Sisteme Automate de Pornire Ale Turbomotoarelor

  • Published on
    10-Jul-2015

  • View
    172

  • Download
    1

Transcript

Sisteme automate de pornire ale turbomotoarelor INTRODUCERE Dezvoltareaaviaieinultimeletreidecenii,caracterizatprinapariiaavioanelor supersonice i hipersonice, prin realizarea unor avioane de pasageri de marecapacitate, prin diversificareaiextindereadomeniilordeutilizareaaeronavelor,apututfiposibilatt datoritunorprogreseconsiderabilenregistratendomeniulaerodinamicii,instalaiilorde bord ct i n domeniul sistemelor de propulsie. Ansamblul instalaiilor de bord joac un rol foarteimportantnobinereaunorperformanesuperioaredezbor,ncretereafiabilitii aeronaveiiasecuritiizborului,nasigurareandepliniriimisiuniipentrucareeste proiectat i destinat aeronava. Motoareledeconstrucierecentsuntrealizatepebazaunortehnologiiiconcepii constructivedintrecelemaimoderneisepotgrupandoumaricategorii:motoare turboreactoare (MTR) i motoare cu piston. Categoria motoarelor turboreactoare este cea mai reprezentativ i aparine deopotriv schemelor cu simplu flux i dublu flux. La rndul lor, motoarele turboreactoare dublu flux pot fi monojet i bijet. Celemaimulteaeronavemilitaredeluptsuntechipatecumotoareturboreactoare dublufluxmonojet,faptpentrucarevoiprezentanproiectacesttipdemotor(MTRDF-MJ). Lucrareaprezintconsideraiiprivindpornireamotoarelordeaviaie,lasolin condiiispeciale,avndu-senvedereaspecteleesenialecareintervinnacestproces,i anume: demarorul utilizat, metoda i sistemul de comanda a pornirii. Proiectuldemareazprinprezentareapescurtaunuimotorturboreactordubluflux monojet.AcestlucruajutlanelegereaianalizaprocesuluidepornireaunuiMTR.Sunt Pagina 3 din 30 prezentate,frdetalii,prilecomponentealemotoruluiischemaunuiMTRdubluflux monojet.ncontinuaresuntprezentate,pescurt,instalaiileiagregatelecarealctuiesc instalaia de pornire a motorului. Pentru a putea face o analiz obiectiv a regimurilor de pornire ale MTR este necesar efectuarea unor studii asupra: demaroarelor utilizate pentru pornirea MTR; metodelor de comand folosite n pornirea demaroarelor; sistemelor de comand ale procesului de pornire; instalaiilor electrice de pornire. Odatefectuataceststudiuvomdesprindecuuurinaspectelecomparativeale procesului de pornire ale diferitelor motoare turboreactoare. Totodatlucrareaipropunesanalizezeattpornirealasolamotoarelor turboreactoare, ct i pornirea n condiii speciale. CAPITOLUL 1 CONSIDERAIIGENERALEPRIVINDPORNIREAAUTOMATA MOTOARELOR DE AVION 1.1. GENERALITI Spre deosebire de motoarele electrice, care cu excepia motoarelor sincrone dezvolt uncuplumaredepornire,motoarelecuardereinternnupotpornisingure.Prinpornirea unui motor cu ardere intern se nelege ansamblul de operaii, prin care acesta este adus din starea de repaus n situaia de a putea funciona stabil i independent. Totalitatea instalaiilor i agregatelor,care asigur pornirea unui motor, se numete sistem sau instalaie de pornire. Principalele pri componente ale acestei instalaii sunt: dispozitivele de antrenare a arborelui motorului din starea de repaus pn la o anumit turaie la care motorul poate s-i asigure n condiii bune funciile de alimentare i aprindere. Laaceastturaieminimdepornire(turaiedemersngol),energiadezvoltatdemotor acoperenergiaconsumatpentrunvingereamomentelordefrecareipentruacionarea