Тема № 9. Система запуска двигателя ТВ2-117 (стр. 2 )

Еще одним способом изменения напряжения, подаваемого к стартеру, является изменение схемы включения источников постоянного тока, например, аккумуляторных батарей. На рисунке 9.3,б видно, что при нижнем положении контактов (контактор К5 обесточено) батареи Ак1 и Ак2 включены параллельно. Так как напряжение на каждой из батарей равно 24 В, то к стартеру будет подавать такое же напряжение 24 В. При подаче напряжения на К5 контакты занимают верхнее положение — аккумуляторные батареи будут включены последовательно и к стартеру будет подаваться напряжение 24+24=48 В.

Рис. 9.3. Способы изменения напряжения, подаваемого к стартеру:

а)— включением добавочного сопротивления (Rд);

б)— изменением схемы включения аккумуляторных батарей (Ак1 и Ак2)

Для сохранения величины тока, проходящего через якорь стартера, включение стартера осуществляется через регулятор тока. На вертолете Ми-8 применен угольный регулятор тока РУТ-600Д.

РУТ-600Д обеспечивает поддержание постоянной мощности стартера при запуске двигателя. Регулятор включается в схему на I участке работы электродвигателя (стартера), когда по токовой обмотке 8 (рис. 9.4) протекает ток большой величины. Под действием магнитного поля, создаваемого током обмотки 8, якорь 3, преодолевая сопротивление пружины 4, сжимает угольный столбик 1. В результате этого по обмотке возбуждения стартера (ОВ) будет протекать ток определенной величины и создается магнитный поток. По мере возрастания скорости вращения увеличивается противоэлектродвижущая сила якоря стартера. Ток в цепи якоря будет уменьшаться (Iя¯), что приведет к уменьшению магнитного потока обмотки 8. Следовательно, якорь 3 будет сжимать угольный столбик 1 с меньшей силой, сопротивление столбика увеличится, а ток в цепи возбуждения стартера и магнитный поток уменьшатся. Это вызовет увеличение тока, проходящего через якорь стартера (Iя­), и скорости вращения ротора стартера.

Таким образом, регулятор тока РУТ-600Д, поддерживая потребляемый якорем стартера ток постоянным (Iя=const), поддерживает мощность стартера неизменной. Управляющая обмотка 7 и сопротивление 11 предназначены для коррекции тока якоря по напряжению источника питания. Стабилизирующая обмотка 6 обеспечивает устойчивую работу РУТ (без колебаний) при переходных процессах.

Регулятор тока может быть выключен из работы при замыкании контактов К7, при этом угольный столбик шунтируется и РУТ-600Д не влияет на работу стартера.

Рис. 9.4.Принципиальная электрическая (а) и конструктивная схемы регулятора тока:

1— угольный столбик; 2— упорный винт; 3— якорь; 4— пружина; 5— магнитопровод; 6— стабилизирующая обмотка: 7— управляющая обмотка; 8— токовая (рабочая) обмотка; 9— контактный винт; 10— электростартер; 11— регулировочное сопротивление

9.3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СОСТАВ СИСТЕМЫ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117

9.3.1. Общая характеристика системы запуска

Система запуска двигателей ТВ2-117 на вертолете Ми-8 обеспечивает:

— автоматический запуск на земле и в полете;

— холодную прокрутку ротора турбокомпрессора;

— ложный запуск;

— прекращение процесса запуска.

Запуск может быть осуществлен:

а) от шести бортовых аккумуляторных батарей 12САМ-28;

б) от аэродромного источника питания;

При запуске двигателя ТВ2-117 принимать участие несколько систем:

—электрическая система;

— система зажигания;

— топливная система.

При запуске от аккумуляторных батарей без их подзарядки разрешается производить не более 5 запусков. Продолжительность запуска при использовании аккумуляторных батарей не более 50 с, аэродромного источника питания — не более 40 с.

9.3.2. Агрегаты электрической системы, обеспечивающие запуск двигателя*

К агрегатам электрической системы (рис.9.5), участвующим в процессе запуска двигателей, относятся:

— стартеры-генераторы постоянного тока (ГС-18МО), по одному на каждый двигатель;

— пусковая панель (ПСГ-15), одна панель на оба двигателя;

— шесть аккумуляторных батарей (12САМ-28), разбитых на две группы (AK1 и АК2);

— две аэродромные розетки (ШРАП-500), обозначенные на рис. 9.5 AP1 и АР2;

— переключающие контакторы и блокировочные реле.

*Электрическая система запуска входит в состав более сложной системы электропитания и запуска (СПЗ-15). В данном пособии будет рассмотрено только ее работа при запуске двигателя

Размещение агрегатов СПЗ-15 см. на рисунке 15 приложения.

