ES2624640T3 - Procedimiento y sistema de arranque de un turbomotor de aeronave - Google Patents

Procedimiento y sistema de arranque de un turbomotor de aeronave Download PDF

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Abstract

Procedimiento de arranque de un turbomotor para aeronave, comprendiendo dicho turbomotor (100) una cámara de combustión (120), un árbol de compresor (140) sobre el que está montada una rueda de compresor (160) para alimentar con aire comprimido dicha cámara de combustión (120), al menos un arrancador (180) unido a dicho árbol (140) de manera que le proporcione un par de arranque de valor determinado para arrastrarle en rotación, comprendiendo dicho procedimiento: - una etapa (E1) de aceleración del árbol de compresor (140) durante una primera fase de arranque (P1), y luego, - una etapa (E2) de estabilización de la velocidad de rotación del árbol de compresor (140) durante una segunda fase de arranque (P2) de manera que permita la inyección de combustible en la cámara de combustión (120) y el encendido de combustible, siendo regulada la velocidad de rotación del árbol (140) en el curso de las etapas de aceleración (E1) y de estabilización (E2) de manera que la aceleración del árbol (140) permanece sensiblemente constante, estando caracterizado el procedimiento por que durante la etapa (E1) de aceleración, comprende: - una etapa de obtención de un valor de aceleración sobre un intervalo de tiempo, - una etapa de cálculo de la diferencia entre el valor de aceleración obtenido y un valor de aceleración de referencia, - una etapa de comparación de la diferencia calculada con un umbral predeterminado, - una etapa de determinación de una consigna de velocidad o de par a partir de la diferencia calculada en caso de rebasar dicho umbral.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y sistema de arranque de un turbomotor de aeronave
La presente invencion se refiere a un procedimiento y un sistema para el arranque de un turbomotor de aeronave.
Un turbomotor de aeronave comprende de manera conocida una camara de combustion, un arbol de compresor sobre el que esta montada una rueda de compresor para alimentar con aire comprimido dicha camara de combustion y al menos un arrancador (o un generador-arrancador) unido a dicho arbol de manera que le proporcione el par de arranque suficiente para arrastrarle en rotacion.
Para poner en marcha el turbomotor, el arrancador acelera en primer lugar el arbol de compresor en una primera fase de arranque durante la cual el circuito de carburante aguas arriba de los inyectores de arranque es puesto a presion y purgado. Luego, en una segunda fase de arranque, una inyeccion de combustible es iniciada antes de que el encendido de dicho combustible sea realizado en la camara de combustion del turbomotor. Finalmente, en una tercera fase de arranque, a una velocidad de rotacion predefinida, la accion del arrancador es detenida y el turbomotor puede continuar acelerando gracias a la combustion de dicho combustible.
Para permitir el encendido del combustible, debe ser suministrado un volumen de aire suficiente para la rueda de compresor a la camara de combustion pero este volumen no debe ser tampoco demasiado importante, pues impedina entonces el encendido del combustible. Ahora bien, al ser la velocidad de rotacion del arbol de compresor proporcional al volumen de aire suministrado por la rueda de compresor a la camara de combustion, la velocidad de rotacion del arbol debe por tanto estar comprendida en un intervalo de velocidad, llamado ventana de encendido, y esto durante un tiempo suficientemente largo para que el encendido sea realizado correctamente.
El documento WO2011/056360 describe un procedimiento de encendido de una turbina de gas en el que la velocidad de rotacion de la turbina es controlada de manera que sea mantenida en mas o menos un 5% de una velocidad predefinida, llamada de encendido, durante la segunda fase de arranque. Sin embargo, se plantea un problema cuando la aceleracion del arbol, efectuada por el arrancador en la primera fase de arranque, es tal que no es posible reducir la velocidad de rotacion del arbol para estabilizarla en la ventana de encendido. En otros terminos, un aumento demasiado importante de la velocidad de rotacion del arbol puede entranar, como se ha explicado a continuacion, un paso demasiado rapido en la ventana de encendido del turbomotor, que no permite el encendido del turbomotor.
