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DE102009025772A1 - Verfahren und Systeme zur Vereinfachung des Schutzes gegen Über-Drehzahlen - Google Patents

Verfahren und Systeme zur Vereinfachung des Schutzes gegen Über-Drehzahlen Download PDF

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Publication number
DE102009025772A1
DE102009025772A1 DE102009025772A DE102009025772A DE102009025772A1 DE 102009025772 A1 DE102009025772 A1 DE 102009025772A1 DE 102009025772 A DE102009025772 A DE 102009025772A DE 102009025772 A DE102009025772 A DE 102009025772A DE 102009025772 A1 DE102009025772 A1 DE 102009025772A1
Authority
DE
Germany
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driver
fuel
control system
overspeed
system interface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102009025772A
Other languages
English (en)
Inventor
David R. Hamilton Van Vactor
Paul B. West Chester Goodwin
Bertram S. Newbury Noyes Jr.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE102009025772A1 publication Critical patent/DE102009025772A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/02Shutting-down responsive to overspeed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
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Abstract

Es ist ein Überdrehzahl-Schutzsystem (40) zur Verwendung mit einem Gasturbinentriebwerk (10) geschaffen. Das Überdrehzahl-Schutzsystem (40) enthält eine erste Brennstoffsystemschnittstelle (56), eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle (58), ein erstes Treibersteuersystem (62), das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist, wobei das erste Treibersteuersystem einen ersten Treiber (106) und einen zweiten Treiber (108) aufweist, der sich von dem ersten Treiber unterscheidet, und ein zweites Treibersteuersystem (104), das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist, wobei das zweite Treibersteuersystem den ersten Treiber (110) und den zweiten Treiber (112) enthält.

Description

  • ERKLÄRUNG ZUR VON DER US-BUNDESREGIERUNG GEFÖRDERTEN FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
  • Die US-Regierung kann bestimmte Rechte an dieser Erfindung haben, wie sie durch die Bedingungen des Vertrags Nr. N00019-04-C-0093 vorgesehen sind.
  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Das Gebiet der Offenbarung betrifft allgemein Gasturbinentriebwerksrotoren und insbesondere Brennstoffsystemschnittstellen, die verwendet werden, um Überdrehzahlzustände eines Rotors zu verhindern.
  • Gasturbinentriebwerke enthalten gewöhnlich Überdrehzahlschutzsysteme, die einen Schutz gegen Überdrehzahlen eines Rotors schaffen. In bekannten Systemen erhält das Überdrehzahl-Schutzsystem die Rotordrehzahl unter kritischen Rotordrehzahlen aufrecht, oder es schaltet den Brennstoffzufluss zu einer Triebwerksbrennkammer ab. Eine Art eines bekannten Schutzsystems empfängt Signale, die die Rotordrehzahl kennzeichnen, von mechanischen Drehzahlsensoren. Die mechanischen Drehzahlsensoren enthalten rotierende Fliehgewichte erfassende Systeme, die eine Überdrehzahlbedingung infolge der Rotorrotation oberhalb der maximalen Drehzahlen eines normalen Betriebs anzeigen. Die Fliehgewichtsensorsysteme sind mit einem Brennstoffbypassventil hydromechanisch gekoppelt, das eine Brennstoffmenge, die zu dem Triebwerk geliefert werden kann, reduziert, falls ein Überdrehzahlzustand erfasst wird.
  • Andere Arten bekannter Überdrehzahl-Schutzsysteme empfangen Überdrehzahlsignalinformationen von elektronischen Steuersensoren. Bekannte elektronische Steuereinrichtungen leiten Überdrehzahlzustände von derartigen elektronischen Steuersensoren ab. Solche Systeme sorgen für eine schnelle Brennstoffabsperrung und Triebwerksabschaltung, wenn die Triebwerksdrehzahl einen normalen maximalen Wert überschreitet.
  • In einigen bekannten Flugzeugen werden Antriebssysteme dazu verwendet, einen Fluss von Abgasen für vielfältige Flugzeugfunktionen zu steuern. Beispielsweise können derartige Systeme verwendet werden, um Schub für zu Senkrechtstart und -landung (VTOL, Vertical Take-Off and Landing, Kurzstreckenstart und Senkrechtlandung (STOVL, Short Take-Off Vertical Landing) und/oder Extremkurzstreckenstart und -landung (ESTOL, Extreme Short Take-Off and Landing) fähige Flugzeuge zu liefern. Wenigstens einige bekannte STOVL-Flugzeuge und ESTOL-Flugzeuge verwenden vertikale Schubsäulen, die kurze und extrem kurze Start- und Landevorgänge ermöglichen. In Flugzeugen, die vertikale Schubsäulen oder -düsen einsetzen, wird das Abgas während Start- und Landevorgänge von einem gemeinsamen Plenum zu den Schubsäulen geleitet, und auf einer vorbestimmten Höhe wird das Abgas von dem gemeinsamen Plenum über eine Reihe von Ventilen zu einer Reiseflugdüse geleitet.
  • Wenigstens einige bekannte Gasturbinentriebwerke enthalten Verbrennungssteuersysteme, die symmetrische Kanäle enthalten, um elektrische Signale zu dem Steuersystem zu liefern. Jedoch können derartige Kanäle es zulassen, dass gemeinsame Konstruktionsmängel in jedem Kanal während eines Betriebs des Steuersystems und/oder Gasturbinentriebwerks Übergangszustände bewirken. Beispielsweise ist wenigstens ein derartiges bekanntes Verbrennungssteuersystem ein Überdrehzahlsystem, das ein Flug werk und/oder einen Piloten vor Turbinen- und/oder Verdichterradübergangszuständen schützt, die durch eine Drehzahl über den Auslegungsgrenzen einer Turbine und/oder eines Verdichters hervorgerufen werden. Wenn insbesondere die Drehzahl über einer Auslegungsgrenze liegt, schaltet das Überdrehzahlsystem das Gasturbinentriebwerk ab, indem es verhindert, dass Brennstoff zu dem Triebwerk strömt. An sich kann das Überdrehzahlsystem verhindern, dass Turbinen- und/oder Verdichterradübergangsvorgänge auftreten.