Рис. 9.5. Электрическая схема питания и запуска двигателя ТВ2-117 на вертолете Ми-8 (упрощенная):

AP1 и АР2— розетки аэродромного питания; AK1 и АК2— бортовые аккумуляторные батареи; ,K1 и К2— силовые контакторы; ПСГ-15— пусковая панель; Л1— световое табло «Автомат включен»;

1— автомат защиты сети «Зажигание»; 2— переключатель «Запуск — Холодная — прокрутка»; 3— переключатель выбора запускаемого двигателя; 4— кнопка «Запуск»; 5—кнопка «Прекращение запуска»; 6— агрегат зажигания; 7— запальная свеча; 8— реле включения клапанов подачи пускового топлива, продувки и регулятора тока; 9— контакт №1 агрегата КА-40; 10— стартер-генератор ГС-18МО; 11— электроклапан продувки; 12— электроклапан подачи пускового топлива;13 контакт №2 агрегата КА-40

(ДМР, РН— агрегаты, обеспечивающие питание бортовой сети вертолета постоянным током)

Рис. 9.6. Стартер-генератор ГС-18МО (разрез):

1 — фланец; 2 — шарикоподшипники; 3 — щит со стороны патрубка; 4 — клеммная панель; 5 — клеммные болты; 6 — щетки; 7 —коллектор; 8 — якорь; 9 — корпус; 10 — полюс; 11 —шунтовая обмотка возбуждения; 12 — щит со стороны привода; 13 — крыльчатка вентилятора; 14 — полный вал якоря; 15—приводной гибкий вал

Стартер-генератор ГС-18МО (рис. 9.6 и 9.7) представляет собой шестиполюсную электрическую машину постоянного тока с шунтовым возбуждением теплостойкого исполнения. Охлаждение стартера-генератора принудительное — от вентилятора вертолета, с полным напором охлаждающего воздуха на входе в патрубок стартера-генератора, не менее 400 мм вод. ст.

Стартер-генератор предназначен для раскрутки ротора турбокомпрессора двигателя при запуске. При раскрутке ротора стартер-генератор работает как электродвигатель постоянного тока (стартерный режим)

В стартерном режиме стартер-генератор ГС-18МО обеспечивает мощность на валу двигателя до 26 кВт. Направление вращения — левое.

Стартер-генератор установлен на задней крышке коробки приводов и связан с валом ротора компрессора зубчатой передачей.

Рис. 9.7. Стартер-генератор ГС-18МО (внешний вид)

Пусковая панель ПСГ-15 (см. рис. 9.5) предназначена для автоматического управления запуском двигателя вертолета. В системе СПЗ-15 панель обеспечивает запуск двигателей на земле и в полете, холодную прокрутку двигателя, ложный запуск и прекращение процессов запуска, как от аэродромных источников питания, так и от аккумуляторов, установленных на борту вертолета.

Панель представляет собой комплект элементов, размещенных на литом алюминиевом основании и закрытых штампованной алюминиевой крышкой, крепящейся к основанию винтами. Внутри панели смонтированы программный механизм (ПМЖ-2), регулятор тока (РУТ-600Д), добавочное сопротивление (Rд) и контакторы управляющие работой схемы (К6, К7).

Программный механизм ПМЖ-2 представляет собой моторное реле времени, предназначенное для управления процессом запуска по времени. Началом отсчета временной программы считается нажатие летчиком кнопки «Запуск». После этого включается в работу механизм ПМЖ-2 и в определенные моменты времени выдает в систему запуска электрические сигналы. Программный механизм состоит из следующих основных элементов (рис.9.8):

— электродвигателя постоянного тока (1), снабженного регулятором скорости вращения;

— редуктора (2), обеспечивающего вращение вала;

— профильных кулачков (3), жестко закрепленных на валу (4);

— микровыключателей (6);

— рычагов (5), обеспечивающих включение и выключение микровыключателей в соответствии с профилем кулачков;

Кулачки установлены на валу таким образом, что при определенном положении вала через рычаги замыкают и размыкают контакты различных микровыключателей. Это позволяет при стабильной угловой скорости вращения электродвигателя выдавать в систему электрические сигналы по времени от начала отработки программы запуска.

Программа работы панели рассчитана на 40-секундный цикл запуска.

Рис.9.8. Принципиальная схема программного механизма управления запуском двигателя:

1— электродвигатель; 2— редуктор; 3— кулачек; 4— вал; 5— микровыключатель; 6— рычаг

9.3.3. Система зажигания

Система зажигания обеспечивает воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания при запуске двигателя на земле и в полете. Состав системы зажигания:

— два агрегата зажигания СКНА-22-2А, по одному на каждый двигатель;

— четыре полупроводниковые свечи зажигания СП-18УА, по две на каждый двигатель.

Агрегат зажигания СКНА-22-2А установлен на вертолете (рис.9.9). Он представляет собой низковольтную конденсаторную систему зажигания, которая является источником электрической энергии, необходимой для образования электрического разряда, между электродами запальной свечи.

В основу работы агрегата положен принцип накопления электрического заряда на накопительном конденсаторе, пробой газонаполненного разрядника и мгновенного разряда накопленной энергии по полупроводниковому слою запальной свечи. С целью предотвращения выхода из строя агрегата при превышении нормы пробивного напряжения свечи в систему введен активизатор.

Пробивное напряжение разрядника 1,5¸2,5 кВ, количество разрядов на свечах при напряжении питания агрегата 27 ±1 В от 6 до 31 в секунду.