[发明专利]消除主电能传输线束的飞机供电系统及其电能分配方法

说明书

技术领域

本发明主要属于飞机供电系统技术领域，具体涉及消除主电能传输线束的飞机供电系统及其电能分配方法。

背景技术

在飞机上，供电系统包括电能产生系统和电能传输分配系统。电能产生系统指发电机。在飞机上，发电机需要和发动机进行机械连接，发电机将机械功率转换为电能。电能传输分配系统指配电系统及其连接线束。在飞机上，配电系统位于飞机的机身部位，电能产生系统通过主电能传输线束将电能集中传输至配电系统中，配电系统通过多根长距离线束将电能分配至各电能负载。

在现有的飞机的供电系统中，如图1所示，发电机10与配电系统20之间采用导线、铜排或其他主电能传输线束15进行电气连接，此结构形式的缺点在于，由于发电机的输出电能由线束集中传输，在电功率很大的条件下，为了增加线束可靠性和降低线束发热，需提高线束的截面积，导致主电能传输线束重量很大，进而增加了飞机重量降低了飞机运行的利润。

现有飞机的供电系统中，配电系统20与电能负载30之间距离较远，需要额外的长导线25连接配电系统20和电能负载30，进一步增加了电能传输分配系统的重量降低了飞机运行的利润。

消除飞机主电能传输线束15有利于飞机减重并降低油耗，有利于降低主电气线束15故障并防止由于主电气线束15故障所产生的热量、电磁干扰等因素造成的飞机机体损伤以及其他机上设备的故障。减小飞机配电系统20与电能负载30之间的距离，有利于减少电气线束距离，降低机载设备重量。但由于飞机电能的产生、分配系统以及电能负载分布于机身各个部位，因此消除飞机线束连接并缩短配电系统与电能负载之间的距离之后，需要有特定的媒介和分配技术将电能进行传输。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种消除主电能传输线束的飞机供电系统及其电能分配方法，该供电系统提供了一种从电能产生系统至配电系统之间的电能产生和分配技术解决方案。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种消除主电能传输线束的供电系统，所述供电系统利用电磁感应装置产生交变电磁波，并通过导磁金属机体传递所述交变电磁波至电能发生器，电能发生器产生交流电能为电能负载供电，所述供电系统通过导磁金属机体传递交变电磁波，能够减少电气线束距离，降低机载设备重量。

进一步地，所述供电系统包括电磁微波发生装置、导磁金属机体、至少一个电能发生单元和电能负载；

所述电磁微波发生装置用于产生交变电磁波；

所述导磁金属机体用于传递所述交变电磁波；

所述电能发生单元中包括电能发生器，电能发生器感应所述导磁金属机体传递的交变电磁波，并产生交流电能；

所述电能发生单元向所述电能负载供电。

进一步地，所述导磁金属机体的一部分机体环绕所述电磁微波发生装置，所述导磁金属机体与所述电磁微波发生装置之间有一气隙空间；

所述电磁微波发生装置采用表贴式转子磁极结构，所述电磁微波发生装置包括转子轭部以及粘贴在转子轭部表面的至少一对磁钢，每对磁钢包括一个N型磁钢和一个与所述N型磁钢对应的S型磁钢；

所述转子轭部由圆形片状软磁材料叠压而成的圆柱体，所述圆形片状软磁材料为厚度0.1mm-0.3mm的1j22硅钢片，转子轭部的表面设置磁钢，磁钢粘贴至转子轭部的表面，所述磁钢包括N型磁钢和S型磁钢，N型磁钢的磁力线向里穿过转子轭部，S型磁钢的磁力线向外穿出转子轭部；每一个N型磁钢均对应一个S型磁钢，形成一个电磁波环路，电磁微波发生器可粘贴n（n≥1）对极磁钢，使得在气隙空间内部形成n个电磁波环路。

进一步地，所述电磁微波发生装置与发动机连接，发动机能够带动所述电磁微波发生装置进行转动；当发动机带动电磁微波发生装置转动时，在导磁金属机体和电磁微波发生装置之间的气隙内部产生交变电磁波；

所述电能发生器为多匝铜线绕组或铜包铝线绕组，所述电能发生器与所述导磁金属机体连接并感应所述导磁金属机体传递的交变电磁波，在绕组中产生交流电能。

进一步地，所述电能发生器单元包括第一电能发生器、第二电能发生器、第一功率汇流条、第二功率汇流条和固态功率开关；

所述固态功率开关包括第一固态功率开关、第二固态功率开关和一母联固态功率开关。

进一步地，第一固态功率开关设置于第一电能发生器和第一功率汇流条之间，第一电能发生器和第一固态功率开关通过线束连接，第一固态功率开关和第一功率汇流条通过线束连接；