Электрооборудование

ТУРБОГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА
ТГ-16М
РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
И ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ

Система электрооборудования установки TF-I6M (рис. 15) обеспечивает:

- запуск установки;
- холодную прокрутку установки;
- регулирование напряжения генератора ГС-24А-ЗС при запусках двигателя Аи-20;
- работу генератора ГС-24А-ЗС на бортсеть;
-прекращение работы установки,

В систему электрооборудования установки входят следущие агрегаты: генератор ГС-24А-ЗС, две катушки зажигания 1КНИ-11Б-Т, две свечи СНП-4-ЗТ, четыре топливных электромагнитных крана, сигнализатор оборотов СОД-1-2С и контрольно-измерительная аппаратура.

Генератор состоит из следуицих основных узлов: корпуса, щитов и якоря.

Напряжение генератора ГС-24А-ЗС регулируется:

Катушки зажигания 1КНИ-11Б-Т и свечи СНП-4-ЗТ обеспечивают воспламенение топлива в камере сгорания установки во время запуска.

Катушка зажигания 1КНИ-11Б-ТТ является преобразователем тока низкого напряжения в ток высокого напряжения и представляет собой трансформатор с вибратором (прерывателем) в первичной обмотке.

Свеча СНП-4-ЗТ электроэрозионная, поверхностного разряда. Искровым промежутком свечи служит поверхность керамического изолятора между центральным и боковым электродами, на которую наносится электроэрозией распыленный материал электродов.

Свеча СПН-4-ЗТ требует для своей нормальной работы "подтренировки", т.е. включения ее (подачи на нее высокого напряжения) на 4-20 с раньше подачи топлива.

На установке ТГ-16М "подтренировка" свечей осуществляется в течение пяти секунд.

Электромагнитный топливный кран (рис. 17) состоит из корпуса 2 с входным и выходным штуцерами, силового электромагнита 4, сердечника 5, который управляет запорным плунжером 1, и возвратных пружин 3 и 7.

Всего на установке ТГ-16М установлено четыре электромагнитных крана: один кран - для перекрытия пускового коллектора; один кран - для включения клапана запуска; два крана - для открытия и отсечки топлива до и после ТНР-40МС.

1.6.4. Сигнализатор оборотов дискретный СOД-1-2С

Сигнализатор оборотов СOД-1-2С (рис, 18) служит для выключения стартерного режима ГС-24А-ЗС, сигнализации выхода установки на рабочие обороты, дал аварийного отключения установки.

Сигнализатор оборотов состоит из двух основных частей:

В контрольно-измерительную аппаратуру установки входят: термоэлектрический термометр ТСТ-9Д, дистанционный магнитоицдукционный тахометр ИТЭ-1 с датчиком ДТЭ-1 и сигнализатор давления СД-24А.

Термоэлектрический термометр типа ТСТ-9Д представляет собой термоэлектрический комплект, состоящий из указателя ТСТ-2, имекщего градуировку в градусах Цельсия, термопары Т-9Д и компенсационных проводов.

Термометр служит для измерения температуры выхлопных газов газотурбинного двигателя ГТД-16М.

Дистанционный тахометр ИТЭ-1 предназначен для измерения числа оборотов газотурбинного двигателя ГТД-16М. Комплект тахометра состоит из датчика ДТЭ-1 и измерителя ИТЭ-1.

Сигнализатор давления СД-24А предназначен для контроля давления масла в маслосистеме установки. Сигнализатор СД-24А включает сигнальную лампочку мощностью до 5 Вт напряжением 27 В при достижении давления масла в системе 3,5 атмосферы.

1. Запорный плунжер, 2. Корпус, 3. Возвратная пружина, 4. Силовой электромагнит, 5. Сердечник электромагнита, 6. Уплотнительное резиновое кольцо, 7. Возвратная пружина плунжера, 8. Штепсельный разъем ВШ-4,

I - Кран для включения клапана запуска,
II - Кран для перекрытия пускового коллектора, для открытия и отсечки топлива до и после ТНР-40МС

1.6.6 Запуск турбогенераторной установки ТГ-16М

Для запуска турбогенераторной установки используется генератор ГС-24А-ЗС. При работе его в стартерном режиме источниками питания для запуска служат бортовые аккумуляторные батарей, средства аэродромного запуска или генераторы запущенного двигателя в буфере с аккумуляторными батареями. Управление агрегатами запуска осуществляется панелью запуска ПТ-16МТВ.

