[发明专利]电力变频器和相关的方法

说明书

提供电力变频器和相关的方法，以便将诸如允许在范围内改变的第一频率的第一频率的AC输入信号转换为不同于第一频率并且可以是固定的第二频率的AC输出信号。电力变频器包括多个电力整流模块。每个电力整流模块包括用于以第一频率接收输入信号的不同相位的多个电力整流组件。每个电力整流模块被配置为以第二频率提供输出信号至诸如感应电动机的负载。电力变频器还包括被配置为提供控制信号以选择性地启用电力整流模块的控制器。控制器被配置为提供未同步至第一频率的控制信号。

技术领域

本公开内容的示例实施方式通常涉及电力变频器和相关的方法，诸如用于将具有允许改变的频率的三相输入信号转换为具有固定频率的三相输出信号。

背景技术

液压致动器被用于各式各样的目的。为了操作液压致动器，通常需要包括液压泵、管道和附加控制的液压系统。例如，飞行器利用液压致动器执行不同的功能。通过示例，一些飞行器可以包括必须交替地前后移动的推力反向器。在这个示例情形中，飞行器可以包括液压致动器以可控制地移动推力反向器。

虽然液压致动器在许多情况有用，但是一些液压致动器就液压系统的成本而言、就液压系统的空间和/或重量而言和/或就确保液压致动器的操作需要的维护而言可能变得不期望地昂贵。例如，与推力反向器有关的液压致动器通常必须能够迅速地激活，诸如以在中断起飞的结尾快速地移动推力反向器。为了能够迅速激活，然而，产生的液压致动器系统就成本、空间、重量等而言可能变得不期望地昂贵。

因而，为了降低成本、空间要求、重量要求、维护需求等，在一些情况下可以利用感应电动机代替液压致动器。感应电动机通常需要固定频率的三相交流(AC)电力。然而，飞行器电力系统提供的三相AC电力可能不需要固定频率，在任何情况下，可能不是感应电动机用于大部分有效操作的固定频率。替代地，虽然在相对不变的或者稳定电压下，飞行器电力系统可以提供具有可以在诸如320Hz与800Hz之间的范围内改变的频率的三相电力。

为了使三相电力的频率固定，变频器可接收可变频率AC输入信号并且可产生固定频率AC输出信号。变频器可包括多个大的电容器和许多(例如六个)整流二极管和晶体管以产生固定频率的输出电力。这种变频器可具有高成本并且可能比期望得更重。此外，这种变频器的切换频率可能不期望地高。另外，这种变频器可能不期望地对电磁干扰(EMI)和闪电灵敏或者可能需要具体的物理布局和电缆以解决EMI灵敏度。

发明内容

根据示例实施方式提供电力变频器和相关的方法以将第一频率的AC输入信号转换为不同于第一频率的第二频率的AC输出信号。在一个实施方式中，可以允许AC输入信号的第一频率改变，而AC输出信号的第二频率可以是固定频率，使得固定频率可以提供至负载，诸如感应电动机。示例实施方式的电力变频器和相关的方法可以具有相对小的大小和轻的重量并且对于EMI和闪电可以是稳定的，从而易于在飞行器上使用电力变频器和相关的方法，诸如结合感应电动机用于操作推力反向器等。

在一个实施方式中，提供包括多个电力整流模块的电力变频器。每个电力整流模块包括用于以第一频率接收交流(AC)输入信号的不同相位的多个电力整流组件。每个电力整流模块被配置为以不同于第一频率的第二频率提供AC输出信号的各个相位至诸如感应电动机的负载。电力变频器还包括被配置为提供控制信号以选择性地启用多个电力整流模块的控制器。控制器被配置为提供未同步至第一频率的控制信号。

可以允许第一频率改变，而第二频率可以是固定的。一个实施方式的电力整流组件可以被配置为基于控制信号交替地提供正整流或者负整流。例如，每个电力整流模块可以包括多个半导体闸流管。一个实施方式的控制器可以被配置为提供具有正部分和负部分以及正部分和负部分之间的过渡部分的控制信号至各个电力整流组件。在这个实施方式中，过渡部分可以具有大于AC输入信号的周期的长度。