En efecto, en un turbomotor, es corriente el hecho de utilizar un arrancador de tipo electrico que se presenta en forma de una maquina smcrona alimentada por una batena a traves de una electronica de potencia y que funciona como motor durante la fase de arranque del turbomotor y como generador durante las fases de vuelo de la aeronave. El par motor entregado por el arrancador tiene por objeto sobrepasar el conjunto de los pares resistentes resultantes principalmente del arrastre aerodinamico de las partes puestas en rotacion, de la friccion mecanica de las piezas en contacto y de las diferentes etapas de las bombas de aceite y de carburante del turbomotor.
Sin embargo, el par resistente que el arrancador debe vencer puede variar de manera importante segun las condiciones medioambientales, en particular de temperatura y presion atmosferica, a las que esta sometido el turbomotor. Ahora bien, los reglamentos de certificacion imponen generalmente poder efectuar arranques a una pluralidad de altitudes y en diversas condiciones climaticas.
Por ejemplo, en tiempo fno, es decir cuando la temperatura ambiente es inferior, por ejemplo a -20° C, el par resistente que debe vencer el arrancador para arrancar el turbomotor aumenta fuertemente con relacion al par resistente que debe vencer el arrancador a una temperatura ambiente positiva, en particular porque los pares resistentes de las bombas de aceite y de carburante que equipan el turbomotor son mas importantes en tiempo fno.
El arrancador debe por tanto ser apto para permitir un arranque en estas condiciones, de manera que su potencia este prevista a este efecto. Asf, se esta obligado a utilizar arrancadores super potentes.
Al hacer esto, tal exceso de potencia no permite gobernar correctamente el par proporcionado por el arrancador, lo que puede provocar una aceleracion demasiado fuerte del arbol que puede conducir a pasar demasiado rapidamente por la ventana de encendido y por tanto a suspender o abortar el encendido del combustible.
El documento EP 0623741 describe un procedimiento de arranque de un turbomotor para aeronave segun el preambulo de la reivindicacion 1.
El presente invento tiene por objeto eliminar al menos en parte estos inconvenientes proponiendo un procedimiento eficaz de arranque de un turbomotor que permita en particular una pluralidad de arranques consecutivos del turbomotor, en particular a diferentes altitudes.
El invento se refiere a un procedimiento de arranque de un turbomotor para aeronave segun la reivindicacion 1 y a un sistema para la puesta en practica del procedimiento segun la reivindicacion 7.
Asf, el invento se refiere a un procedimiento de arranque de un turbomotor para aeronave, comprendiendo dicho
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turbomotor una camara de combustion, un arbol de compresor sobre el que esta montada una rueda de compresor para alimentar con aire comprimido dicha camara de combustion, al menos un arrancador unido a dicho arbol de manera que le proporcione un par de arranque de valor determinado para arrastrarle en rotacion, comprendiendo dicho procedimiento:
- una etapa de aceleracion del arbol de compresor durante una primera fase de arranque, y luego,
- una etapa de estabilizacion de la velocidad de rotacion del arbol de compresor durante una segunda fase de arranque de manera que permita el encendido del combustible, siendo notable el procedimiento porque la velocidad de rotacion del arbol es regulada de manera que la aceleracion del arbol permanece sensiblemente constante, en particular durante la primera fase de arranque.
Por el termino "regulada", se entiende que la velocidad de rotacion del arbol es controlada continuamente, en particular durante la primera fase de arranque, de manera que la aceleracion del arbol queda sensiblemente constante cualesquiera que sean las condiciones medioambientales del turbomotor (baja temperatura, debiles presiones, etc.). Tal regulacion puede ser efectuada por una consigna de velocidad o una consigna de par que pueden ser, por ejemplo, un valor respectivamente de velocidad o de par o bien un porcentaje de aumento o de disminucion respectivamente de la velocidad o del par.
Por el termino "arrancador", se entiende, aqrn y en lo sucesivo de la descripcion, tanto un arrancador simple como un generador-arrancador.