Для запуска установки необходимо (см. рис. 15) включить АЗС-20 и АOС-30, переключатель "ВЗ - ХП' поставить в положение "ЗАПУСК", нажать и отпустить кнопку "ЗАПУСК".

При нажатии кнопки "ЗАПУСК" "плюс" от бортсети через клемму 4 разъема Ш1 коробки ПТ-16МТВ и контакты 1-2 реле Р2 поступает на обмотку реле Р1, которое включается.

После отпускания кнопки "ЗАПУСК" реле Р1 остается во включенном состоянии за счет цепи блокировки. Цепь блокировки реле Р1 получает питание от плюсовой шины бортсети через АЗС-20, кнопку "СТОП", клему 9 разъема Ш1 и клешу 9 разъема Ш2, коробкя ПТ-16МТВ, клемму 2 разъема ШР40П16ЭЖ2Н установки ТГ-16М, клеммы 2 и 1 разъема агрегата СЩД-1-2С (через панель второй команды), клемму 1 разъема ШР40П16ЭЖ2Н, клешу 8 разъема Ш2 коробки ПТ-16МТВ, замкнувшиеся контакты 2-3 реле Р1 и микропереключатель "А" программного механизма ПМ в коробке ПТ-16МТВ.

После срабатывания реле Р1 через его замкнувшиеся контакты 5-6 "плюс" поступает на обмотки реле Р6 и Р9, которые срабатывают, а также на сигнальную лампочку СЛ1, которая загорается. При срабатывании реле Р6 подается питание на электродвигатель "Д" программного механизма ПМ, в результате чего программный механизм включется и начинает отрабатывать программу в соответствии с циклограммой. При срабатывании реле Р9 рвется управляющая цепь агрегата ДМР-600Т.

Через замкнувшиеся контакты 14-15 реле Р1 получают питание реле Р7 и контактор Кр4.

При включении реле Р7 - подается "плюс" на микропереключатель "Б" программного механизма и на реле Р2, которое включается и блокируется через свои контакты 5-6.

При включении контактора Кр4 подается питание на катушки зажигания (через АЗС-ЗО, клемму 12 разъема Ш1, коробки ПТ-16МТВ, клеммы 1-2 контактора Кр4, клемму 11 разъема Ш2 и клемму 15 разъема ШР40П16ЭЖ2Н).

Через замкнувшиеся контакты 8-9 реле Р1, клемму 7 разъема Ш2, клемму 16 разъема ШР40П16ЭЖ2Н, клеммы 3-5 разъема сигнализатора СОД-1-2С (через панель второй команды) , клеммы 3 разъемов ШР40П16ЭЖ2Н и Ш2 коробки ПТ-16МТЗ "плюс" поступает на обмотку реле РЗ, при срабатывании которого: сигнальная лампа СЛ1 зацуска системы ТГ-16М начинает получать питание через клеммы 3-2 реле РЗ, подготавливается цепь включения контактора Кр2.

Одновременно с клеммы 7 разъема Ш2 коробки ПТ-16МТВ подается питание на включение электромагнитного топливного крана до насоса ТНР-40МС (кран остается включенным с момента нажатия кнопки "ЗАПУСК" до конца работы установки ТГ-16М), а также подается; напряжение на клемму 1 сигнализатора СД-24А.

Через замкнувшеся контакты 17-18 реле P1 и микропереключатель "Д" подается питание на обмотку реле Р8. При срабатывании реле Р8 через контакты 2-3 поступает "плюс" на контактор Кр1, а через контакты 5-6 поступает "плюс" на контактор Кр7.

При срабатывании контакторов Кр1 и Кр7 обмотка возбуждения генератора ГС-24А-ЗС отключается от регулятора РН-180 и подключается на бортсеть.

Через 1,5 с с момента нажатия кнопки "ЗАПУСК" переключается микропереключатель "О" программного механизма, в результате чего блокируется реле Р6.

Через 5 с с момента нажатия кнопки "ЗАПУСК" переключается микропереключатель "Б" и "плюс" бортсети через контакты 2-3 реле Р7, микропереключатель "Б" и контакты 5-6 реле РЗ поступает на обмотку контактора Кр2.