organelor cuplate cu motorul, cum sunt pompele, ventilatoarele, generatoarele electrice etc.; agregatele care asigur alimentarea motorului cu combustibil n timpul pornirii; instalaiile de aprindere a combustibilului sau amestecului carburant (combustibil-aer) n timpul pornirii; dispozitivelenecesarepentruasigurareaunorregimurimecaniceitermodinamice optime ale motorului n perioada de pornire; instalaia de automatizare a procesului de pornire; sursele de alimentare cu energie a sistemului de pornire. Pentruantrenareainiiallaporniresefolosescdiferitetipuridemotoareauxiliare numite demaroare. nafardepreocupareapentruobinereaunorcaracteristicienergeticectmaibune, cercetrilenacestdomeniuauurmritrealizareaunorsistemeautomatedepornirecu fiabilitate nalt i cu masa de zbor ct mai redus. Att pornirea motoarelor cu turbin, ct i pornirea motoarelor cu piston ridic o serie de probleme distincte i specifice. nceleceurmeaz,datoritspecificaieidintemadeproiect,voitratapornirea motoarelor cu turbin cu gaze. 1.2. PORNIREA MOTOARELOR TURBOREACTOARE Instalaiadepornireaunuiaviontrebuiespermitattpornirealasolamotorului, ct i pornirea lui n zbor. n afar de aceste funciuni, sistemul de pornire mai sigur n mod automatpornireadeprevenireirotirealarecepentruventilareaistocarea(conservarea) motorului. Debitarea i reglarea cantitii de combustibil n camera de ardere principal i cea de foraj (acolo unde exist) n funcie de regimul de funcionare a motorului, pornirea motorului i aprinderea combustibilului n camera de foraj, precum i comanda motorului i a voleilor ajutajuluireactivreglabilsuntasiguratedesistemuldecombustibiliautomaticamotorului. Acest sistem de combustibil se mparte n trei subsisteme: sistemul de pornire; instalaia de combustibil principal; sistemul de foraj. Sistemul de pornire servete pentru alimentareacu combustibil a motorului n cadrul pornirii la sol i n aer i se compune din: instalaia de combustibil pentru pornire; instalaia de evacuare a aerului; instalaia de oxigen pentru pornirea n aer; automatul de pornire; instalaia de alimentare cu combustibil suplimentar. Pagina 5 din 30 Cantitateadecombustibilnecesarporniriinraportcucantitateadeaerintratn motornprocesulporniriiesteasiguratdectreinstalaiadecombustibilpentrupornire. Aceast instalaie funcioneaz numai la pornire. Instalaiadeevacuareaaeruluiservetepentrulrgireagameidestabilitatea funcionrii compresorului n timpul pornirii motorului la sol. Instalaia de alimentare cu oxigen servete pentru mrirea intensitii flcrii n cazul pornirii motorului n aer. Automatul de pornire regleaz debitul de petrol din momentul pornirii pn la ieirea motorului la regimul ralanti. Instalaiadealimentarecucombustibilsuplimentarlapornireservetepentruieirea acceleratamotoruluinregimderalanti.Laturaiarotoruluidenaltpresiunede3.500 rot./min. instalaia iese din funciune. Instalaiadecombustibilprincipalservetepentrudebitareaireglareacantitiide combustibil la injectoarele de lucru ale motorului la toate regimurile de funcionare. Instalaia se compune din: rezervor de combustibil; pompe de combustibil; debitmetre, robinete; ramp de combustibil; injectoarele camerei principale. Instalaiadecombustibilpentruforajasiguroarderenormalacombustibiluluin camera de foraj, meninnd coeficientul de aer n limitele date i asigur legea de cretere n timp a presiunii combustibilului n sistemul de foraj. Se compune din: pomp de foraj; ace (cuie) de reglaj; sistemul de aprindere al forajului. 