  • Wenn jedoch die Schaltung innerhalb der FADECs (Full Authority Digital Engine Controls, volldigitale Triebwerksregler mit gesamter Kontrolle über das Triebwerk), die ein derartiges Überdrehzahlsystem steuern, einen gemeinsamen Konstruktionsmangel aufweisen, können beide Kanäle der FADECs versehentlich das Überdrehzahlsystem anweisen, einen Zufluss von Brennstoff zu dem Triebwerk zu verhindern, selbst wenn eine Drehzahl über einer Auslegungsgrenze nicht erreicht worden ist, wodurch eine unerwartete Triebwerksabschaltung herbeigeführt wird. Demgemäß ist es erwünscht, ein Verbrennungssteuersystem zu haben, das ein Gasturbinentriebwerk nicht versehentlich abschaltet, wenn die Betriebsbedingungen innerhalb auslegungsgemäßer Grenzen liegen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum Zusammenbau eines Gasturbinentriebwerks geschaffen. Das Verfahren enthält ein Koppeln einer ersten Brennstoffsystemschnittstelle mit einem Brennstoffzufuhrsystem, ein Koppeln einer zweiten Brennstoffsystemschnittstelle mit dem Brennstoffzufuhrsystem, ein Koppeln eines ersten Treibersteuersystems in Kommunikationsverbindung mit der ersten und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle und ein Koppeln eines zweiten Treibersteuersys tems in Kommunikationsverbindung mit der ersten und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle.
  • In einer anderen Ausführungsform ist ein Überdrehzahlschutzsystem zur Verwendung mit einem Gasturbinentriebwerk geschaffen. Das System enthält eine erste Brennstoffsystemschnittstelle, eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle und ein erstes Treibersteuersystem, das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist. Das erste Treibersteuersystem enthält einen ersten Treiber und einen zweiten Treiber, der sich von dem ersten Treiber unterscheidet. Das System enthält ferner ein zweites Treibersteuersystem, das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist. Das zweite Treibersteuersystem enthält den ersten Treiber und den zweiten Treiber.
  • In einer noch anderen Ausführungsform ist ein Gasturbinentriebwerk geschaffen. Das Gasturbinentriebwerk enthält einen Rotor, einen Drehzahlsensor, der zur Erfassung einer Drehzahl des Rotors konfiguriert ist, eine erste Brennstoffsystemschnittstelle in Strömungsverbindung mit einem Brennstoffzufuhrsystem, eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle in Strömungsverbindung mit dem Brennstoffzufuhrsystem und ein Stromtreibersystem, das in Kommunikationsverbindung mit dem Drehzahlsensor gekoppelt ist. Das Stromtreibersystem enthält ein erstes Treibersteuersystem, das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist. Das erste Treibersteuersystem enthält einen ersten Treiber und einen zweiten Treiber, der sich von dem ersten Treiber unterscheidet. Das Stromtreibersystem enthält ferner ein zweites Treibersteuersystem, das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brenn stoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist. Das zweite Treibersteuersystem enthält den ersten Treiber und den zweiten Treiber.
  • Demgemäß helfen die hierin beschriebenen Ausführungsformen, indem sie die vorstehend beschriebenen Merkmale enthalten, eine versehentliche Abschaltung eines Gasturbinentriebwerks zu verhindern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks.
  • 2 zeigt eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Systems zum Schutz gegen Überdrehzahl eines Rotors, das mit dem in 1 veranschaulichten Gasturbinentriebwerk verwendet werden kann.
  • 3 zeigt eine Prioritätslogiktabelle, die mit dem in 2 veranschaulichten Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem verwendet werden kann.
  • 4 zeigt eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Steuersystems, das mit dem in 2 veranschaulichten Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem gekoppelt ist.
  • 5 zeigt eine schematisierte Darstellung des in 4 veranschaulichten Steuersystems, wie es mit mehreren unabhängigen Überdrehzahlsensoren gekoppelt ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Identifizierung und Verhinderung von Überdrehzahlzuständen eines Rotors ist aufgrund der Beschädigung, die an einem Triebwerk auftreten kann, wenn eine Rotordrehzahl eine maximale Drehzahl übersteigen sollte, kritisch. Es ist auch erwünscht, Fehlbestimmungen von Überdrehzahlzuständen auf ein Minimum zu reduzieren. Eine Minimierung falscher Bestimmungen von Überdrehzahlzuständen ist insbesondere in einem Einzeltriebwerksflugzeug wichtig, bei dem eine Bestimmung und Aktion zur Unterstützung einer Verhinderung eines Rotorüberdrehzahlzustands zu dem Verlust eines Flugzeugs führen kann.
  • Demgemäß ist es wünschenswert, ein Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem zu haben, das gemeinsamen Konstruktionsmängeln in jedem symmetrischen Kanal nicht ermöglicht, während eines Betriebs eines Steuersystems und/oder eines Gasturbinentriebwerks Übergangszustände zu bewirken. Beispielsweise enthält das System zum Schutz gegen Überdrehzahl in einer Ausführungsform mehrere sich voneinander unterscheidende Brennstoffsystemschnittstellen und enthält als solches keine gemeinsamen Konstruktionsmängel bzw. -unzulänglichkeiten. In einem anderen Beispiel enthält ein Überdrehzahl-Schutzsystem ein Steuersystem, das asymmetrische Ansteuer- bzw. Treiberschaltungen aufweist. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen enthalten zwei verschiedene Treiberschaltungen und insbesondere eine Torquemotor-Treiberschaltung und eine Solenoid-Treiberschaltung, die zur Steuerung der Verbrennung innerhalb eines Gasturbinentriebwerks verwendet werden. In noch einem weiteren Beispiel enthält ein Überdrehzahl-Schutzsystem ein Steuersystem, das mehrere unabhängige Logikalgorithmen enthält.
