System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 起动机超转保护控制方法及系统、电子设备、存储介质技术方案_技高网

起动机超转保护控制方法及系统、电子设备、存储介质技术方案

技术编号:44737376 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-21 18:03
本发明专利技术公开了一种起动机超转保护控制方法及系统、电子设备、存储介质,其先采集动力涡轮传动链末端转速信号和燃气发生器转速信号,再判断燃气发生器转速是否达到第一预设转速。若燃气发生器转速达到第一预设转速,且动力涡轮传动链末端转速的下降率大于转速下降率阈值且持续时间超过预设时间,或者若动力涡轮传动链末端转速的下降幅度超出预设值,则开启停车保护。若燃气发生器转速始终未达到第一预设转速,则可判定起动机没有真正点火,起动机是在进行启(油)封、假起动、冷运转等试车试验过程,此时动力涡轮不会出现超转问题,即使动力涡轮传动链末端转速的下降率或下降幅度满足上述预设条件,也不开启停车保护,不会影响正常试车试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及起动机超转保护,特别地,涉及一种起动机超转保护控制方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质。


技术介绍

1、燃气涡轮起动机是一种辅助动力装置,其用气源代替电源来起动大功率航空发动机,具有转速高、转动惯量小的特点,但存在容易超转造成发动机断轴、涡轮叶片飞出的严重问题,为防止发生击穿机匣,危机发动机、飞机、人员安全事故,需要对起动机进行超转保护。由于起动机自身没有超转保护装置,需要依靠大发的超转保护系统来保护辅助动力装置不超转,但辅助动力装置如果起动时发生断齿、断轴、剃齿等无法带动大发正常旋转时,大发不会超转,大发的超转保护装置就起不到保护辅助动力装置的作用,故而有必要研发起动机自身的超转保护装置。因此,本申请的专利技术人之前提出了一种超转保护方法及装置(专利公开号为cn110748421a),用于对航空发动机的辅助动力装置进行超转保护,其通过采集大气压力信号和辅助动力装置动力涡轮的转速信号,并基于大气压力信号计算得到海拔高度,然后再进一步根据设定好的逻辑算法判断动力涡轮转速变化率是否超限,从而判断辅助动力装置是否超转而开启停车保护,能一定程度上解决现有的航空发动机的辅助动力装置不具有超转保护功能的技术问题。

2、但是在实际生产应用过程中,本申请的专利技术人发现:由于起动机的结构紧凑、内部空间有限,用于检测动力涡轮转速的转速传感器需安装在动力涡轮传动链末端处,如果出现起动机减速器输入主动齿轮或中间双齿轮啮合不良,引起断齿、剃齿等异常时,转速传感器采集的转速不能反映真实的动力涡轮转速,即转速传感器采集的是动力涡轮传动链末端转速,而不是动力涡轮转速,根据转速传感器监测到的转速变化率和上述专利的逻辑算法不足以准确判断超转异常,很容易出现超转保护误判断的问题。另外,起动机在地面进行启(油)封、假起动、冷运转等试验时,动力涡轮转速的变化率很可能会落在需要保护而设定的范围内,很容易出现虚警,从而影响正常试车试验。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种起动机超转保护控制方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质,其可以准确判断超转异常,不会出现超转保护误判断的问题,而且在进行启(油)封、假起动、冷运转等试车试验时不会出现虚警,不会影响正常试车试验。

2、根据本专利技术的一个方面,提供一种起动机超转保护控制方法,包括以下内容:

3、采集动力涡轮传动链末端转速信号和燃气发生器转速信号;

4、判断燃气发生器转速是否达到第一预设转速;

5、在燃气发生器转速信号达到第一预设转速后,若动力涡轮传动链末端转速的下降率大于转速下降率阈值且持续时间超过预设时间,或者若动力涡轮传动链末端转速的下降幅度超出预设值,则开启停车保护;若燃气发生器转速信号未达到第一预设转速,则不开启停车保护。

6、进一步地,基于下式计算得到转速下降率阈值:

7、

8、其中,表示转速下降率阈值,np′,max表示起动机工作过程中动力涡轮传动链末端转速的最大值,a、b、c、d表示拟合参数。

9、进一步地,还包括以下内容:

10、在燃气发生器转速达到第二预设转速后,若动力涡轮传动链末端转速超出第三预设转速且动力涡轮传动链末端转速的上升幅度超出预设值,或者若动力涡轮传动链末端转速超过第四预设转速,或者若未检测到动力涡轮传动链末端转速信号,则开启保护停车,其中,第四预设转速大于第三预设转速。