1.3. PREZENTAREA UNUI MTRDFMJ Aacumammenionat,clasamotoarelorturboreactoaresepoatemprindou subclase: motoare turboreactoare monoflux (MTRMF); motoare turboreactoare dubluflux (MTRDF). n general, un MTR are urmtoarele pri componente: dispozitiv de admisie; compresor; turbin; camer de ardere; dispozitiv de evacuare. Motorulstudiatesteformatdindourotoare:celdejoaspresiune(RJP)icelde nalt presiune (RIP). RJP cuprinde: compresorul de joas presiune; arborele; turbina de joas presiune. RIP cuprinde: compresorul de nalt presiune; arborele; turbina de nalt presiune. Cele dou rotoare au ntre ele o legtur gazo-dinamic i se rotesc independent unul fa de altul, cu turaii diferite. Compresorul are rolul de a transmite aerului ce-l traverseaz lucrul mecanic prestat de turbin,astfelnct,laieireaacestuiadincompresor,sserealizezegraduldecomprimare necesarfuncionriioptimeamotorului.Parteamobilrotorulareroluldeaimprima fluiduluiomicarederotaie,prestndlucrumecanicimrindenergiacineticafluidului. Comprimareaserealizeazdatoritcurgeriifluiduluiprinparteafixstator.Statorul imprimfluiduluiodireciectmaiapropiatdeaxamotoruluii,datoritseciuniisale divergente,facecavitezalaieireadinstatorsfiemaimicdectceadelaintrare,iar presiunea s creasc. Turbinaareroluldeapreluaenergiadelagazelerezultatenurmaarderiiidea transmite unor consumatori (compresorului i altor agregate specifice motorului). Aerul din atmosfer este preluat cu ajutorul dispozitivului de admisie. Camera de ardere are rolul de a asigura arderea combustibilului la toate regimurile de zbor ale avionului i la toate regimurile de funcionare ale motorului. La ieirea din motor, gazele sunt accelerate n dispozitivul de evacuare, obinndu-se astfel o traciune maxim. nprezentareaacestuitipdemotor,nuamanalizatuneleparticulariti,cumarfi camera de postcombustie i nici tipurile constructive de turbin, compresor, camer de ardere sau dispozitiv de admisie. Am considerat c este necesar ca cititorului s-i fie prezentat doar modul n care se realizeaz procesul termodinamic i prile componente ale motorului. Pagina 7 din 30 Schematic, un MTRDFMJ se poate reprezenta ca n fig. 1 de mai jos. Fig. l Schema unui MTRDFMJ Aacumseobservdinfigur,fluxuldeaercareptrundenmotorsemparten dou: fluxulprincipal,carecircullabazaprimelorpaletealecompresorului,apoiprin ntreg compresorul, camera de ardere, turbin i dispozitivul de evacuare; fluxulsecundar,carecirculprinzonaextremaprimelortreptedecompresor (denumit ventilator) i apoi este direct evacuat n atmosfer. ncontinuarenproiectturaiilelacaremvoireferi,vorfituraiicecaracterizeaz micarea rotorului de nalt presiune, deoarece trebuie avut n vedere faptul c: RJP RIPn n >(1) CAPITOLUL 2 PORNIREA MTR LA SOL DestinaiadebazasistemuluidepornireestedeaasigurapornirealasolaMTR, aceast activitate fiind cea mai complex. Nu voi neglija ns nici pornirea n aer, pornirea de prevenire i rotirea la rece. Pornireaturbomotoruluireprezintunprocesmultmaicomplexdectpornirea motoarelorcupiston,deoarecesuntnecesareputerimultmaimari(turbina,laturaiimici, dezvoltoputereinferioarputeriinecesarepentruantrenareacelorlalteorganeale