  • 1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks 10, das einen Niederdruck verdichter 12, einen Hochdruckverdichter 14 und eine Brennkammer 16 enthält. Das Triebwerk 10 enthält ferner eine Hochdruckturbine 18 und eine Niederdruckturbine 20. Der Verdichter 12 und die Turbine 20 sind über eine erste Rotorwelle 24 miteinander gekoppelt, während der Verdichter 14 und die Turbine 18 über eine zweite Rotorwelle 26 gekoppelt sind. Im Betrieb strömt Luft durch den Niederdruckverdichter 12, und Druckluft wird von dem Niederdruckverdichter 12 zu dem Hochdruckverdichter 14 geliefert. Die Druckluft wird anschließend zu der Brennkammer 16 geliefert, und der Luftfluss von der Brennkammer 16 treibt die Turbinen 18 und 20 an.
  • 2 zeigt eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Systems 40 zum Schutz gegen Überdrehzahl eines Rotors zur Verwendung beispielsweise mit dem beispielhaften Triebwerk 10. In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Triebwerk 10 ein Brennstoffdosiersystem 42, das mit einem Brennstoffzufuhrsystem 44 in Strömungsverbindung steht. Das Brennstoffdosiersystem 42 enthält ein erstes Brennstoffdosierventil 46 und ein Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50. Das Brennstoffzufuhrsystem 44 liefert Brennstoff zu dem Triebwerk 10 durch das Brennstoffdosiersystem 42, das einen Zufluss von Brennstoff zu dem Triebwerk 10 steuert. Das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 ist stromabwärts von dem Brennstoffdosierventil 46 angeordnet und empfängt Brennstoff von dem Brennstoffdosierventil 46. In einer Ausführungsform ist das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 ein Absperrventil mit Druckbeaufschlagung.
  • In der beispielhaften Ausführungsform ist das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 stromabwärts von dem Brennstoffdosierventil 46 und in Strömungsverbindung mit dem Brennstoffzufuhrsystem 44 gekoppelt. Das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 ist über eine Brennstoffleitung 52 mit dem Brennstoffdo sierventil 46 gekoppelt. Eine gesonderte Brennstoffleitung 54 verbindet das Drossel-/Absperrventil 50 mit der Brennkammer 16, um dem Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 zu ermöglichen, einen Zufluss von Brennstoff zu der Brennkammer 16 auf der Basis eines Drucks des durch das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 empfangenen Brennstoffs und eines gewünschten Auslassdrucks zu beeinflussen und zu steuern. Das Drossel-/Absperrventil funktioniert in Verbindung mit dem Brennstoffdosierventil 46, um während eines normalen Betriebs einen dosierten Brennstofffluss zu ermöglichen. Die Drosselfunktion des Ventils 50 reagiert auf das Brennstoffdosierventil 46, um an dem Brennstoffdosierventil 46 einen konstanten Druckabfall aufrechtzuerhalten und einen Brennstofffluss zu der Brennkammer 16 zu liefern, der zu einer Drosselöffnungsfläche des Brennstoffdosierventils 46 proportional ist.
  • Im Betrieb ermöglicht das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 es zu verhindern, dass Triebwerksrotoren, die beispielsweise die (in 1 veranschaulichten) Turbinen 18 und 20 bei einer Drehzahl arbeiten, die größer ist als eine voreingestellte maximale Betriebsdrehzahl, was als ein Überdrehzahlzustand bezeichnet wird. Außerdem ermöglicht das System 40 es, beide Triebwerksrotoren daran zu hindern, auf eine Drehzahl zu beschleunigen, die größer ist als eine voreingestellte maximale Betriebsdrehzahl, was als ein Überdrehzahlzustand bekannt ist, wenn ein unabhängiges Drehzahlerfassungssystem des Triebwerks (in 2 nicht veranschaulicht) feststellt, dass normale Betriebsgrenzen des Triebwerks überschritten worden sind. Außerdem ermöglicht das System 40 es zu verhindern, dass Triebwerksrotoren bis auf eine Druckverstärkung beschleunigen, die größer ist als eine voreingestellte maximale Betriebsdruckverstärkung, was als ein Überverstärkungszustand (Over Boost) bezeichnet wird, wenn ein unabhängiges Erfassungssystem des Triebwerks (in 2 nicht veranschaulicht) feststellt, dass normale Triebwerksbetriebsgrenzen überschritten worden sind.
  • In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 eine erste Brennstoffsystemschnittstelle(-Interface) 56 und eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle(-Interface) 58. Die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 ist in Reihe zwischen dem Drossel-/Absperrventil und der ersten Brennstoffsystemschnittstelle eingekoppelt. Steuerleitungen 64 und 68 koppeln die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 bzw. koppeln die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 mit dem Drossel-/Absperrventil 50. Die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 liefern einen Steuerdruck zu dem Drossel-/Absperrventil 50. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 ein Überdrehzahl-Servoventil bzw. -Steuerventil 70 und ein Absperrwechselventil 74. Außerdem enthält die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 in der beispielhaften Ausführungsform ein Überdrehzahl-Servoventil bzw. -Steuerventil 78 und ein Absperrwechselventil 80. In der beispielhaften Ausführungsform sind die Steuerventile 70 und 78 elektrohydraulische Umsteuerventile (EHSV, Electro-Hydraulic Servovalves). Alternativ können andere Arten von Steuerventilen verwendet werden, die dem Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 ermöglichen, in der hier beschriebenen Weise zu funktionieren. Beispielsweise kann ein Solenoid oder eine Kombination aus Solenoid und EHSV, die in Reihe angeordnet sind, eingesetzt werden, um die Funktion des EHSVs auszuführen. Obwohl es hierin als ein Überdrehzahl-Schutzsystem beschrieben ist, kann das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 auch ermöglichen, unter Verwendung der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren Überverstärkungszustände zu verhindern.
