摘 要：渦槳6發(fā)動機的起動是利用兩個直流起動發(fā)電機QF12-1進行的。起動過程中，不斷地改變起動發(fā)電機的勵磁電流和電樞電流，使發(fā)動機不斷增速，直至發(fā)動機渦輪功率足以自行增速時，起動機即脫開，系統(tǒng)停止工作。該文根據(jù)渦槳6發(fā)動機電起動系統(tǒng)的起動特性曲線詳細地分析了電起動過程。

關鍵詞：渦槳6發(fā)動機 電起動 起動特性曲線

中圖分類號：V23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0056-02

1 概述

渦槳6發(fā)動機可由地面電源或WDZ-1渦輪發(fā)電裝置任意單臺起動。起動過程是多級高壓起動，用地面電源起動時，起動電壓達70 V；用WDZ-1渦輪發(fā)電裝置起動時，起動電壓達60 V。該文根據(jù)WDZ-1渦輪發(fā)電裝置作為起動供電電源時的起動特性曲線加以分析。

2 電起動控制基本原理

起動過程的控制可分為對發(fā)動機點火系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、起動發(fā)電機轉速的控制。對點火、供油系統(tǒng)的控制是保證發(fā)動機在恰當?shù)臅r間、轉速進行點火和供油，使發(fā)動機獨立工作而起動起來。而對起動發(fā)電機轉速的控制是要使發(fā)動機盡快增速達到點火、供油的轉速。

轉速控制特性公式為：

由上面公式可知，只要改變磁通Φ，外加電壓U，附件電阻R1，均可改變電機的轉速。在實際控制中是采用升高電壓和減小磁通的辦法來提高轉速。

即：用70伏地面電源起動時，0～70 V無級升壓調節(jié)；用WDZ-1渦輪發(fā)電裝置時，0～60 V分級升壓調節(jié)；或通過電流調節(jié)器的調節(jié)作用，來減小激磁磁通，借此達到提高轉速的目的。

3 WDZ-1渦輪發(fā)電裝置起動發(fā)動機特性

在發(fā)動機起動初期，為減少起動機的起動力矩，避免損壞減速器，故在電樞電路中串聯(lián)一個附加電阻，這時起動機的轉速緩慢增加，當克服發(fā)動機的阻力矩后，發(fā)動機的轉速才逐漸增加。

起動3.5 s后，短接電樞電路中的起動電阻，此時電樞電壓由4～6 V上升到20～26 V，起動轉矩增大，使發(fā)動機得到進一步增速。

起動9 s后，通過增加起動調節(jié)盒工作線圈電阻，使電流減小，電磁拉力亦減小，炭柱電阻減小，起動發(fā)電機QF-24激磁電流增加，起動發(fā)電機QF-24的電樞電壓升到29～36 V。同時，將起動箱14內電流調節(jié)器的炭柱串入起動發(fā)電機QF12-1的激磁電路。使發(fā)動機轉速增加。

起動15 s后，起動調節(jié)盒工作線圈電流再次減小，起動發(fā)電機QF-24激磁電流增加，電樞電壓升到39～47 V。發(fā)動機轉速增加。同時，將起動箱14內電流調節(jié)器的炭柱短路，防止起動發(fā)電機轉速上升過猛。

起動20 s后，起動調節(jié)盒工作線圈電流再次減小，起動發(fā)電機QF-24激磁電流增加，電樞電壓升到43～51 V。同時，再次將起動箱14內電流調節(jié)器的炭柱串入起動發(fā)電機QF12-1的激磁電路。保證起動功率增加。使發(fā)動機轉速增加。

起動25 s后，起動調節(jié)盒工作線圈繼續(xù)增加電阻，起動發(fā)電機QF-24激磁電流增加，電樞電壓升到51～60 V。發(fā)動機轉速進一步增加。

當發(fā)動機轉速達到5400～5900 n/min時，停止起動。

起動70 s后，起動程序全部停止工作。

4 渦槳6發(fā)動機電起動系統(tǒng)特性曲線分析

下圖為應用WDZ-1渦輪發(fā)電裝置20～60 V電源起動渦槳6發(fā)動機過程中起動電壓、起動電流、起動轉速變化特性曲線。結合起動特性曲線對電起動過程作簡要分析。（圖1）

由圖可知，從加負載開始算起的60 s時間內，渦槳6發(fā)動機的起動電壓分5級階梯上升，曲線斜率較大，起動25 s左右起動電壓值穩(wěn)定在60 V左右，直至起動結束，電機脫開。（圖2）

WDZ-1渦輪發(fā)電裝置提供的起動電流跟隨起動電壓的分階次上升而呈現(xiàn)躍升，峰值電流值可達900 A，斜率變化較大，起動25 s后，電流值趨于平穩(wěn)，隨著發(fā)動機轉速的上升，起動電流緩慢下降。（圖3）

渦槳6發(fā)動機的轉速對應起動電壓、起動電流呈現(xiàn)了相同的規(guī)律性，平穩(wěn)上升，當發(fā)動機轉速達到發(fā)動機額定轉速的42%～46%時，自動斷開起動機。此后發(fā)動機的轉速靠渦輪繼續(xù)上升，直到慢車轉速。

5 結語

該文僅限于WDZ-1渦輪發(fā)電裝置起動渦槳6發(fā)動機時的起動特性分析，實際應用中，多應用地面70 V電源或24-48 V電源作為起動供電電源，起動過程均是通過DS-8A自動定時機構的時序控制實現(xiàn)的，起動原理類似，在此不做一一講解，如有需要，可參考相關書籍及說明類技術手冊。

參考文獻

[1]中國南方航空動力機械有限公司航空發(fā)動機設計所.渦槳6型發(fā)動機技術說明書[S]2004.

[2]國營紅旗機械廠.WDZ-1渦輪發(fā)電裝置技術說明書[S]1980.

[3]陳嵩祿分冊主編.飛機設計手冊第13分冊[M].北京：航空工業(yè)出版社，2006.