motorului:compresor,pompe,angrenajeetc.).Pornireaturbomotoruluipoateficonsiderat caterminatlaoturaiedeordinul15%dinturaianominal,ntimpcelamotoarelecu piston 2-3% din turaia nominal. Pentru un sistem de pornire a unui MTR se impun urmtoarele condiii principale: s asigure pornirea ntr-un timp scurt impus de tipul de avion i de misiunile sale; s permit pornirea automat i sigur a motorului, att la sol, ct i n zbor, la toate altitudinile i vitezele de exploatare; la nevoie, aceast operaie trebuie s poatfirepetat de 3-5 ori; s asigure porniri automate n gama de temperaturi cuprinse ntre (50C) i (+50C), fiind realizat la gabarit i greutate minime; s fie simplu, sigur i nepericulos n exploatare; s aib resursa cel puin egal cu resursa motorului. Pentruarealizacondiii ctmaibunedepornire,dinpunctdevederetermodinamic, instalaia de automatizare a procesului de pornire trebuie s asigure: deschiderealamaximumavoleilorajutajuluidereacie,nfelulacestamrindu-se cuplulturbineipeseamacreteriiraportuluidedestindereagazelornturbin,pentruo valoare dat a lui T3; acionarea aparatului director al compresorului, astfel nct s se micoreze debitul de aerprinmotorideschidereasupapeidetransvazareaaeruluidelatreaptamediea compresorului, operaii care determin micorarea cuplului rezistent dezvoltat de compresor; ncazulMTPpentrumicorareacupluluirezistentestenecesar,nplus,sfieaduse paletele elicei la pas minim. EstecunoscutfaptulcputereaPtbdezvoltatdeturbinesteproporionalcu temperatura T3 a gazelor n faa turbinei. Dar, chiar i la valoarea maxim admisibil T3max a acestor gaze, puterea turbinei acoper puterea Pc necesar antrenrii compresorului, precum i acelorlalteagregatedeabialaoturaiesuficientdemaren2(vezifig.2).Prinurmare, teoretic, arborele motorului ar trebui s fie antrenat de la sursa exterioar de energie cel puin pnlaturaiaminimdeporniren2.nrealitatens,sepoateconsideracprocesulde pornire a MTR cuprinde trei etape. Cele trei etape sunt materializate n graficul din fig. 2. Pagina 9 din 30 Fig. 2 Etapele pornirii MTR (graficele de variaie a temperaturii T3 i a puterilor) PRIMA ETAP Acionareaarboreluimotorsefacenumaidelademaror,cuplulturbineiconsi-derndu-senul,deoarecenusedebiteazcombustibilncameradeardere.Temperaturadin faaturbineiestesczut,ncazulstudiatpornirealasol,eafiindegalcutemperatura mediuluiambiant,TH.naceastprimetaparelocaccelerareaansambluluicompresor--turbindelaturaiazero(starederepaus),pnlaturaian1.Laaceastturaiencepe alimentareacamerelordearderecucombustibil.Acumpresiuneadezvoltatdecompresor atinge valoarea minim necesar procesului de ardere. Dup cum se poate observa din fig. 3, ecuaia de acionare are forma: dtdnJ MdtdJ M Mdea rez a rez de + =O + =30t(2) unde: Mde cuplul dezvoltat de demarorul electric; Mrez cuplul rezistent la arborele turbomotorului, raportat la arborele demarorului; Ja momentul de inerie al pieselor n micare, raportat la arborele demarorului; Nde turaia demarorului. Fig. 3. Graficul de variaie a cuplurilor n timpul pornirii A DOU ETAP Datoritinjecieidecombustibillanceputulacesteietape,temperaturaurcbrusc pn la valoarea *max 3T, aa cum se observ n fig. 3. ncepnd cu turaia n1, turbina ncepe s dezvolte un cuplu de acionare. n aceast etap, la accelerarea arborelui motor contribuie att demarorul ct i turbina. Etapa dureaz pn cnd se atinge turaia n3, la care puterea