  • In der beispielhaften Ausführungsform liefert das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 eine unabhängige und sekundäre Einrichtung zur Überdrehzahldetektion und Brennstoffflusssteuerung, die die durch das Brennstoffdosierventil 46 und das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 bereitgestellte Brennstoffdurchflusssteuerung ergänzt. Das Steuerventil 78 ist mit wenigstens einem unabhängigen Erfassungssystem (wie es in den 4 und 5 veranschaulicht ist) gekoppelt und empfängt an sich Überdrehzahl-Anzeichen von wenigstens einem unabhängigen Erfassungssystem. Außerdem ist das Steuerventil 70 mit wenigstens einem unabhängigen Erfassungssystem gekoppelt und empfängt elektrische Überdrehzahl-Anzeigesingale von wenigstens einem unabhängigen Erfassungssystem FF.
  • 3 veranschaulicht eine Prioritätslogiktabelle 90 einer beispielhaften Beziehung zwischen dem Brennstoffdosierventil 46 und dem Überdrehzahl-Schutzsystem 40. Wie vorstehend beschrieben, verhindern das Brennstoffdosierventil 46 und das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 einen Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16, wenn das Brennstoffdosierventil 46 feststellt, dass ein Rotorüberdrehzahlzustand eingetreten ist. Die Tabelle 90 veranschaulicht, dass in dem Fall, wenn das Brennstoffdosierventil 46 und das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 unterbrechen, der Brennkammer 16 kein Brennstoff zugeführt wird, um eine Beschädigung an dem Triebwerk 10 zu verhindern. Jedoch kann in der beispielhaften Ausführungsform als eine zusätzliche Ebene des Überdrehzahlschutzes der Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 durch das Drossel-/Absperrventil 50 auch bei einer Feststellung eines Überdrehzahlzustands durch die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 unterbrochen werden. Diese zusätzliche Überdrehzahl-Schutzebene kann verhindern, dass ein Über drehzahlzustand das Triebwerk 10 in dem Fall beschädigt, dass das Brennstoffdosierventil 46 nicht funktionsfähig wird oder fehlerhaft funktioniert. Wenn beispielsweise eine Verunreinigung bewirkt, dass das Brennstoffdosierventil 46 in einem „Offen”-Zustand bleibt (d. h. einen Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 zulässt), obwohl das Ventil 46 das Auftreten eines Überdrehzahlzustands feststellt, erfassen die Brennstoffsystemschnittstellen 56 und 58 den Überdrehzahlzustand und verhindern einen möglichen Schaden an dem Triebwerk 10.
  • Wie in der Tabelle 90 veranschaulicht, wird ein Brennstoffzufluss nur dann unterbrochen, wenn sowohl die Brennstoffsystemschnittstelle 56 als auch die Brennstoffsystemschnittstelle 58 das Auftreten eines Überdrehzahlzustands erfassen. Wie vorstehend beschrieben, steuert das Drossel-/Absperrventil 50 einen der Brennkammer 16 zugeführten Brennstoffdruck und schließt (d. h. unterbricht den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16), wenn die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 einen Überdrehzahlzustand erfassen.
  • Die Prioritätslogiktabelle 90 veranschaulicht die Bedingungen, unter denen ein Brennstofffluss des Triebwerks angesichts der verschiedenen Kombinationen der Signale initiiert werden kann, die das Brennstoffdosierventil 46, das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50, das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 und das Drossel-/Absperrventil 50 beeinflussen. Insbesondere sieht die Prioritätslogiktabelle 90 vor, dass, wenn das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 aktiviert ist, infolge des Empfangs eines Signals, das einen Überdrehzahlzustand anzeigt, ein Brennstofffluss nur dann initiiert werden kann, wenn das Überdrehzahlsignal beseitigt ist.
  • In der beispielhaften Ausführungsform öffnet das Steuerventil 78 das Wechselventil 80 nach Empfang eines Signals, das das Auftreten eines Überdrehzahlzustands anzeigt. Ein derartiges Signal kann durch ein (in 5 veranschaulichtes) Logikstuersystem bereitgestellt werden, wie es in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben ist. Jedoch wird das Wechselventil 80 alleine nicht das Drossel-/Absperrventil 50 veranlassen, den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 zu unterbrechen. Vielmehr öffnet das Steuerventil 70 das Wechselventil 74 nach dem Empfang eines Signals, das das Auftreten eines Überdrehzahlzustands kennzeichnet. Weil die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 in Reihe miteinander gekoppelt sind, wird nur dann, wenn beide Wechselventile 74 und 80 offen sind, ein Steuerdruck zu dem Drossel-/Absperrventil 50 geliefert, der das Drossel-/Absperrventil 50 veranlasst, zu schließen und den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 zu unterbrechen. Indem eine Überdrehzahlfeststellung sowohl von der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 als auch von der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 erforderlich ist, wird ermöglicht, die Gefahr einer fehlerhaften Feststellung eines Überdrehzahlzustands zu reduzieren. Als solches wird auch ermöglicht, unerwünschte und versehentliche Abschaltungen des Triebwerks, die auf fehlerhaften Anzeichen basieren, zu reduzieren.
  • 4 zeigt eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Steuersystems 100, das mit dem Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 gekoppelt ist. Alternativ kann das Steuersystem 100 in das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 integriert sein. In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Steuersystem 100 ein erstes Treibersteuersystem 102 und ein zweites Treibersteuersystem 104. In der beispielhaften Ausführungsform sind das erste Treibersteuersystem 102 und das zweite Treibersteuersystem 104 volldigitale Triebwerksregler mit gesamter Kontrolle über das Triebwerk (FADIC, Full Authority Digital Electronic Controls), die von General Electric Aviation, Cincinnati, Ohio, kommerziell verfügbar sind.
