가스터빈엔진의 점화계통의 이해_1

터빈엔진의 점화계통의 특징

• 왕복엔진과 다르게 시동할 몇 초 동안만 점화가 필요하며, 점화시기 조절장치가 필요 없고 왕복엔진 점화계통 보다 고장이 없는 것이 특징임.
• 터빈 계통은 일단 점화 되면 자체 불꽃에 의해 연속적으로 연소가 이루어지기 때문에 시동 후 즉시 점화 계통은 정지하도록 설계됨
• 구성: 2개의 Exciter, Ignition lead, Igniter
• 저전압과 저에너지 수준에서 사용되는 연속 점화와 같은 터빈 점화계통 작동의 다른 모드는 특정 비행 조건에서 사용된다.
• 연속점화는 엔진 연소정지 현상의 발생 가능성이 있는 경우에 사용된다.
• 이륙, 착륙, 일부 비정상적인 상태, 비상상태
• 대부분의 가스터빈엔진은 고에너지, 캐패 시터형 점화계통을 사용한다.
• 터빈 엔진의 연소실 공기는 와류 현상이 심하고, 공기속도가 빠르며, 고공에서 연소 정지가 발생했을 때에는 연료가 잘 기화되지 않아 재 점화가 어렵기 때문에 높은 에너지로 점화계통을 작동시켜야 함.
• 터빈엔진의 저전압, 즉 직류전원인 항공기 축전지, 115V AC, 또는 영구자석 발전기로 부터 작동되는 2개의 독자적인 점화장치로 구성된 용량식 또는 용량 방전 점화계통을 갖추고있다.
• 터빈 엔진의 연소실 공기는 와류 현상이 심하고, 공기속도가 빠르며, 고공에서 연소 정지가 발생했을 때에는 연료가 잘 기화되지 않아 재 점화가 어렵기 때문에 높은 에너지로 점화계통을 작동시켜야 함.
• 터빈엔진의 저전압, 즉 직류전원인 항공기 축전지, 115V AC, 또는 영구자석 발전기로 부터 작동되는 2개의 독자적인 점화장치로 구성된 용량식 또는 용량 방전 점화계통을 갖추고있다
• 발전기는 액세서리 기어박스를 통해 엔진에 의해서 직접 구동되고, 엔진이 돌아가기만 하면 언제나 동력을 생산한다.
• 가끔 고고도의 저온에서 동작되기 때문에, 강력한 불꽃을 공급할 능력이 있는 장치가 불가피하다.
• 그래서 고도, 대기압, 온도, 연료기화, 입력 전압의 폭넓은 변화의 상황 하에서 고도의 신뢰도를 가진 점화 계통을 제공함으로써 넓은 이그나이터의 간격을 뛰어 넘을 수 있느 고전압이 공급됨
• 전형적인 점화계통은 2개의 익사이터 유닛, 2개의 변압기, 2개의 중간 점화도선, 2개의 고압도선을 포함함.
• 실제로 2개의 점화플러그에서 점화하도록 설계된 이중장치임.

용량형(capacitor-type) 점화 계통:

• 항공기 엔진의 점화를 위해 사용되는 케패시터 점화계통은 고전압 스파크를 발생 시켜 연료-공기 혼합기를 점화함.
• 구성요소 : 전원, 엑사이터 유닛, 변압기, 충전저항, 릴레이, 점화플러그 등
• 전원 24V DC 를 시스템에 공급함
• 엑사이터 유닛은 전기를 축적함(커패시터 방식)
• 축적된 전기가 변압기를 통해 고전압으로 승압됨
• 점화타이밍에 따라 점화플러그로 방전됨
• 스파크 발생시켜 연료 점화
• 전원 24V DC : 항공기 배터리로 부터 공급
• 멀티 로브 캠: 회전 운동을 통해 점화 타이밍을 제어
• 싱글 로브 캠: 메인 점화 타이밍 조정용
• 하류 전동기: 캠들을 회전시키며 점화 타이밍 작동 보조
• ExciterUnit: 커패시터를 통해 전기를 축적
• Resistor(저항): 과도한 전류 방지
• Transformer(변압기):저전압을 고전압으로 변환(스파크 생성 목적)
• 붉은색: 항공기 배터리의 전류 흐름
• 노란색: 고전압의 점화 전류 흐름
• 파란색: 점화선의 흐름
• DC 24V 입력전압이 입력콘센트에 공급됨
• 이 전기에너지는 필터를 거쳐 익사이터 유닛으로 전달됨
• 필터: 잡음을 방지하기 위한 노이즈필터
• 저전압 입력 전력은 하나의 멀티 로브 캠과 하나의 싱글 로브 캠을 구동하는 직류 전동기를 작동시킴
• 동시에, 입력전력은 멀티 로브캠에 의해 움직이는 브리커 포인트에 공급됨
• 그 전류는 변압기로 배급됨
• 차단기가 닫힐때, 변압기의 1차코일 통과한 전류의 흐름은 자장을 형성함.
• 자장이 붕괴되면서 2차코일에 전압을 유도
• 이 전압은 한방향으로 흐름을 제한하는 정류기를 통과하여 저장콘덴서 안으로 흘러 쌓이게 됨.
• 콘덴서에 4w까지 충전함
• 콘덴서는 트리거 변압기와 정상열림의 접촉기를 거쳐 이그나이터로 연결됨