turbinei este mai mare dectputereanecesar pentru acionarea arborelui motor cu un anumit exces, necesar pentru sigurana pornirii. La turaia n3 demarorul se decupleaz, dei, aa cum se observ din fig. 2, cuplul activ alturbineiegaleazcuplulrezistentlacurbarencdelaturaian2.Teoretic,demarorulse poate decupla de la turaia n2, ns, datorit faptului c la aceast turaie MTR-ul nu are nc o funcionarestabil,demarorulicontinufuncionareanregimdensoirepnlaturaia MTR-uluin3.nplus,aceastnsoiresefaceipentruscurtareatimpuluideaccelerarea motorului de la n2 pn la n4. ntr-adevr,laturaian2ncnuexistaorezervadetemperatura *3Tnfaaturbinei carespermitdecuplareasurseiexterioare,astfelcceamaimicnrutireaalimentarii motorului ar putea provoca ratarea pornirii.n afar de aceasta, continuarea rotirii motorului cu o turaie apropiat de n2 ar nsemna un surplus prea mic de putere, deci o durat prea mare a pornirii n condiiile temperaturii *max 3T i a unei rciri reduse a motorului. Pagina 11 din 30 Prinscurtareaacestuitimpdeaccelerare,sescurteazitimpuldepornireaMTR. Esteevidentc,dacturaian3lacareestedecuplatdemarorulcrete,timpuldepornireva scdea,nsacestfaptpresupuneioputeremaimaredezvoltatdeinstalaiadepornire (demaror). nconcordancufig.3irelaia(1),sepoatescrieecuaiadeacionarepentru aceast etap: dtdJ M M Mde rez tb deO + = +(3) ncare,nplusfaderelaia(2)intervineMtbcupluldezvoltatdeturbin, corespunztor puterii Ptb i vitezei de rotaie O. A TREIA ETAP naceastetaparelocaccelerareafinalaansambluluiturbin-compresorpnla turaia de ralanti (de mers n gol sau de gaze reduse): 2 45 , 2 2 n n ngr = = Laaceastturaieturbinafuncioneazlatemperatura *3T,maisczutdect temperaturamaximadmisibil *max 3T,caurmareafaptuluicnumaintren3 in4 ritmulde cretere a debitului de aer depete ritmul de cretere a debitului de combustibil injectat. Ecuaia de acionare are forma: dtdJ M Mde rez tbO + = n timpul acestei etape se ajunge la un echilibru ntre puterea consumat Pc i puterea dezvoltatdeturbinPtb,ncondiiileuneitemperaturi *3Tacceptabile(*max 3*3T T 0pnlaoturaiefinaloarecare.AceastasedefinetecaraportdintreenergiaA2, nmagazinat n piese puse n micare de rotaie n procesul pornirii, i energia A1, debitat de sursele electrice n aceeai perioad q=A2/A1 n care: ) ( 2 / 12 22 i fJ A O O = J - este momentul de inerie al ansamblului turbin-compresor. Durata tp a pornirii, adic timpul necesar pentru accelerarea MTR de la ni la nf. Uniformitateacurentuluiconsumatdedemaror,caracterizatprinformavariaiei curentuluintimpI=I(t).Esteimportantsnusesolicitecurenipreamariisnuexiste ocuridecurent,cunoscutfiindfaptulcfuncionareabaterieideacumulatoare,care alimenteazsistemul,esteinfluenatnefavorabildecurenimaridedescrcare(scade capacitatea). n general, studiul analitic al procesului de pornire este laborios i, pentru a se extrage concluziile practice de prim importan, se admit urmtoarele ipoteze simplificatoare: se neglijeaz reacia indusului; se neglijeaz pierderile mecanice, magnetice, precum i procesele tranzitorii electrice; sepresupuneMez=0,adicseadmitecdemarorulestencrcatnumaicucuplu dinamic. n plus, tensiunea sursei electrice de alimentare se presupune c nu variaz cu curentul debitat. 