Где находится генератор в большом турбовентиляторном двигателе коммерческого авиалайнера?

Источник изображения

Генераторы обычно приводятся в действие от вспомогательной коробки передач. Этот чертеж САПР создан компанией, которая производит вспомогательные редукторы для двигателей Rolls Royce Trent, используемых в самолетах A330 и A350, и на нем показано соединение вспомогательного редуктора с ротором высокого давления.

На этом рисунке из книги Rolls Royce «Реактивный двигатель» показано то же устройство: коническая шестерня отходит от катушки высокого давления, а затем приводит в движение другую коническую шестерню, соединенную с вспомогательной коробкой передач в форме полумесяца под двигателем.

Сам редуктор показан выше (из той же книги) с аксессуарами, подключенными к золотнику LP:

• Гидравлический насос с приводом от двигателя
• Топливный насос
• Масляный насос
• Пневматический стартер, требующий самых высоких нагрузок и, следовательно, определяющий прочность редуктора.
• IDG: Встроенный приводной генератор, обеспечивающий мощность переменного тока.

Вспомогательный редуктор также содержит стартер двигателя, пневматический для старых типов и электрический для двигателей без прокачки. Двигатели запускаются вращением ротора ВД, для этого к ротору ВД должен быть присоединен вспомогательный редуктор. По этой причине ротор высокого давления приводит в действие генератор и другие вспомогательные устройства, хотя для экономии топлива было бы более выгодно использовать компрессор низкого давления. Источник: Реактивный двигатель, выпуск 5, Rolls Royce.

Расположение IDG: Специальная накладка на коробке передач вспомогательного оборудования.

Если он будет коаксиальным, единственное место - это зад (он сгорит) или перед (он будет мешать впуску).

Это хороший вопрос и замечание. На самом деле генератор (генератор с интегрированным приводом или IDG) находится вне оси двигателя и идет на соответствующую приводную площадку IDG коробки передач вспомогательных агрегатов (AGB).

Вспомогательный редуктор представляет собой зубчатую передачу с несколькими зубчатыми колесами, заключенными в корпус, расположенный в нижней части корпуса вентилятора или сбоку, когда гондола двигателя находится слишком близко к земле. AGB для CFM56-7B (Boeing 737 NG):

^{CFM56-7B AGB расположен сбоку на раме вентилятора. Источник .}

Тот же двигатель с установленными аксессуарами:

^{Аксессуары на месте (проверка NTSB после несчастного случая со смертельным исходом). Источник .}

IDG виден под стартером (большой цилиндр с длинной вертикальной трубой для отвода воздуха), его можно узнать по трем цветным фазовым соединениям и проводам, также идущим вертикально к разъемам опоры).

Как AGB управляется двигателем?

Генератор крутится от турбины низкого или высокого давления

Вал HP (N2). Я считаю, что первая причина для этого заключается в том, что AGB также используется для запуска двигателя, и стартер должен управлять компрессором высокого давления, а не бустером.

Если он будет соединен с шестерней...

Да, есть несколько передач в пути.

На двигателе CFM56-7B частота вращения вала N2 составляет около 14 400 об/мин, но топливный насос работает при 6 000 об/мин, IDG более эффективен при 8 000, а гидронасос работает при 4 000. Назначение трех редукторов и зубчатой ​​передачи в AGB состоит в том, чтобы обеспечить отдельные аксессуары опорой и валом при желаемых оборотах.

Колеса в AGB приводятся в движение валом высокого давления (N2) с помощью впускного редуктора (IGB), расположенного рядом с валом N2 внутри ступицы рамы вентилятора. Внутренняя конфигурация, тот же двигатель:

^{Как AGB приводится в движение валом высокого давления двигателя}

• Редуктор на N2 (впускной редуктор или IGB) вращает радиальный вал.

• Радиальный вал, который проходит внутри одной из стоек рамы вентилятора , пересекая как основной воздушный поток, так и воздушный поток вентилятора, приводит в движение второй редуктор, расположенный снаружи двигателя и прикрепленный к корпусу рамы вентилятора.

• Второй прямоугольный редуктор (раздаточная коробка или TGB) приводит в движение горизонтальный вал, который, в свою очередь, приводит в движение зубчатую передачу AGB.

• AGB снабжает приводные колодки их валом.

Тот же вспомогательный редуктор с соответствующими компонентами, готовый к приводу от вала N2:

^{CFM56-7B AGB со своим TGB и радиальным валом. Источник .}

Выделение выделенных площадок на AGB

^{Дополнительные накладки на CFM56-7B AGB. Источник: Руководство по двигателю CFM56-7B.}

Варианты AGB

Каждый двигатель имеет разную, но похожую вспомогательную коробку передач. Другой пример:

^{AGB на двигателе Rolls-Royce. Источник .}

Фактически два электрогенератора и, возможно, стартер, используемый в качестве генератора.

Обратите внимание, что на обоих AGB установлено два электрогенератора:

• Одним из них является меньший электрический генератор двигателя (управляющий генератор переменного тока на первом AGB), который используется самим двигателем для питания своего собственного электрического оборудования (в частности, FADEC / EEC, который управляет двигателем). Этот генератор берет на себя электропитание самолета (IDG) сразу после запуска двигателя (после достижения скорости 15% N1). Двигатель будет продолжать работать в случае отказа электрооборудования самолета.

• Другой - более крупный IDG, основной источник электроэнергии для самолета.

Стартер является еще одним аксессуаром. При запуске двигателя радиальный приводной вал используется в другом направлении, коробка агрегатов приводит в движение вал двигателя. Иногда стартер и генератор представляют собой единый компонент, а электродвигатель является реверсивным. См. Как вращается газотурбинный двигатель для запуска и проверки?