[发明专利]用于飞行器的电推进系统有效

专利信息
申请号: 201810289689.2 申请日: 2018-03-30
公开(公告)号: CN108688822B 公开(公告)日: 2021-11-16
发明(设计)人: B.W.米勒;R.M.冯雷尔;P.M.马里南;P.R.热曼;N.T.摩尔 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: B64D27/02 分类号: B64D27/02
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 郭帆扬;刘林华
地址: 美国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 飞行器 推进 系统
【权利要求书】:

1.一种航空推进系统,所述航空推进系统限定中心轴并且包括:

风扇,所述风扇具有多个风扇叶片,所述多个风扇叶片可围绕所述中心轴旋转并且限定风扇压力比FPR;以及

电动机,所述电动机机械连接到所述风扇以驱动所述风扇,所述电动机包括磁极数npoles,并且限定最大功率P;

其中所述风扇的所述风扇压力比FPR、所述电动机的所述磁极数npoles以及所述电动机的所述最大功率P之间的关系由以下等式限定:;

其中是值介于22,000与52,000之间的常数,其中是值介于4.0与9.8之间的常数,并且其中是欧拉指数。

2.根据权利要求1所述的航空推进系统,其中所述磁极数npoles介于4与180之间,其中所述最大功率P介于650马力与6,000马力之间,并且其中所述风扇压力比FPR介于1与2之间。

3.根据权利要求1所述的航空推进系统,其中所述电动机以介于1,500Hz与3,500 Hz之间的最大极通过频率操作。

4.根据权利要求1所述的航空推进系统,其中所述电动机直接连接到所述风扇而不使用齿轮箱。

5.根据权利要求1所述的航空推进系统,其中所述风扇和所述电动机一起配置成边界层摄入风扇。

6.根据权利要求1所述的航空推进系统,其中所述风扇和所述电动机一起配置成后风扇,所述后风扇配置成安装在飞行器的后端处。

7.根据权利要求1所述的航空推进系统,其中所述风扇限定轮毂半径,其中所述多个风扇叶片限定风扇半径,其中所述轮毂半径与所述风扇半径的比率介于0.2与0.4之间。

8.根据权利要求7所述的航空推进系统,其中所述轮毂半径与所述风扇半径的所述比率介于0.25与0.3之间。

9.根据权利要求1所述的航空推进系统,进一步包括:

内燃机;

发电机,所述发电机机械连接到所述内燃机以产生电力;以及

电力总线,所述电力总线将所述发电机电连接到所述电动机,其中所述电力总线包括电力电子器件。

10.根据权利要求9所述的航空推进系统,其中所述电力电子器件使用一个或多个碳化硅部件。

11.根据权利要求9所述的航空推进系统,其中所述电力电子器件配置成以介于5kHz与30 kHz之间的开关频率操作。

12.根据权利要求1所述的航空推进系统,其中所述风扇限定最大风扇尖端速度,并且其中所述最大风扇尖端速度介于200英尺每秒与1350英尺每秒之间。

13.一种航空推进系统的电风扇组件,所述电风扇组件包括:

风扇,所述风扇限定风扇压力比FPR、轮毂半径和风扇半径,所述轮毂半径与所述风扇半径的比率介于0.2与0.4之间;以及

电动机,所述电动机直接机械连接到所述风扇以驱动所述风扇,所述电动机包括磁极数npoles,限定最大功率P,并且以介于1,500Hz与2,500 Hz之间的最大极通过频率操作;

其中所述风扇的所述风扇压力比FPR、所述电动机的所述磁极数npoles以及所述电动机的所述最大功率P之间的关系由以下等式限定:;

其中是值介于22,000与37,000之间的常数,其中是值介于4.0与7.0之间的常数,并且其中是欧拉指数。

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