4.2. METODA PORNIRII DIRECTE Dupcumammaimenionat,nacestcazdemarorulsecupleazdirectlasursa electric de alimentare (fig. 10). Fig.10 Conectarea demarorului la surs n cazul pornirii directe. Avnd n vedere c saturaia magnetic a demarorului are o influen esenial asupra caracteristicilor procesului de pornire, voi examina dou cazuri limit. 4.2.1. DEMAROR CU CIRCUIT MAGNETIC SATURAT n acest caz, se presupune c, datorit saturaiei magnetice, fluxul se menine constant. ConsiderndconstanttensiuneaelectricUAasursei(rezistenainternria acumulatorului o presupun a fi neglijabil), randamentul n procesul pornirii este: 02 O O + O=i fq, dac 0210OO = = Ofiq Pagina 21 din 30 iar durata procesului de pornire este: fm pT tO O O =00ln unde Tm este o constant electromecanic de timp a acionrii electrice. Variaiacurentuluidesarcinpetimpulregimuluitranzitoriuelectromagneticde pornire este: ( )( )mT ti ae I t i/ = Deci, n momentul cuplrii, curentul consumat are valoarea maxim Ii, iar apoi scade exponenial. 4.2.2. DEMAROR CU CIRCUIT MAGNETIC NESATURAT Dinaceastdatsepresupunecfluxulmagneticvariaznfunciedecurentuldin indus dup o lege oarecare. Pentru simplificarea calculelor voi alege o lege liniar de variaie, considernd c demarorul funcioneaz pe poriunea liniar a curbei de magnetizare: ai k = u Randamentul procesului de pornire se exprim sub forma: f ffO O O=02q Variaia curentului din indus n timpul pornirii se calculeaz din ecuaia de echilibru a tensiunilor la bornele mainii, adic: 332 2 23aaRJt U K kUi+ = Durata procesului de pornire este: ( ) | |332 2 23a a f pR R K kU K kJt + O = Dacsecomparparametriiobinuipentrudemarorulnesaturatmagneticcu parametriirezultaincazuldemaroruluisaturat,seconstatcprimulprezintperformane maibunedinpunctdevederealrandamentului.Cutoateacestea,datoritfaptuluic demarorul cu circuit magnetic nesaturat are dimensiuni i greutate mai mari, el este neindicat la bordul aeronavelor. 4.3. METODA PORNIRII CU REOSTAT Datoritintroduceriiuneirezistenencilindrulrotoric(fig.11),aceastmetod permite micorarea curentului consumat iniial de demaror. Randamentul se poate calcula cu relaia: 0 0212 nnnn nf i f =+= q Fig. 11 Conectarea demarorului n cazul pornirii cu reostat Durata pornirii se calculeaz cu relaia: fim pT tO OO O =00 'ln unde: ( )2'u + + =ead a AmkR R RJ T Legea de variaie a curentului din indus ia = ia(t) este tot o exponenial, dar prezint o variaie mai lent de timp. Metoda este indicat s fie aplicat n prima faz a procesului de pornire. 4.4.METODACRETERIINTREPTEATENSIUNIISURSEIELECTRICEDE ALIMENTARE Pentru studiul acestei metode se consider c tensiunea variaz numai n dou trepte, ce se obine folosind dou surse electrice conectate pe prima treapt n paralel, iar pe treapta a Pagina 23 din 30 dou n serie. Montajul care permite comutarea surselor sepoate vedea n fig. 12a. n prima etap, contactoarele K1 sunt nchise, iar contactorul K2 deschis. nceade-a douetapsenchideK2isedeschidcontactoareleK1,astfelcceledousursenseriaz, dublndu-se tensiunea la bornele demarorului. Fig. 12 Metoda creterii n trepte a tensiunii de alimentare Randamentul procesului de pornire: ||.|\|O + O OO=0 02212qff Durataprocesuluidepornireseobinensumndtimpiicorespunztoricelordou trepte de tensiune: fm m pT T tO OO O +O O O =01 0 '1 00ln2ln unde:0 121O= O Variaiacurentuluidinindusuldemaroruluiseobinesubformexponenialpe ambele trepte de pornire. Pentru prima treapt ) / exp( ) (1 1 m aT t I t i = iar pentru a dou treapt (pentru t>t1)1'11 2, exp ) ( t tTt tI t ima>||.