El aumento de la velocidad de rotacion del arbol de aceleracion constante durante la primera fase de arranque permite controlar la velocidad de rotacion del arbol de manera que alcance y pueda mantenerse en la ventana de encendido durante un tiempo suficientemente largo para permitir el encendido del turbomotor, la puesta a presion gradual del circuito de carburante aguas arriba de los inyectores de arranque y su purgado. Sin tal regulacion, el par proporcionado por el arrancador podna, por ejemplo en tiempo fno, ser demasiado importante de manera que ello conducina a una aceleracion demasiado brusca del arbol de manera que se pase demasiado rapidamente por la ventana de encendido.
En la etapa de estabilizacion, la velocidad de rotacion del arbol es mantenida en el intervalo de velocidad que autoriza el encendido de la camara de combustion, por ejemplo comprendido entre el 10% y 15% de la velocidad nominal de rotacion del arbol. Por el termino « velocidad nominal », se entiende la velocidad del arbol de compresor cuando el turbomotor funciona a un regimen que permite proporcionar la Potencia Maxima de Despegue (PMD).
De preferencia, la velocidad de rotacion del arbol es regulada de manera que la aceleracion del arbol permanece sensiblemente nula durante la segunda fase de arranque.
La deteccion del encendido puede ser realizada cuando la temperatura de los gases a la salida del turbomotor sobrepasa un umbral predeterminado. Un intervalo de tiempo de control puede permitir juzgar que la combustion es suficientemente estable para poner fin a esta fase de estabilizacion.
El procedimiento puede comprender ademas, posteriormente al encendido del combustible, una etapa de aceleracion del arbol, durante una tercera fase de arranque, que permite acelerar la rueda de compresor, por ejemplo hasta la velocidad maxima de final de secuencia de arranque. Esta etapa puede comprender la estabilizacion continua del par proporcionado por el arrancador, por ejemplo por una consigna de par, al arbol de compresor durante la duracion de la tercera fase de arranque. Tal control continuo del par proporcionado al arbol de compresor por el arrancador permite evitar que el arrancador no proporcione, durante esta tercera fase, un par demasiado importante que correna el riesgo de conducir a una extincion de la camara de combustion si la temperatura de la camara de combustion resulta demasiado pequena. En efecto, cuando el par es demasiado importante, la aceleracion del arbol que resulta de ello puede aumentar el caudal de aire proporcionado por el compresor con relacion al caudal de carburante de tal manera que la relacion carburante/aire resulte demasiado pequena y que el motor se apague. Ello permite en particular un funcionamiento optimo del turbomotor durante la fase, de aceleracion del arbol, posterior al encendido del combustible. Bien entendido, la estabilizacion continua del par proporcionado por el arrancador puede tambien ser realizada por una consigna de velocidad. Cuando la consigna de par es enviada por un calculador del motor de la aeronave, la utilizacion de una consigna de par puede permitir ventajosamente no interferir con un bucle de velocidad utilizado por el calculador para la dosificacion del caudal de carburante. Durante la tercera fase, la aceleracion va a depender de la evolucion del par resistente del turbomotor que puede variar en funcion particularmente de la velocidad de rotacion del arbol y de la termica del turbomotor.
De preferencia, la velocidad de rotacion del arbol es regulada de manera que la aceleracion del arbol permanezca sensiblemente constante durante la tercera fase de arranque.
De preferencia, la regulacion de la velocidad es efectuada periodicamente, en particular durante toda la duracion de la primera fase. Por ejemplo, el periodo puede ser inferior o igual al segundo, de preferencia inferior o igual a 100 ms. Tal periodicidad de la regulacion permite un control muy preciso de la aceleracion del arbol de manera que esta quede sensiblemente constante, en particular durante toda la duracion de la primera fase de arranque.
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De preferencia, la etapa de regulacion comprende:
- una etapa de obtencion de un valor de aceleracion sobre un intervalo de tiempo,
- una etapa de calculo de la diferencia entre el valor de aceleracion obtenido y un valor de aceleracion de referencia,
- una etapa de comparacion de la diferencia calculada con un umbral predeterminado,
- una etapa de determinacion de una consigna de velocidad o de par a partir de la diferencia calculada en caso de rebasar dicho umbral.
