Influence of characteristics of an aviation engine during its start-up on the formation of the algorithm for selecting the frequency control law of an induction starter-generator
DOI:
https://doi.org/10.54858/dndia.2025-21-11Keywords:
aircraft engine, asynchronous electric machine, concept of a fully electrified aircraft, magnetic circuit, active and reactive resistance of an electric machine, energy efficiency of the launch systemAbstract
The article considers the current issues of determining the stages of forming an algorithm for determining the frequency control law of an asynchronous starter-generator as a starting device for implementing reliable start-up of an aircraft engine, which is associated with the transition to the concept of a fully electrified aircraft and as a consequence of using electrical energy on board the aircraft as the main one.
The authors of the article consider the system: gas turbine engine - electric starter. An algorithm for forming the law
of frequency control of the electric starter during the start-up of a gas turbine engine is proposed. The requirements for reliable starting of a gas turbine engine are given and its key characteristics are determined, which are the initial input data for forming the starter control law.
The article proposes and practically considers the formation of an algorithm for determining the frequency control law of an asynchronous starter-generator taking into account external factors that affect electromagnetic processes in the starter during the start-up of a gas turbine engine taking into account the introduced restrictions. The specified algorithm is proposed
to be used before applying the a priori multi-criteria optimization procedure for minimum energy losses, which allows
for a qualitative analysis of the energy characteristics of an asynchronous electric machine.
The research results allowed us to draw conclusions regarding the possibility of using an asynchronous machine with
a squirrel-cage rotor in the electrical starting system of VTA aircraft, taking into account the introduced restrictions.
References
Заріцький І.В., Діденко Ю.Л. Щодо методики синтезу оптимального закону управління асинхронним стартер-генератором електрифікованого літака. Зб. наук. праць Державного науково-дослідного інституту авіації. Вип. № 13 (20) 2017. – С. 171–176.
Заріцький І.В., Заріцький О.В. Методологія інтелектуального аналізу та вибору типу електричної машини для системи запуску авіаційних газотурбінних двигунів перспективних літаків військово-транспортної авіації. Зб. наук. праць Державного науково-дослідного інституту авіації. Вип. № 20 (27) 2024. – С. 71–82.
Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. М.: Изд-во Энергоиздат, 1982, – 216 с. ил.
Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1974. – 322 с.
Винокуров В.А., Попов Д.А. Электрические машины железнодорожного транспорта. М.: Транспорт. 1986. – 510 с.
Волков А.В. Аналітичний розрахунок основних електромагнітних втрат енергії частотнорегульованого двигуна при позиціюванні. Науковий журнал “Електротехніка та Електродинаміка” № 2, 2017. Запоріжжя. – С. 28–38.
Алюшин Г.Н., Хорошилов Г.Т. Графоаналитический метод расчета оптимальних режимов частотного управления асинхронным двигателем. Труды V Всесоюзного совещания, часть I. Теория инвариантности и ее применение. К.: “Наукова думка”, 1979, – 459 с.
С.В. Єнчев, В.П. Захарченко., Т.П. Гобатюк. Стан і перспективи удосконалення систем електропостачання літаків. Національний авіаційний університет, К.: 2011. С. 1.1.33–1.1.37. URL. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https//conference.nau.edu.ua.
Заріцький І.В., Коритько О.І., Вплив четвертої промислової революції на подальший розвиток концепції повністю електрифікованого літака. Зб. наук. праць Державного науково-дослідного інституту авіації. Вип. №16 (23) 2020, – С 40–43.
Л.Г. Раскин. Анализ сложных систем и элементов теории оптимального управления. Москва. изд. “Советское радио”, 1976. – 344 с.
Г.Н. Алюшин. Методика розрахунку асинхронного стартера для системи запуску авіаційного двигуна Д-27 (на правах рукопису). 18 сторінок.
Кац Б.М., Жаров Э.С., Винокуров В.А. Пусковые системы авиационных газотурбинных двигателей. М.: ‟Машиностроение”, 1976, – 220 с.
Ю.Н. Нечаев. Теория авиационных двигателей. Издание ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1990, – 740 с.
Специальные электрические машины. Источники и преобразователи энергии. Под редакцией доктора технических наук проф. А.И. Бертинова., Москва.: Энергоиздат. 1972, – 552 с.
Заріцький І.В., Сторожук С.М., Діденко Ю.Л. Перспективи розвитку електричної системи запуску газотурбінних двигунів військово-транспортних літаків. Зб. наук. праць Державного науково-дослідного інституту авіації. Вип. № 12 (19) 2016, – С. 213–217.
Винокуров В.А., Попов Д.А. Электрические машини железнодорожного транспорта. – М.: Транспорт, 1986. – 510 с.