|\| = Pornireacudoutreptedetensiuneoferperformanesuperioareporniriireostatice dinpunctdevederealrandamentuluiialdurateipornirii.Pelngaceasta,solicitarea electric a surselor de alimentare este mai mic deoarece, curentul iniial de pornire revine pe jumtate fiecreia i nu n ntregime ca n cazurile precedente. 4.5. METODA CRETERII CONTINUE A TENSIUNII DE ALIMENTARE Studiulacesteimetodedecomandaporniriisebazeazpeideeavariaieinmai multetrepteatensiuniidealimentare,astfelnctcurentuldinindusuldemaroruluisse menin ntre dou limite, convenabil alese. Pe timpul pornirii, tensiunea aplicat demarorului trebuiesaibovariaieliniar.Aceastvariaieliniaratensiuniidealimentareseobine foartegreudinpunctdevedereconstructiv,faptcefacecaaceastmetodsfiegreu aplicabil n cazul pornirii demarorului. Din acest motiv nu voi insista n prezentarea acestei metode, aa cum am fcut la cele anterioare. Esteindicatcametodacreteriicontinueatensiuniidealimentaresfieaplicat atunci cnd alimentarea sistemului de pornire se asigura cu surse autonome de bord, aa cum suntdeexempluturbogeneratoarele(fig.13a).Dedataaceastageneratorulelectricalsursei menionate fiind echipat cu regulator autonom de tensiune RT, este necesar variaia n trepte a rezistenei conectate n circuitul bobinei de lucru a electromagnetului (fig. 13a). Momentele ncaresevariaztensiuneantreptesealegastfelnctvrfuriledecurentdincircuitul indusului s nu depeasc valoarea curentului iniial de pornire (fig. 13b). Launnumrmaredetreptesepoateconsideracseasiguruncurentaproape constant de pornire dat de expresia: 00.RUconstRUia= = = Pagina 25 din 30 Fig.13Metodacreteriicontinueatensiuniidealimentare:a)conectareademaroruluila surs; b) diagrama de variaie a mrimilor caracteristice Randamentul procesului de pornire este: 02O + O O=ffq Durata procesului de pornire este: 0OO =fm pT t 4.6. METODA MICORRII N TREPTE A FLUXULUI MAGNETIC Micareantrepteafluxuluimagneticdeexcitaiesepoaterealizaprinconectareaunui rezistorncircuituldeexcitaie(fig.14a)sauuntndnfurareadeexcitaieserie(fig.14b), respectivntrerupndnfurareadeexcitaie-derivaieademaroruluicuexcitaiemixt(fig. 14c). Fig. 14 Schema de variaie a fluxului magnetic al demarorului Pagina 27 din 30 Presupun c fluxul magnetic variaz n dou trepte, ca n fig. 15. Fig. 15 Graficul de variaie a mrimilor ce caracterizeaz pornirea Randamentul pornirii este: 0232OO=fMq unde: 202u= OKUA Durata procesului de pornire este: (((O OO O+O O O =ffm pT t02021 010125 , 0ln ln41 ntructTm2 >Tm1,rezultovariaiemailentacurentuluipeceade-adoutreaptde pornire. Analiznd relaiile obinute n cazul pornirii cu dou trepte de flux, se constat c metoda micorriintrepteafluxuluiestesuperioarmetodeidepornireprincretereantreptea tensiunii,dinpunctdevederealrandamentuluiitimpuluidepornire,daresteinferioardin punct de vedere al uniformitii curentului consumat de la surse. inndseamacprinmicorareafluxuluisecomanduorcreterearapidavitezeide rotaie, aceast metod de comand a pornirii este adesea utilizat pe ultima parte a etapei a dou a procesului de pornire, cnd este necesar o turaie mai mare la un cuplu relativ mic (regimul de nsoire). 