  • In der beispielhaften Ausführungsform enthält das erste Treibersteuersystem 102 einen ersten Treiber A 106 und einen zweiten Treiber A 108. In einer alternativen Ausführungsform ist das erste Treibersteuersystem 102 mit dem ersten Treiber A 106 und dem zweiten Treiber A 108 gekoppelt. Das erste Treibersteuersystem 102 ist mit einer Software programmiert, die einen ersten Logikalgorithmus und einen zweiten Logikalgorithmus enthält. In der beispielhaften Ausführungsform ist der erste Treiber A 106 ein Solenoidstromtreiber, und der zweite Treiber A 108 ist ein Torquemotorstromtreiber. An sich werden Mängel in dem ersten Treiber A 106 nicht in dem zweiten Treiber A 108 wiederholt, weil der erste Treiber A 106 und der zweite Treiber A 108 unterschiedliche Arten von Treibern bilden. In einer alternativen Ausführungsform ist der erste Treiber A 106 ein Treiber einer ersten geeigneten Bauart, und der zweite Treiber A 108 ist ein Treiber einer zweiten geeigneten Bauart, die sich von der ersten Treiberbauart unterscheidet, so dass jeder Treiber A 106 und 108 mit anderer Logik und/oder anderen Ausgaben gesteuert wird.
  • In der beispielhaften Ausführungsform enthält das zweite Treibersteuersystem 104 einen ersten Treiber B 110 und einen zweiten Treiber B 112. In einer alternativen Ausführungsform ist das zweite Treibersteuersystem 104 mit dem ersten Treiber B 110 und dem zweiten Treiber B 112 gekoppelt. Das zweite Treibersteuersystem 104 ist mit einer Software programmiert, die den ersten Logikalgorithmus und den zweiten Logikalgorithmus enthält. Insbesondere ist der erste Treiber B 110 in der beispielhaften Ausführungsform ein Solenoidstromtreiber, während der zweite Treiber B 112 ein Torquemotorstromtreiber ist. An sich werden Mängel in dem ersten Treiber B 110 nicht in dem zweiten Treiber B 112 wiederholt, weil der erste Treiber B 110 und der zweite Treiber B 112 unterschiedliche Arten von Treibern bilden. In einer alternativen Ausführungsform ist der erste Treiber B 110 ein Treiber einer ersten geeigneten Bauart, während der zweite Treiber B 112 ein Treiber einer zweiten geeigneten Bauart ist, die sich von der ersten Treiberbauart unterscheidet, so dass jeder Treiber B 110 und 112 durch eine andere Logik und/oder andere Ausgangssignale gesteuert ist. In der beispielhaften Ausführungsform sind der erste Treiber A 106 und der erste Treiber B 110 Treiber derselben Bauart, während der zweite Treiber A 108 und der zweite Treiber B 112 Treiber der gleichen Bauart sind.
  • In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Triebwerk 10 ein Sensorsystem, wie beispielsweise ein Sensorsystem 114, das einen Überdrehzahlzustand in dem Triebwerk 10 erfasst. Insbesondere enthält das Sensorsystem 114 wenigstens einen Drehzahlsensor, der eine Drehzahl entweder der ersten Rotorwelle 24 (wie in 1 veranschaulicht) und/oder der zweiten Rotorwelle 26 (wie in 1 veranschaulicht) misst. An sich gibt das Sensorsystem 114 die Drehzahl der Rotorwelle 24 und/oder der Rotorwelle 26 als ein elektrisches Drehzahlsignal aus. Insbesondere wird das elektronische Drehzahlsignal von dem Sensorsystem 114 zu dem Steuersystem 100 übermittelt, das eine Logik enthält um festzustellen, ob das Drehzahlsignal für einen Überdrehzahlzustand kennzeichnend ist. Insbesondere wird das Drehzahlsignal zu dem ersten Treibersteuersystem 102 und dem zweiten Treibersteuersystem 104 übermittelt, so dass der erste Treiber A 106, der zweite Treiber A 108, der erste Treiber B 110 und der zweite Treiber B 112 jeweils das übertragene Drehzahlsignal empfangen um festzustellen, ob ein Überdrehzahlzustand vorliegt.
  • Das erste Treibersteuersystem 102 ist mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt, und das zweite Treibersteuersystem 104 ist mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt, um ein Überdrehzahlsignal zu diesen zu übertragen. Insbesondere muss jedes Treibersteuersystem 102 und 104 unabhängig von dem anderen für ein Überdrehzahlsignal, das entweder zu der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 und/oder zu der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 übermittelt werden soll, feststellen, dass ein Überdrehzahlzustand vorliegt. In der beispielhaften Ausführungsform ist der erste Treiber A 106 mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 kommunikationsmäßig gekoppelt, während der zweite Treiber A 108 mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 kommunikationsmäßig gekoppelt ist, der erste Treiber B 110 mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 kommunikationsmäßig gekoppelt ist und der zweite Treiber B 112 mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 kommunikationsmäßig gekoppelt ist. Als solche sind die ersten Treiber 106 und 110 mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 gekoppelt, während die zweiten Treiber 108 und 112 mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt sind. Insbesondere sind in der beispielhaften Ausführungsform die Solenoidstromtreiber mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 gekoppelt, während die Torquemotorstromtreiber mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt sind.
  • Wenn das von dem Sensorsystem 114 übermittelte Drehzahlsignal für einen Überdrehzahlzustand kennzeichnend ist, sendet jeder Treiber 106, 108, 110 und 112 ein Überdrehzahlsignal zu einer jeweiligen Brennstoffsystemschnittstelle 56 oder 58. Insbesondere senden beide ersten Treiber 106 und 110 in der beispielhaften Ausführungsform ein Überdrehzahlsignal zu der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56, um das Wechselventil 74 zu öffnen, und beide zweiten Treiber 108 und 112 senden ein Überdrehzahlsignal zu der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58, um das Wechselventil 80 zu öffnen. Wenn das Drehzahlsignal nicht für einen Überdrehzahlzustand kennzeichnend ist, kann ein Mangel in den ersten Treibern 106 und 110 oder in den zweiten Treibern 108 und 112 bewirken, dass ein Überdrehzahlsignal zu einer jeweiligen Brennstoffsystemschnittstelle 56 oder 58 übermittelt wird. Jedoch wird ein derartiges betriebsmäßiges Treiberübergangssignal nicht verhindern, dass Brennstoff zu der Brennkammer 16 strömt, weil beide Brennstoffsystemschnittstellen 56 und 58 ein Überdrehzahlsignal empfangen müssen, bevor Brennstoff daran gehindert wird, zu der Brennkammer 16 zu strömen. An sich ergibt die Unsymmetrie zwischen den ersten Treibern 106 und 108 und den zweiten Treibern 108 und 112 eine zusätzliche Sicherheitsredundanz, bevor verhindert wird, dass Brennstoff zu der Brennkammer 16 strömt.
  • 5 zeigt eine schematisierte Darstellung des Steuersystems 100, wie es mit mehreren unabhängigen Überdrehzahlsensoren 220 und 222 gekoppelt ist. Wie vorstehend beschrieben, enthält das Steuersystem 100 ein erstes Treibersteuersystem 102 und ein zweites Treibersteuersystem 104.
  • In der beispielhaften Ausführungsform enthält das erste Treibersteuersystem 102 den ersten Treiber A 106 und den zweiten Treiber A 108 und ist mit einer Software programmiert, die einen ersten Logikalgorithmus und einen zweiten Logikalgorithmus enthält. Außerdem wird in der beispielhaften Ausführungsform der erste Treiber A 106 gemäß einer Ausgabe des ersten Logikalgorithmus gesteuert, während der zweite Treiber A 108 gemäß einer Ausgabe des zweiten Logikalgorithmus gesteuert wird.
  • In ähnlicher Weise ist in der beispielhaften Ausführungsform das zweite Treibersteuersystem 104 mit dem ersten Treiber B 110 und dem zweiten Treiber B 112 gekoppelt und mit einer Software programmiert, die den ersten Logikalgorithmus und den zweiten Logikalgorithmus enthält. In der beispielhaften Ausführungsform wird der erste Treiber B 110 gemäß einer Ausgabe des ersten Logikalgorithmus gesteuert, während der zweite Treiber B 112 gemäß einer Ausgabe des zweiten Logikalgorithmus gesteuert wird.
  • In der beispielhaften Ausführungsform verwendet der erste Logikalgorithmus beispielsweise andere Methodiken, Berechnungen und/oder Überdrehzahlschwellen als der zweite Logikalgorithmus, um das Auftreten eines Überdrehzahlzustands festzustellen. In einer Ausführungsform sind der erste Logikalgorithmus und der zweite Logikalgorithmus derart entwickelt, dass Mängel, beispielsweise Softwarefehler, die in einem der Logikalgorithmen enthalten sind, in dem anderen Logikalgorithmus nicht enthalten sind. Außerdem ermöglichen zwei voneinander unabhängige Logikalgorithmen eine Reduktion der Gefahr, dass ein einzelner gemeinsamer Softwarefehler versehentlich das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 veranlassen kann, den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 unnötigerweise zu unterbrechen.
  • Zusätzlich ist in der beispielhaften Ausführungsform das erste Treibersteuersystem 102 mit einem ersten Satz Überdrehzahlsensoren 220 und mit einem zweiten Satz Überdrehzahlsensoren 222 gekoppelt. Die Überdrehzahlsensoren 220 sind gesondert und funktionieren unabhängig von den Überdrehzahlsensoren 222. Außerdem sind die Überdrehzahlsensoren 220 und 222 innerhalb des Triebwerks 10 positioniert, um Betriebsparameter des Triebwerks zu messen und das erste und das zweite Treibersteuersystem 102 und 104 mit Triebwerksbetriebsinformationen zu versorgen. In der beispielhaften Ausführungsform steuert das erste Treibersteuersystem 102 den Betrieb des ersten Treibers A 106 und nutzt den ersten Logikalgorithmus, um einen Rotorüberdrehzahlzustand zu identifizieren. Das erste Treibersteuersystem 102 führt den ersten Logikalgorithmus aus, um einen Rotorüberdrehzahlzustand zu identifizieren, und steuert den Betrieb des ersten Treibers A 106 entsprechend. Der erste Logikalgorithmus bestimmt die gewünschte Funktionsweise des ersten Treibers A 106 auf der Basis der durch den ersten Satz Logiksensoren 220 gelieferten Betriebsmesswerte des Triebwerks.
  • In der beispielhaften Ausführungsform steuert das erste Treibersteuersystem 102 einen Zustand des zweiten Treibers A 108 durch Ausführung des zweiten Logikalgorithmus und gründet eine Feststellung des Auftretens eines Rotorüberdrehzahlzustands und einen gewünschten Betrieb des zweiten Treibers A 108 auf den Triebwerksbetriebsmesswerten, wie sie durch die zweiten Logiksensoren 222 geliefert werden.
  • In ähnlicher Weise ist das zweite Treibersteuersystem 104 mit den Überdrehzahlsensoren 220 und mit den Überdrehzahlsensoren 222 gekoppelt. In der beispielhaften Ausführungsform steuert das zweite Treibersteuersystem 104 den Betrieb des ersten Treibers B 110 und nutzt den ersten Logikalgorithmus, um einen Überdrehzahlzustand zu identifizieren. Das zweite Treibersteuersystem 104 führt den ersten Logikalgorithmus aus, um einen Rotorüberdrehzahlzustand zu identifizieren, und steuert den Betrieb des ersten Treibers B 110 entsprechend. Der erste Logikalgorithmus verwendet Triebwerksbetriebsinformationen, die von dem ersten Satz Logiksensoren 220 geliefert werden, um den gewünschten Betrieb des ersten Treibers 110 zu bestimmen.
  • In der beispielhaften Ausführungsform steuert das zweite Treibersteuersystem 104 einen Zustand des zweiten Treibers B 112 durch Ausführung des zweiten Logikalgorithmus und gründet eine Feststellung des Auftretens eines Überdrehzahlzustands und den gewünschten Betrieb des zweiten Treibers B 112 auf Triebwerksbetriebsmesswerte, die durch die zweiten Logiksensoren 222 geliefert werden.
  • In der beispielhaften Ausführungsform muss, bevor das erste Treibersteuersystem 102 einen Überdrehzahlzustand signalisieren kann, der das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 veranlassen würde, einen Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 zu unterbrechen, der erste Logikalgorithmus auf der Basis der Triebwerksbetriebsinformationen, die durch den ersten Satz Logiksensoren 220 geliefert werden, feststellen, dass gerade ein Überdrehzahlzustand auftritt, und der zweite Logikalgorithmus muss auf der Basis der Triebwerksbetriebsinformationen, die durch den zweiten Satz Logiksensoren 222 geliefert werden, ebenfalls feststellen, dass gerade ein Überdrehzahlzustand auftritt. Außerdem kann das erste Treibersteuersystem 102 nicht das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 veranlassen, den Brennstoffzufluss zu unterbrechen, ohne dass auch das zweite Treibersteuersystem 104 das Auftreten eines Überdrehzahlzustands signalisiert. Jedoch muss, damit das zweite Treibersteuersystem 104 einen Überdrehzahlzustand signalisiert, der erste Logikalgorithmus auf der Basis der Triebwerksbetriebsinformationen, die durch den ersten Satz Logiksensoren 220 geliefert werden, feststellen, dass ein Überdrehzahlzustand gerade auftritt, und der zweite Logikalgorithmus muss auf der Basis der Triebwerksbetriebsinformationen, die durch den zweiten Satz Logiksensoren 222 geliefert werden, ebenfalls feststellen, dass ein Überdrehzahlzustand gerade auftritt.
  • Wie vorstehend beschrieben, sind die Logiksensoren 220 gesondert von den Logiksensoren 222 und funktionieren unabhängig von diesen. Durch unabhängige Messung von Triebwerksbetriebsparametern wird ermöglicht, dass fehlerhafte Überdrehzahlbestimmungen, die beispielsweise durch einen fehlerhaft funktionierenden Sensor hervorgerufen werden, reduziert werden. Außerdem wird durch Analyse der Triebwerksbetriebsinformationen, die durch die Logiksensoren 220 und 222 geliefert werden, in zwei gesonderten Treibersteuersystemen 102 und 104 ermöglicht, fehlerhafte Überdrehzahlfeststellungen, die beispielsweise durch ein fehlerhaft funktionierendes Treibersteuersystem hervorgerufen sind, zu reduzieren. Darüber hinaus wird durch Programmierung jedes aus dem ersten Treibersteuersystem 102 und dem zweiten Treibersteuersystem 104 mit einem von zwei unabhängigen Logikalgorithmen eine Reduktion fehlerhafter Überdrehzahlfeststellungen, die beispielsweise durch einen einzelnen Softwarefehler hervorgerufen werden, ermöglicht.
  • Das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem, wie es vorstehend beschrieben ist, enthält ein integriertes Drossel-/Absperrsystem. Die Systeme und Verfahren, wie sie hierin beschrieben sind, sind nicht auf ein kombiniertes Drossel/Absperrsystem beschränkt, so dass vielmehr die Systeme und Verfahren als ein gesondertes Absperrsystem, das sich von den Brennstoffdosier- und -drosselfunktionen unterscheidet, implementiert sein können. Ferner können die speziellen Ausführungsformen zu einem bypassartigen Brennstoffdosiersystem sowie zu einem System der Direkteinspritzungsbauart implementiert sein, das keine gesonderte Dosier-/Drosselfunktion enthält.
  • Das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem ist höchst fehlertolerant und robust. Das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem ermöglicht eine schnelle Brennstoffabsperrung, um einen Schaden an einem Triebwerk, der durch eine Rotorüber drehzahl hervorgerufen wird, zu verhindern. Außerdem geht das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem eine Anzahl möglicher Ursachen für fehlerhafte Überdrehzahlbestimmungen an, um unnötige und möglicherweise kostspielige Brennstoffabschaltungen aufgrund fehlerhafter Überdrehzahlfeststellungen zu verhindern zu helfen. Das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem ermöglicht es, gemeinsame Mängel, beispielsweise gemeinsame Konstruktionsmängel und/oder gemeinsame Komponentenfehlermängel, daran zu hindern, aufgrund einer fehlerhaften Überdrehzahlfeststellung eine unnötige Brennstoffabschaltung herbeizuführen. Infolgedessen verhindert das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem Rotorüberdrehzahlen auf eine kostengünstige und zuverlässige Weise.
  • Das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem enthält eine erste Brennstoffsystemschnittstelle und eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle, die einen redundanten Überdrehzahlschutz für beispielsweise ein Triebwerk bieten, das eine erste Form eines Überdrehzahlschutzes, wie beispielsweise ein Brennstoffdosiersystem, enthält. Indem erforderlich ist, dass eine Überdrehzahlfeststellung durch beide Brennstoffsystemschnittstellen getroffen wird, bevor ein Brennstoffzufluss zu dem Triebwerk unterbrochen wird, ermöglicht das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem eine Reduktion der Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Feststellung eines Überdrehzahlzustands.
  • Ferner enthält das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem ein Stromtreibersystem, das eine asymmetrische Treiberkonfiguration aufweist, die eine Reduktion des Einflusses eines Mangels innerhalb eines Treibers des Stromtreibersystems ermöglicht. Insbesondere enthält das Stromtreibersystem einen ersten und einen zweiten Solenoidstromtreiber, die mit einer ersten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt sind, sowie einen ersten und einen zweiten Torquemotorstromtreiber, die mit einer zweiten Brennstoffschnittstelle gekoppelt sind. An sich wird eine fehlerhafte positive Initiierung durch einen einzigen der Treiber, den Brennstoff nicht daran hindern, zu einer Brennkammer zu strömen. Demgemäß ermöglicht die asymmetrische Treiberkonfiguration des momentanen Treibersystems, versehentliche Triebwerksabschaltungen zu verhindern. Indem gezielt asymmetrische Merkmale in das derzeitige Treibersystem an bestimmten kritischen Stellen hinzugefügt werden, wird ermöglicht, die Gefahr der Einbringung gemeinsamer Konstruktionsmängel zu reduzieren, weil ein Betrieb eines Solenoidtreibers in einem Kanal und eines Torquemotortreibers in dem anderen Kanal benötigt wird, bevor das Triebwerk abgeschaltet wird, so dass folglich eine derartige Konstruktion einen gemeinsamen Konstruktionsfehler im Wesentlichen daran hindert, das Triebwerk versehentlich abzuschalten.