11、进一步地,还包括以下内容:

12、采集减速器机匣的振动信号,将减速器机匣的振动值与振动阈值进行对比,若减速器机匣的振动值大于振动阈值,则开启停车保护。

13、进一步地,基于下式计算得到振动阈值:

14、δ=en′pf

15、其中,δ表示振动阈值,n′p表示动力涡轮传动链末端转速,e和f表示拟合参数。

16、进一步地,还包括以下内容:

17、判断振动超限持续时间是否超过预设时间,若超过预设时间则计算振动量在振动超限的单位时间内的上升率,并将该上升率与振动上升率阈值进行对比,若大于振动上升率阈值,则开启停车保护。

18、进一步地,基于下式计算得到振动上升率阈值:

19、δδ+=gln(n′p)+h

20、其中,δδ+表示振动上升率阈值,n′p表示动力涡轮传动链末端转速,g和h表示拟合参数。

21、另外,本专利技术还提供一种起动机超转保护控制系统,包括:

22、第一转速采集模块,用于采集动力涡轮传动链末端转速信号;

23、第二转速采集模块,用于采集燃气发生器转速信号;

24、停车保护控制模块,用于判断燃气发生器转速是否达到第一预设转速,并在燃气发生器转速信号达到第一预设转速后,若动力涡轮传动链末端转速的下降率大于转速下降率阈值且持续时间超过预设时间,或者若动力涡轮传动链末端转速的下降幅度超出预设值,则开启停车保护;若燃气发生器转速信号未达到第一预设转速,则不开启停车保护。

25、另外,本专利技术还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如上所述的方法的步骤。

26、另外,本专利技术还提供一种计算机可读取的存储介质,用于存储进行起动机超转保护控制的计算机程序,所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。

27、本专利技术具有以下有益效果:

28、本专利技术的起动机超转保护控制方法,先采集动力涡轮传动链末端转速信号和燃气发生器转速信号,再判断燃气发生器转速是否达到第一预设转速。若燃气发生器转速达到第一预设转速,则可判定是起动机正常点火起动大功率航空发动机的过程,此时若动力涡轮传动链末端转速的下降率大于转速下降率阈值且持续时间超过预设时间,或者若动力涡轮传动链末端转速的下降幅度超出预设值,则开启停车保护。在起动机点火后,若动力涡轮传动链末端转速的下降率或下降幅度满足上述预设条件,则可判定是起动机减速器输入主动齿轮或中间双齿轮啮合不良而引起断齿、剃齿等异常,从而导致动力涡轮功率不能有效输出,使得动力涡轮传动链末端转速的下降速度比正常停车时更快,可以准确判断超转异常,并且有效排除了转速数据突发异常的干扰,不会出现超转保护误判断的问题。若燃气发生器转速未达到第一预设转速,则可判定起动机没有真正点火,起动机是在进行启(油)封、假起动、冷运转等试车试验过程,此时动力涡轮不会出现超转问题,即使动力涡轮传动链末端转速的下降率或下降幅度满足上述预设条件,也不开启停车保护,不会影响正常试车试验。

29、另外,本专利技术的起动机超转保护控制系统同样具有上述优点。

30、除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本专利技术作进一步详细的说明。

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【技术保护点】

1.一种起动机超转保护控制方法,其特征在于,包括以下内容:

2.如权利要求1所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,基于下式计算得到转速下降率阈值:

3.如权利要求1所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,还包括以下内容:

4.如权利要求1所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,还包括以下内容:

5.如权利要求4所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,基于下式计算得到振动阈值:

6.如权利要求4所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,还包括以下内容:

7.如权利要求6所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,基于下式计算得到振动上升率阈值:

8.一种起动机超转保护控制系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如权利要求1~7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读取的存储介质,用于存储进行起动机超转保护控制的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1~7任一项所述的方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种起动机超转保护控制方法,其特征在于,包括以下内容:

2.如权利要求1所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,基于下式计算得到转速下降率阈值:

3.如权利要求1所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,还包括以下内容:

4.如权利要求1所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,还包括以下内容:

5.如权利要求4所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,基于下式计算得到振动阈值:

6.如权利要求4所述的起动机超转保护控制方法,其特征在于,还包括以下内容:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚成林程曦王佳颖张驰熊勇军李亮边瑞赵金龙
申请(专利权)人:中国航发南方工业有限公司
类型:发明
国别省市:

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