При срабатывании контактора Кр2 получает питание якорная обмотка генератора ГС-24А-ЗС, т.е. генератор ГС-24А-ЗС включается на стартерный режим и начинает раскрутку установки. От подвижного контакта "В", включившегося контактора Кр2 "плюс" поступает на обмотку реле Р4 и на управляющую обмотку регулятора тока РТ.

При срабатывании реле Р4: через контакты 2-3 "плюс" поступает на обмотку контактора Кр6, который включает электромагнитный кран пускового топлива; через контакты 6-5 дополнительно подается "плюс" на контактор Кр1; через контакты 8-9 подается питание дополнительно на контактор Кр2.

Через 8 с от начала цикла запуска переключается микропереключатель "Д".

При этом обесточивается обмотка реле Р8 и через контакты 5-6 снимает "плюс" с контактора Кр7, При этом контактор Кр7 обесточивается и в цепь возбуждения генератора включается угольный столб регулятора тока РУТ-400Д. Угольный регулятор тока РУТ-400Д поддерживает потребляемый генератором ГС-24А-ЗС ток на уровне 400 А до оборотов n ? 31000 об/мин.

При обесточивании реле Р8 контактор Кр1 остается включенным, так как его обмотка продолжает получать питание через контакты 6-5 реле Р4.

В это же время (на 8 с) переключается и микропереключатель "Г", в результате чего "плюс" поступает на обмотку реле Р5 и контактор КрЗ.

Реле Р5 и контактор КрЗ остаются включенными на всех режимах работы установки, так как после срабатывания реле Р5 блокируется через свои клеммы 2-3. Через клеммы 5-6 реле Р5 дополнительно подается "плюс" на СД-24А, панель блока переключения первой команды агрегата СОД-1-2С и на электромагнитный кран до агрегата ТНР-40МС (по этой цепи продолжает поступать "плюс" на указанные агрегаты после выключения реле Р1 в конце запуска ТГ-16М). При срабатывании контактора КрЗ подается "плюс" на питание электромагнитного крана, установленного после ТНР-40МС, в результате чего в камеру сгорания подается основное топливо.

Через 9 с от начала цикла запуска приходит в свое исходное положение микропереключатель "Б" и переключается микропереключатель "Е".

G микропереключателя "Е" подается питание на обмотку реле Р10, при срабатывании которого подается питание на электромагнитный кран клапана запуска (противозабросный). При возвращении микропереключателя "Е" в исходное положение рвется одна из цепей питания контактора Кр2.

Контактор Кр2 остается включенным, так как он продолжает получать питание через клеммы 9-8 реле Р4.

На 17-й секунде с момента нажатия кнопки "ЗАПУСК" микровыключатель "Е" программного механизма приходит в свое первоначальное положение (на кл. "НО"), в результате чего отключается реле Р10 и обесточивается противозабросный электромагнитный кран.

Через 25 с с момента нажатия кнопки "ЗАПУСК" переключается микропереключатель "А", в результате чего разрывается цель блокировки реле P1. При этом происходит выключение реле Р7, контакторов Кр4 и Крб.

При выключении реле Р7 обесточивается контактор Кр2, в результате чего рвется якорная цепь ГС-24А-ЗС и рвется цепь питания реле Р4.

При выключении реле Р4 обесточивается контактор Кр1, что приводит к отключению шунтовой обмотки ГС-24А-ЗС от бортсети и подключению ее к регулятору напряжения PH-180 II серия.

При выключении контакторов Кр4 и Крб рвутся цепи питания катушек зажигания, электромагнитного крана пускового топлива. На 30-й секунде с момента нажатия кнопки "ЗАПУСК" микропереключатель "0" программного механизма приходит в свое первоначальное положение (на клеммы "НЗ"), в результате чего обесточиваются реле Р6 и Р9 и гаснет лампочка СЛ1.

При выключении реле Р6 рвется цепь питания электродвигателя "Д", а при выключении реле Р9 производится подключение ДМР-600Т к бортсети.

В случае выхода установки на обороты n ? 31000 об/мин за время меньшее 25 с происходит отключение питания генератора ГС-24А-ЗС за счет срабатывания первой команды СОД-1-2С.

При срабатывании первой команды СОД-1-2С выключается реле РЗ, в результате чего рвется цепь питания контактора Кр2 (рвется цепь питания ГС-24А-ЗС), при отключении которого обесточивается реле Р4. Реле Р4, срабатывая, рвет цепь питания контакторов Кр6 и Кр1 (выключается пусковой топливный кран и отключается шунтовая обмотка ГС-24А-ЗС от регулятора РУТ-400Д).

Для проведения холодной прокрутки установки необходимо: включить АЗС-20, переключатель "ВЗ-ХП поставить в положение "ХОЛОДНАЯ ПРОКРУТКА", нажать и отпустить кнопку "ЗАПУСК".

Работа автоматики при холодной прокрутке происходит аналогично циклу "ЗАПУСК УСТАНОВКИ", за исключением того, что:

(а) Не включаются катушки зажигания, так как цепь питания контактора Кр4 разорвана переключателем "ВЗ-ХП".
(б) Не включаются электромагнитные топливные краны (кроме крана, расположенного перед ТНР-40МС).
(в) Цикл холодной прокрутки длится 10 с.

Питание на генератор ГС-24А-ЗС подается с момента нажатия кнопки "ЗАПУСК". Управляет циклом микропереключатель "В" программного механизма.

1.6.8. Регулирование напряжения генератора ГС-24А-ЗС при запуске двигателя АИ-20

При запуске двигателя АИ-20 включается и начинает отрабатывать свой цикл автомат времени АЦЦ-75А, который выдает сигналы по времени на включение электромагнитных реле, расположенных в коробке ПРК-8МТВ (см. рис. 15).

Электромагнитные реле коробки ПРК-8МТВ, включаясь поочередно в соответствии с заданной программой, производят включение сопротивлений в цепь рабочей обмотки L₂ угольного регулятора РН, в результате чего утольный регулятор РН изменяет ток в щунтовой обмотке генератора ГС-24А-ЗС, вместе с которым меняется и напряжение на клеммах генератора ГС-24А-ЗС.

Напряжение генератора меняется по следующей программе:

Дня работы генератора ГС-24А-ЗС на бортсеть необходимо включить выключатель"В" генератора.

При этом комплексный агрегат ДМР-600Т подключает ГС-24А-ЗС к бортсети (если напряжение генератора ГС-24А-ЗС выше, чем напряжение бортсети) и производится подключение обмотки параллельной работы регулятора (L₂) PH-180 к уравнительной шине.

Напряжение генератора ГС-24А-ЗС при работе на борт сеть регулируется регулятором напряжения PH-180. Уровень регулируемого напряжения устанавливается выносным сопротивлением ВС-25Б и пределах ±10 % от номинального значения.

Для останова турбогенераторной установки на любой стадии ее работы необходимо и достаточно кратковременного нажатия на кнопку "СТОП".

При этом все реле в коробке ПТ-16МТВ обесточиваются, кроме реле Р6. Реле Р6 получает питание с микровыключателя "0" программного механизма, в результате чего программный механизм дорабатывает свой цикл и приходит в свое исходное положение.

Работа системы электроавтоматики при запуске двигателей Аи-20 и при работе на бортсеть происходит по схеме СП3-4ТГ. В системе электроавтоматики предусмотрено несколько блокировок:

(1) Блокировка по минимальным оборотам предусматривает отключение нагрузки с генератора ГС-24А-ЗС при просадке оборотов установки ниже 28000 об/мин. В этом случае панель блока переключения первой команды СОД-1-2С приходит в свое исходное положение, в результате чего снимается "плюс" с клеммы 6 разъема ШР40П16ЭШ2Н. При этом запускается автомат останова двигателя АОД-20 (располагается на самолете), который снимает нагрузку с ГС-24А-ЗС и подает питание на клапан останова двигателя Аи-20.

(2) Ограничение по максимальным оборотам производится при достижений установкой оборотов n?38000 об/мин. При этом срабатывает вторая команда агрегата СOД-1-2С (размыкаются штыри 1-2 разъема СОД-1-2С, соединенные последовательно с кнопкой "СТОП"), в результате чего установка выключается.

(3) Ограничение электрической мощности производится агрегатом 0M-I6-T, который ограничивает мощность с 25 с до конца запуска. Агрегат ОM-16-T имеет две настройки: 82 кВт - с 25 с в течение 6-8 с, 62 кВт - остальное время.

Команда на вход в агрегат ОM-16-T подается с шунта 75ШС 1000 А, который установлен в плюсовой цепи генератора ГС-24А-ЗС.

При превышении мощности 82 кВт на первой настройке и 62 кВт на второй настройке агрегат ОM-16-T выдает команду в коробку ПРК-8МТВ на снижений напряжения генератора с 51-60 В на 43-51 В.