4.7.METODA MICORRII CONTINUE A FLUXULUI DE EXCITAIE Meninereaconstantatensiuniielectromotoare,acurentuluiiaputerii electromagneticeademaroruluinprocesuldepornirepoatefirealizatfiemicorndcontinuu fluxuldeexcitaie,fiemicorndraportuldetransmisiealreductoruluiprincaredemarorul acioneazmotoruldeavion.Practicaceastmicorarepoatefiaplicatnumailaoanumit vitez unghiular de rotaie iniial O (fig. 16). Aceast metod este rar ntlnit, deoarece necesit o lege de variaie continu a fluxului deexcitaie.Practic,acestlucruestegreuderealizat.Reglajulfluxuluimagneticseasigurcu ajutorulunuiregulator,caremodificautomatcurentuldeexcitaiecorespunztorregimului impus. Se pot distinge dou regimuri de funcionare a regulatorului: regimul de stabilire a curentului rotoric (ia=const.) i regimul de stabilire a puterii consumate de demaror (Pl=const.). Fig.16 Graficul de variaie a fluxului magnetic la reglarea automat a lui Ia Pagina 29 din 30 CONCLUZII ASUPRA UTILIZRII SISTEMELOR AUTOMATE DE PORNIRE Aacumamartatncapitoleleanterioare,pornireaMTRcudemarorelectricsepoate executa fie de la sursa de pornire de aerodrom, fie de la sursa de energie electric de la bord. De regul,pornireaseexecutdelasurseledeenergieelectricdeaerodrom,pornireaautomat executndu-se doar n cazuri extreme, bateriile de acumulatoare de bord fiind bine ncrcate. innd seam de rezerva de energie a bateriilor, se permite executarea numai a dou-trei porniriautomatecupauzentreeledetreiminute.Dacsefacmaimultencercridepornire, bateriile se descarc, devenind inutilizabile n zbor ca surse de tampon (sau avarie). ncazulporniriiautonomeaturbomotoarelordepeavioanelemultimotoare,se alimenteazdelabateriiledebordunsingurmotor,iarcelelaltesepornesccuenergiedela reeaua de bord alimentat de la generatorul motorului deja pornit desigur funcionnd n paralel cu bateriile de acumulatoare. n cazul unei porniri ratate, este permis repetarea pornirii numai dup completa oprire a MTRidupexecutareauneirotirilarecepentruventilarea(aerisirea)motorului.Dacnuse execut rotirea la rece a MTR, cuplarea aprinderii cu ocazia repetrii pornirii poate fi urmat de exploziavaporilordecombustibil,acumulaincamereledearderei,deci,scoatereadin funciune a motorului. Cretereadurateicicluluideporniresauchiarntrerupereaacestuiasedatoreazunor cderi de tensiune inadmisibil de mari pe circuitele de for ale sistemului de pornire, n special perezisteneledecontact.Folosireaunorconductoareprealungi,cuseciunepreamicpentru alimentarea aeronavei de la sursele de aerodrom precum i refuzul de funcionare a automatelor de programare pot de asemeni s determine creterea duratei procesului de pornire, cu consecine nefavorabile asupra regimului termodinamic al MTR. Lucrarea a ncercat s pun n eviden factorii care au o importan deosebit n pornirea MTR,fcndtotodatoanalizcomparativaregimurilordepornirealemotoarelor turboreactoare la sol i n condiii speciale. Au fost artate condiiile principale ce se impun pentru un sistem de pornire i anume: s asigurepornireantr-untimpscurtimpusdetipuldeavionidemisiunilesale,spermit pornirea automat i sigur a motorului att la sol ct i n zbor, la toate altitudinile i vitezele de exploatare;lanevoie,aceastoperaietrebuiespoatfirepetatde3-5ori,sasigureporniri automatengamadetemperaturicuprinsentre-50Ci+50C,fiindrealizatlagabariti greutate minime, s fie simplu, sigur, i nepericulos n exploatare, s aib resursa cel puin egal cu resursa motorului.

Recommended

View more >