En una forma de realizacion alternativa del procedimiento segun el invento, la etapa de regulacion comprende:
- una etapa de obtencion de un primer valor de aceleracion sobre un primer intervalo de tiempo,
- una etapa de obtencion de un segundo valor de aceleracion sobre un segundo intervalo de tiempo, de preferencia consecutivo al primer intervalo de tiempo,
-una etapa de calculo de la diferencia entre el primer valor de aceleracion obtenido y el segundo valor de aceleracion obtenido,
- una etapa de comparacion de la diferencia calculada con un umbral predeterminado,
- una etapa de determinacion de una consigna de velocidad o de par a partir de la diferencia calculada en caso de sobrepasar dicho umbral.
De manera preferida, la etapa de obtencion de un valor de aceleracion es realizada a partir de dos medidas consecutivas de la velocidad de rotacion del arbol.
Asf, por ejemplo, una medida de la velocidad de rotacion del arbol puede ser efectuada periodicamente y luego, para cada intervalo de tiempo entre dos medidas de velocidad, se calcula la aceleracion del arbol, sobre este intervalo de tiempo.
El valor de aceleracion calculado puede entonces ser comparado con un valor de referencia, constante y predeterminado, o bien con otro valor de aceleracion calculado precedentemente.
Una consigna de velocidad es entonces determinada a partir de la comparacion efectuada de manera que permita la adaptacion de la velocidad de rotacion del arbol. La consigna de velocidad indica, por ejemplo, la velocidad que el arbol debe alcanzar para que la aceleracion sea llevada al valor de referencia o bien a un valor obtenido sobre un intervalo de tiempo precedente.
Para arrancar rapidamente el turbomotor, la aceleracion debe ser al menos igual al 2,5% de la velocidad nominal por segundo de manera que la duracion de la primera fase sea inferior a 4 segundos.
Igualmente, el valor de la aceleracion debe ser inferior a un valor maximo, del orden del 5% de la velocidad nominal por segundo, de manera que pueda estabilizar la velocidad de rotacion del arbol en la ventana de encendido sin sobrepasar el valor maximo de la ventana mas alla del cual el volumen de aire en la camara de combustion sera demasiado importante e impedira el encendido del combustible.
La determinacion del valor de referencia de la aceleracion puede ser realizada a partir de condiciones medioambientales del tubo motor. Asf, por ejemplo, el valor de referencia puede ser determinado, en el momento del arranque, a partir de los valores de temperatura y de presion atmosfericas ambientes que influyen directamente sobre los pares resistentes que debe vencer el arrancador. Estas condiciones pueden variar rapidamente, en particular cuando el piloto debe efectuar un nuevo arranque en vuelo en altitud como consecuencia de una extincion del turbomotor.
Asf, con el procedimiento segun el invento, la regulacion continua de la velocidad de rotacion de largo para hacer la aceleracion constante durante la primera fase de arranque puede ser efectuada teniendo en cuenta la variacion de las condiciones medioambientales del tubo motor de manera que el par proporcionado al arbol por el arrancador sea adaptado a los pares resistentes correspondientes a estas condiciones que el arrancador debe vencer para permitir un control preciso de la aceleracion del arbol y por tanto un encendido satisfactorio del combustible durante la fase de estabilizacion.
El procedimiento puede igualmente comprender una etapa preliminar de puesta en rotacion del arbol por el arrancador.
El invento se refiere tambien a un sistema para el arranque de un turbomotor de una aeronave, comprendiendo dicho sistema un turbomotor y medio de gestion de dichos turbomotor, comprendiendo el turbomotor una camara de combustion, un arbol de compresor sobre el que esta montada una rueda de compresor para alimentar con aire comprimido dicha camara de combustion, al menos un arrancador unido a dicho arbol de manera que le proporcione
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un par de arranque de valor determinado para arrastrarle en rotacion, comprendiendo dicho arrancador medios de aceleracion del arbol de compresor durante una primera fase de arranque, y medios de estabilizacion de la velocidad de rotacion del arbol de compresor durante una segunda fase de arranque de manera que permitan la inyeccion de combustible en la camara de combustion y el encendido del combustible, estando configurados los medios de gestion para regular la velocidad de rotacion del arbol determinando una consigna de velocidad o de par a partir del calculo de la diferencia calculada entre el valor de aceleracion del arbol y el valor de aceleracion de referencia, de manera que la aceleracion del arbol permanezca sensiblemente constante, estando configurados los medios de gestion para comparar la diferencia calculada entre el valor de aceleracion del arbol y el valor de aceleracion de referencia con un umbral predeterminado y para determinar la consigna de velocidad o de par en caso de sobrepasar dicho umbral.
