОС, несущий информацию о перемещении иглы воздушного редуктора ПЗУ₁₀ гидромеханического регулятора π_Т^*, в сигнал U_КУ5= U_ДОК +τ Ù_ДОС несущий информацию о скорости перемещения иглы воздушного редуктора.

Введение в систему управления n_{НД мах} или n_{НД кр} сигнала U_КУ5, пропорционального скорости перемещения иглы воздушного редуктора ПЗУ₁₀, позволяет повысить устойчивость системы и улучшить ее динамические свойства.

Поиск по сайту: