Wo ist der Generator in einem großen Turbofan eines Verkehrsflugzeugs?

Bildquelle

Die Generatoren werden normalerweise vom Zubehörgetriebe angetrieben. Diese CAD-Zeichnung stammt von der Firma, die Zubehörgetriebe für die Rolls Royce Trent-Triebwerke herstellt, die die A330 und A350 antreiben, und sie zeigt die Verbindung des Zubehörgetriebes mit dem Hochdruckrotor.

Dieses Bild aus dem Buch The Jet Engine von Rolls Royce zeigt die gleiche Anordnung: Ein Kegelrad fährt von der HP-Spule ab und treibt dann ein weiteres Kegelrad an, das mit dem halbmondförmigen Zubehörgetriebe unter dem Triebwerk verbunden ist.

Das Getriebe selbst ist oben abgebildet (aus demselben Buch), wobei das Zubehör an die LP-Spule angeschlossen ist:

• Die motorgetriebene Hydraulikpumpe
• Benzinpumpe
• Ölpumpe
• Pneumatischer Starter, der höchste Belastungen erfordert und daher die Getriebefestigkeit dimensioniert.
• Der IDG: Integrierter Antriebsgenerator, der den Wechselstrom bereitstellt.

Das Zubehörgetriebe enthält auch den Motorstarter, pneumatisch für ältere Typen und elektrisch für bleedless-Motoren. Die Motoren werden durch Drehen des HD-Rotors gestartet, dazu muss das Zubehörgetriebe mit dem HD-Rotor verbunden werden. Aus diesem Grund treibt der HD-Rotor den Generator und anderes Zubehör an, obwohl es für den Kraftstoffverbrauch vorteilhafter wäre, den LP-Kompressor zu verwenden. Quelle: The Jet Engine Ausgabe 5 von Rolls Royce.

IDG-Position: Spezielles Pad am Zubehörgetriebe

Wenn es koaxial sein soll, ist der einzige Ort hinten (es wird verbrannt) oder vorne (es wird dem Einlass im Weg stehen).

Das ist eine gute Frage und Bemerkung. Tatsächlich ist der Generator (integrierter Antriebsgenerator oder IDG) außerhalb der Motorachse und geht auf das entsprechende IDG-Antriebspad des Zubehörgetriebes (AGB).

Das Zubehörgetriebe ist ein Getriebezug mit mehreren Zahnrädern, die in einem Gehäuse eingeschlossen sind, das sich am Boden des Lüftergehäuses oder an seiner Seite befindet, wenn die Triebwerksgondel zu nahe am Boden wäre. AGB für die CFM56-7B (Boeing 737 NG):

^{CFM56-7B AGB seitlich am Lüfterrahmen. Quelle .}

Gleicher Motor, mit vorhandenem Zubehör:

^{Zubehör vorhanden (NTSB-Inspektion nach tödlichem Unfall). Quelle .}

Der IDG ist unter dem Starter sichtbar (der große Zylinder mit seinem langen vertikalen Zapfluftrohr), erkennbar an seinen 3 farbigen Phasenanschlüssen und Drähten, die ebenfalls vertikal zu den Pylonanschlüssen verlaufen).

Wie wird AGB vom Motor angetrieben?

Dreht sich der Generator von der LP-Turbine oder der HP-Turbine?

HP (N2) Welle. Ich glaube, der erste Grund dafür ist, dass der AGB auch zum Starten des Motors verwendet wird und der Anlasser den Hochdruckkompressor und nicht den Booster antreiben muss.

Wenn es an ein Getriebe gekoppelt werden soll...

Ja, da sind mehrere Zahnräder im Weg.

Beim CFM56-7B-Motor beträgt die Drehzahl der N2-Welle etwa 14.400 U / min, aber die Kraftstoffpumpe arbeitet mit 6.000 U / min, der IDG ist mit 8.000 U / min effizienter und die Hydraulikpumpe arbeitet mit 4.000 U / min. Der Zweck der drei Getriebe und des Räderwerks in den AGB ist es, einzelne Zubehörteile mit einer Halterung und einer Welle in der gewünschten Drehzahl zu versehen.

Die Räder im AGB werden von der Hochdruckwelle (N2) unter Verwendung des Einlassgetriebes (IGB) angetrieben, das sich in der Nähe der N2-Welle innerhalb der Lüfterrahmennabe befindet. Interne Konfiguration, gleiche Engine:

^{Wie wird der AGB von der Motorhochdruckwelle angetrieben}

• Das Getriebe auf N2 (Einlassgetriebe oder IGB) dreht eine radiale Welle.

• Die radiale Welle, die in einer der Lüfterrahmenstreben läuft , um sowohl den Kernluftstrom als auch den Lüfterluftstrom zu kreuzen, treibt ein zweites Getriebe an, das sich außerhalb des Triebwerks befindet und am Gehäuse des Lüfterrahmens befestigt ist

• Das zweite Winkelgetriebe (Verteilergetriebe oder TGB) treibt eine horizontale Welle an, die ihrerseits den AGB-Räderzug antreibt.

• Die AGB liefert die Antriebspads mit ihrer Welle.

Gleiches Zubehörgetriebe mit zugehörigen Komponenten, bereit zum Antrieb durch N2-Welle:

^{CFM56-7B AGB mit TGB und radialer Welle. Quelle .}

Zuordnung dedizierter Pads auf den AGB

^{Zubehörpads am CFM56-7B AGB. Quelle: CFM56-7B Motorhandbuch}

AGB-Varianten

Jeder Motor hat ein anderes, aber ähnliches Zubehörgetriebe. Ein anderes Beispiel:

^{AGB auf einem Rolls-Royce-Motor. Quelle .}

Tatsächlich zwei elektrische Generatoren und möglicherweise der Anlasser, der als Generator verwendet wird

Beachten Sie, dass es in beiden AGB zwei elektrische Generatoren gibt:

• Einer ist der kleinere elektrische Motorgenerator (Steuerlichtmaschine im ersten AGB), der vom Motor selbst verwendet wird, um seine eigene elektrische Ausrüstung (insbesondere die FADEC / EEC, die den Motor steuert) zu speisen. Dieser Generator übernimmt die Bordstromversorgung (IDG) sobald der Motor gestartet wird (nachdem die Drehzahl 15% N1 erreicht hat). Der Motor läuft im Falle eines elektrischen Ausfalls des Flugzeugs weiter.

• Das andere ist das größere IDG, die Hauptstromquelle für das Flugzeug.

Der Anlasser ist ein weiteres Zubehör. Beim Starten des Motors wird die radiale Antriebswelle in die andere Richtung verwendet, der Zubehörkasten treibt die Motorwelle an. Manchmal sind der Anlasser und der Generator ein einziges Bauteil, während ein Elektromotor reversibel ist. Siehe Wie wird ein Turbinentriebwerk zum Starten und für Inspektionen gedreht?