De referencia, los medios de gestion estan ademas configurados para regular la velocidad de rotacion del arbol de manera que la aceleracion del arbol permanezca sensiblemente constante durante la segunda fase de arranque.
De preferencia aun, los medios de gestion estan ademas configurados para regular la velocidad de rotacion del arbol de manera que la aceleracion del arbol sea maxima durante la tercera fase de arranque.
Segun una caractenstica del invento, el arrancador es electrico y comprende un circuito electronico que permite el control del par proporcionado al arbol.
El invento se refiere tambien a una aeronave que comprende un turbomotor y un sistema tal como se ha definido anteriormente.
Otras caractensticas y ventajas del invento apareceran durante la descripcion que sigue hecha con referencia a las figuras adjuntas dadas a tftulo de ejemplo no limitativos y en las que se han otorgado referencias identicas a objetos semejantes.
La fig. 1 representa esquematicamente el sistema segun el invento.
La fig. 2 ilustra el procedimiento, puesto en practica por el sistema, segun el invento.
La fig. 3 es un diagrama que representa las tres fases de arranque de un turbomotor de una aeronave equipado con el sistema segun el invento.
La fig. 4 es un diagrama de velocidad de rotacion del arbol de compresor del sistema segun el invento. DESCRIPCION DEL SISTEMA SEGUN EL INVENTO
El sistema 10 para el arranque de un turbomotor para aeronaves segun el invento, ilustrado por la fig. 1, comprende un turbomotor 100 y medios de gestion 200 de dicho turbomotor 100.
El turbomotor 100 comprende una camara de combustion 120, un arbol de compresor 140 sobre el que esta montada una rueda de compresor 160 para alimentar con aire comprimido dicha camara de combustion 120 y un arrancador electrico 180 unido a dicho arbol 140, por una caja de enlaces de transmision 170, de manera que proporcione al arbol 140 un par de arranque de valor determinado para arrastrarle en rotacion.
El arbol de compresor 140 esta dispuesto coaxialmente con la rueda de compresor 160 y la camara de combustion 120 segun un eje X.
La caja de enlaces de transmision 170, que puede presentarse, por ejemplo en forma de varias etapas de pinones, permite transmitir el par proporcionado por el arrancador al arbol de compresor 140. Queda bien entendido que el arrancador 180 podna estar montado directamente sobre el arbol de compresor 140 sin que ello limite el alcance del presente invento.
El arrancador 180 comprende medios de aceleracion 182 del arbol de compresor 140 para acelerar la velocidad de rotacion del arbol de compresor 140 durante una primera fase de arranque P1 y durante una tercera fase de arranque P3, con referencia a la fig. 3.
El arrancador 180 comprende tambien medios de estabilizacion 184 de la velocidad de rotacion del arbol de compresor 140 durante una segunda fase de arranque P2, con referencia a la fig. 3, de manera que permita la inyeccion de combustible en la camara de combustion 120 y el encendido de dicho combustible.
Los medios de aceleracion 182 y/o de estabilizacion 184 son controlados por un circuito electronico (no representado) de manera que pilote el nivel de par proporcionado al arbol 140 por el arrancador 180. Tal circuito electronico esta configurado para recibir consignas de velocidad y/o de par de manera que el arrancador 180 proporcione, al arbol 140, un par que permita alcanzar dicha velocidad o bien igual a dicho par.
Los medios de gestion 200 del turbomotor 100 pueden presentarse en forma de un calculador, por ejemplo de tipo calculador de motor de tipo FADEC (Full Authority Digital Engine Control), unido al circuito electronico de control del
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arrancador 180 por uno o varios enlaces de comunicacion 300, por ejemplo uno o varios bus digitales, que permiten el envfo, por los medios de gestion 200, de consignas, por ejemplo de velocidad y/o de par, al circuito electronico de control del arrancador 180.