  • Ferner enthält der vorstehend beschriebene Rotor ein erstes Treibersteuersystem und ein zweites Treibersteuersystem, die jeweils mit mehreren unabhängigen Überdrehzahlsensoren gekoppelt sind. Jedes Treibersteuersystem enthält wenigstens einen ersten Logikalgorithmus und einen zweiten Logikalgorithmus. Zwei voneinander unabhängige Logikalgorithmen ermöglichen eine Reduktion der Gefahr, dass ein einzelner gemeinsamer Softwarefehler versehentlich das Überdrehzahl-Schutzsystem veranlassen kann, unnötigerweise den Brennstoffzufluss zu dem Triebwerk zu unterbrechen.
  • Vorstehend sind beispielhafte Ausführungsformen von Systemen und Verfahren zur Steuerung einer Verbrennung in einem Gasturbinentriebwerk in Einzelheiten beschrieben. Die Systeme und Verfahren sind nicht auf die hierin beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt, so dass vielmehr Komponenten der Systeme und/oder Schritte des Verfahrens unabhängig und gesondert von anderen Komponenten und/oder Schritten, wie sie hierin beschrieben sind, eingesetzt werden können. Beispielsweise können die Systeme und das Verfahren auch in Kombination mit anderen Verbrennungssystemen und Verfahren eingesetzt werden, und sie sind nicht darauf beschränkt, lediglich mit dem Gasturbinentriebwerk, wie es hierin beschrieben ist, ausgeführt zu werden. Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform in Verbindung mit vielen anderen Steuerungsanwendungen implementiert und verwendet werden.
  • Obwohl spezielle Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Erfindung in einigen Zeichnungen veranschaulicht sein können und in anderen nicht veranschaulicht sind, dient dies lediglich der Einfachheit bzw. Zweckmäßigkeit. Gemäß den Prinzipien der Erfindung kann jedes beliebige Merkmal einer Zeichnung in Kombination mit jedem beliebigen Merkmal irgendeiner anderen Zeichnung in Bezug genommen und/oder beansprucht werden.
  • Diese Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsform, zu offenbaren und auch um einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung auszuführen, wozu auch eine Herstellung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und eine Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche unwesentlichen Unterschieden enthalten.

Claims (10)

  1. Überdrehzahl-Schutzsystem (40) zur Verwendung mit einem Gasturbinentriebwerk (10), wobei das System aufweist: eine erste Brennstoffsystemschnittstelle (56); eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle (58); ein erstes Treibersteuersystem (62), das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist, wobei das erste Treibersteuersystem einen ersten Treiber (106) und einen zweiten Treiber (108) aufweist, der sich von dem ersten Treiber unterscheidet; und ein zweites Treibersteuersystem (104), das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist, wobei das zweite Treibersteuersystem den ersten Treiber (110) und den zweiten Treiber (112) aufweist.
  2. System (40) nach Anspruch 1, wobei der erste Treiber (106) des ersten Treibersteuersystems (102) und der erste Treiber (110) des zweiten Treibersteuersystems (104) mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle (56) kommunikationsmäßig verbunden sind.
  3. System (40) nach Anspruch 1, wobei der zweite Treiber (108) des ersten Treibersteuersystems (102) und der zweite Treiber (112) des zweiten Treibersteuersystems (104) mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle (58) kommunikationsmäßig verbunden sind.
  4. System (40) nach Anspruch 1, wobei der erste Treiber (106, 110) einen Solenoidstromtreiber aufweist.
  5. System (40) nach Anspruch 1, wobei der zweite Treiber (108, 112) einen Torquemotorstromtreiber aufweist.
  6. System (40) nach Anspruch 1, das ferner ein Drosselventil (50) in Strömungsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle (56) und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle (58) aufweist.
  7. System (40) nach Anspruch 1, wobei der erste Treiber (106, 110) und der zweite Treiber (108, 112) die erste und die zweite Brennstoffsystemschnittstelle (56, 58) wenigstens entweder aktiviert und/oder deaktiviert.
  8. Gasturbinentriebwerk (10), das aufweist: einen Rotor (24); einen Drehzahlsensor (220, 222), der konfiguriert ist, um eine Drehzahl des Rotors zu erfassen; eine erste Brennstoffsystemschnittstelle (56) in Strömungsverbindung mit einem Brennstoffzufuhrsystem; eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle (58) in Strömungsverbindung mit dem Brennstoffzufuhrsystem; und ein Stromtreibersystem, das in Kommunikationsverbindung mit dem Drehzahlsensor gekoppelt ist, wobei das Stromtreibersystem aufweist: ein erstes Treibersteuersystem (102), das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist, wobei das erste Treibersteuersystem einen ersten Treiber (106) und einen zweiten Treiber (108) aufweist, der sich von dem ersten Treiber unterscheidet; und ein zweites Treibersteuersystem (104), das in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle und der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt ist, wobei das zweite Treibersteuersystem den ersten Treiber (110) und den zweiten Treiber (112) aufweist.
  9. Gasturbinentriebwerk (10) nach Anspruch 8, wobei der ersten Treiber (106) des ersten Treibersteuersystems und der erste Treiber (110) des zweiten Treibersteuersystems (104) in Kommunikationsverbindung mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle (56) gekoppelt sind; und der zweite Treiber (108) des ersten Treibersteuersystems (102) und der zweite Treiber (112) des zweiten Treibersteuersystems in Kommunikationsverbindung mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle (58) gekoppelt sind.
  10. Gasturbinentriebwerk (10) nach Anspruch 9, wobei das erste und das zweite Treibersteuersystem (102, 104) konfiguriert sind, um ein Drehzahlsignal von den Drehzahlsensoren (220, 222) zu empfangen.
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