Los medios de gestion 200 del turbomotor 100 permiten, por el envfo, al arrancador 180, de consignas, la regulacion de la velocidad de rotacion del arbol 140 de manera que su aceleracion permanezca sensiblemente constante durante la primera fase de arranque P1 cualesquiera que sean las condiciones medioambientales del turbomotor 100, tales como por ejemplo las condiciones de temperatura y de presion.
PUESTA EN PRACTICA DEL PROCEDIMIENTO SEGUN EL INVENTO
El procedimiento segun el invento esta ilustrado por la fig. 2 y descrito en referencia a la fig. 3.
Cuando debe ser efectuado un arranque del turbomotor, en tierra o en vuelo, una orden de activacion es enviada al arrancador electrico 180, en una etapa E0, a fin de que proporcione un par al arbol 140, a traves del enlace de transmision 170.
El arbol de compresor 140 es entonces acelerado, durante una etapa E1, por el arrancador 180 durante una primera fase de arranque P1.
Durante esta primera fase de arranque P1, la velocidad de rotacion del arbol 140 es regulada de manera que la aceleracion del arbol 140 permanece sensiblemente constante durante la primera fase P1.
Mas precisamente, una vez puesto en rotacion el arbol de compresor 140 por el arrancador 180, se efectua periodicamente una medida de la velocidad N del arbol 140, por ejemplo cada 100 ms, por un sensor (no representado).
Esta medida es comunicada periodicamente a los medios de gestion 200, por ejemplo, a traves del enlace de comunicacion 300. Los medios de gestion 200 calculan entonces un valor de aceleracion sobre un intervalo de tiempo [t1, t2] a partir de dos medidas de velocidad n1 y n2 consecutivas, medidas respectivamente en los instantes t1 y t2, ilustradas por la fig. 4 segun la formula:
A[t1,12]= ”2^1 L J 12 -11
La aceleracion Ames medida sobre el intervalo de tiempo [t1, t2] es entonces comparada a una aceleracion de referencia Aref correspondiente a un valor de aceleracion constante predeterminado, por ejemplo, a partir de las condiciones medioambientales del turbomotor 100 determinadas por retorno de experiencia para las que se dispone de tablas de correspondencia que asocian condiciones ambientes determinadas con una aceleracion de referencia Aref. Bien entendido, el valor de referencia Aref puede ser diferente para cada fase de arranque.
En lo que se refiere a la primera fase de arranque, la aceleracion de referencia Aref puede ser determinada de manera que esta dure un tiempo suficientemente largo para no tener que acelerar demasiado bruscamente y sobrepasar la ventana de arranque pero suficientemente corto para arrancar el turbomotor rapidamente, por ejemplo entre tres y cuatro segundos. Asf, de preferencia, la aceleracion de referencia Aref es al menos igual a 2.5% de la velocidad nominal por segundo, de manera que la duracion de la primera fase sea inferior a 4 segundos, y es inferior al 25% de la velocidad nominal por segundo, de manera que pueda estabilizar la velocidad de rotacion del arbol en la ventana de encendido.
En referencia a la figura 4, el arbol tiene una aceleracion correspondiente a la aceleracion de referencia Aref precedentemente en el instante t1 y posteriormente en el instante t3. Con el procedimiento segun el invento, cuando la diferencia entre la aceleracion medida Ames sobre el intervalo de tiempo [t1, t2] y el valor de referencia Aref es superior a un umbral predeterminado, por ejemplo de 5% del valor de referencia Aref, es decir cuando la aceleracion no es sensiblemente constante e igual al valor de aceleracion de referencia predeterminado Aref, los medios de gestion 200 determinan y envfan al circuito de control del arrancador 180 una consigna de velocidad de rotacion Vcons del arbol 140 que permite corregir esta diferencia. Tal consigna tiene por objeto permitir la regulacion de la aceleracion del arbol 140 por el arrancador, es decir que esta converja, lo mas pronto posible, por ejemplo desde el intervalo de tiempo siguiente [t2, t3], hacia el valor de referencia predeterminado Aref.
Asf, con referencia a la fig. 4, la consigna de velocidad Vcons enviada al arrancador 180, por los medios de gestion 200, indica una reduccion de la velocidad de rotacion del arbol 140 de manera que la aceleracion del arbol sobre el intervalo de tiempo [t2, t3] sea inferior a la aceleracion de referencia Aref de manera que converja hacia dicho valor de referencia Aref, alcanzando el arbol entonces la velocidad n3 en el instante t3.
Los medios de gestion 200 envfan la consigna de velocidad Vcons al circuito de control del arrancador 180, por ejemplo, en el instante t2 o poco tiempo despues, de manera que el arrancador 180, mediante su circuito de control, adapte el par proporcionado al arbol 140 y por tanto la velocidad de rotacion de largo 140 rapidamente a partir de la consigna de velocidad recibida Vcons.
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El procedimiento segun el invento permite por tanto hacer converger el valor de la aceleracion del arbol de compresor 140 hacia un valor de referencia Aref cuando se desv^a notablemente de el, en particular durante la duracion de la primera fase de arranque P1.
Cuando un umbral predeterminado de velocidad de rotacion del arbol 140, por ejemplo comprendido en la ventana de encendido, es alcanzado, comienza la segunda fase de arranque P2. Una etapa E2 de estabilizacion permite estabilizar la velocidad de rotacion del arbol 140 en la ventana de encendido durante una duracion suficiente para permitir la inyeccion de combustible en la camara de combustion 120 asf como el encendido completo de dicho combustible. De preferencia, esta etapa de estabilizacion E2 es realizada fijando el valor de aceleracion de referencia Aref a cero de manera que la velocidad sea constante y mantenida, por ejemplo, entre el 10% y el 15% de la velocidad nominal del turbomotor.
El procedimiento segun el invento puede tambien comprender una etapa E3 de deteccion del encendido del combustible durante la cual se mide la temperatura del flujo de gas a la salida del turbomotor y se compara dicha medida con un valor de temperatura de referencia que indica el encendido de la camara de combustion.
Una vez detectado el encendido, una etapa E4 de latencia, por ejemplo durante 0,5 segundos, permite asegurar que el encendido ha sido realizado correctamente y de manera perenne, antes de comenzar la tercera fase de arranque del turbomotor durante la cual la velocidad de rotacion del arbol 140 aumenta.
Asf, en una etapa E5 de aceleracion del arbol 140, la rueda de compresor 160 es acelerada, por ejemplo hasta su velocidad maxima, durante la fase de arranque P3 de manera que el turbomotor pueda alcanzar un regimen de vuelo de la aeronave.
De preferencia, esta etapa E5 comprende una estabilizacion continua del par proporcionado por el arrancador al arbol de compresor durante la tercera fase P3. De manera similar a la etapa E2, los medios de gestion 200 permiten regular el par por el envfo de consignas de par Ccons al arrancador.
El par resistente del turbomotor depende de numerosos factores, en particular de la velocidad de rotacion del arbol y de la termica del turbomotor. Ahora bien, como la diferencia entre el par proporcionado por el arrancador y el par resistente del turbomotor es proporcional a la aceleracion del arbol, la aceleracion variara en funcion del par resistente del tubo motor, con consigna de par Ccons de arrancador constante.
Tal control continuo del par proporcionado al arbol de compresor 140 por el arrancador 180 permite evitar que el arrancador 180 no proporcione, durante esta fase, un par demasiado importante que correna el riesgo de conducir a la extincion de la camara de combustion del turbomotor 100 como se ha explicado precedentemente.
Finalmente, el arrancador 180 puede ser detenido durante la tercera fase P3, por ejemplo al comienzo de esta.
Asf, el procedimiento y el sistema segun el invento permiten controlar continuamente la velocidad de rotacion del arbol, en particular durante la primera fase de arranque, de manera que la aceleracion del arbol queda sensiblemente constante cualesquiera que sean las condiciones medioambientales del turbomotor (baja temperatura, debiles presiones, etc.).

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de arranque de un turbomotor para aeronave, comprendiendo dicho turbomotor (100) una camara de combustion (120), un arbol de compresor (140) sobre el que esta montada una rueda de compresor (160) para alimentar con aire comprimido dicha camara de combustion (120), al menos un arrancador (180) unido a dicho arbol (140) de manera que le proporcione un par de arranque de valor determinado para arrastrarle en rotacion, comprendiendo dicho procedimiento:
    - una etapa (E1) de aceleracion del arbol de compresor (140) durante una primera fase de arranque (P1), y luego,
    - una etapa (E2) de estabilizacion de la velocidad de rotacion del arbol de compresor (140) durante una segunda fase de arranque (P2) de manera que permita la inyeccion de combustible en la camara de combustion (120) y el encendido de combustible, siendo regulada la velocidad de rotacion del arbol (140) en el curso de las etapas de aceleracion (E1) y de estabilizacion (E2) de manera que la aceleracion del arbol (140) permanece sensiblemente constante,
    estando caracterizado el procedimiento por que durante la etapa (E1) de aceleracion, comprende:
    - una etapa de obtencion de un valor de aceleracion sobre un intervalo de tiempo,
    - una etapa de calculo de la diferencia entre el valor de aceleracion obtenido y un valor de aceleracion de referencia,
    - una etapa de comparacion de la diferencia calculada con un umbral predeterminado,
    - una etapa de determinacion de una consigna de velocidad o de par a partir de la diferencia calculada en caso de rebasar dicho umbral.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que, durante la etapa de estabilizacion (E2), la velocidad de rotacion del arbol de compresor (140) es mantenida entre el 10% y el 15% de la velocidad nominal de rotacion del arbol (140).
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, en el que una etapa de deteccion (E3) del encendido es realizada cuando la temperatura de los gases a la salida del turbomotor (100) sobrepasa un umbral predeterminado.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el procedimiento ademas, posteriormente al encendido del combustible, una etapa (E5) de aceleracion del arbol (140) que permite acelerar la rueda de compresor (160), siendo regulada dicha aceleracion por una consigna de par.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, en el que la regulacion de la velocidad es efectuada periodicamente.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de obtencion de un valor de aceleracion es realizada a partir de dos medidas consecutivas de la velocidad de rotacion del arbol (140).
  7. 7. Sistema, para la puesta en practica del procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, para el arranque de un turbomotor de una aeronave, comprendiendo dicho sistema (10) un turbomotor (100) y medios de gestion (200) de dicho turbomotor (100), comprendiendo el turbomotor (100) una camara de combustion (120), un arbol de compresor (140) sobre el que esta montada una rueda de compresor (160) para alimentar con aire comprimido dicha camara de combustion (120), al menos un arrancador (180) unido a dicho arbol (140) de manera que le proporcione un par de arranque de valor determinado para arrastrarle en rotacion, comprendiendo dicho arrancador (180) medios de aceleracion (182) del arbol de compresor (140) durante una primera fase de arranque, y medios de estabilizacion (184) de la velocidad de rotacion del arbol de compresor (140) durante una segunda fase de arranque de manera que permitan la inyeccion de combustible en la camara de combustion (120) y el encendido del combustible, estando configurados los medios de gestion (200) para regular la velocidad de rotacion del arbol (140) determinando una consigna de velocidad o de par a partir del calculo de la diferencia entre un valor de aceleracion del arbol y un valor de aceleracion de referencia, de manera que la aceleracion del arbol (140) permanezca sensiblemente constante, estando configurados los medios de gestion para comparar la diferencia calculada entre el valor de aceleracion del arbol y el valor de aceleracion de referencia con un umbral predeterminado y para determinar la consigna de velocidad o de par en caso de sobrepasar dicho umbral.
  8. 8. Sistema segun la reivindicacion 7, en el que el arrancador (180) es electrico y comprende un circuito electronico de control del par proporcionado al arbol (140).
  9. 9. Aeronave que comprende un turbomotor y un sistema segun una de las reivindicaciones 7 u 8 para la puesta en practica del procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6.
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