[发明专利]电气系统

说明书

本公开涉及电气系统。一种此类电气系统包括：与第一气体涡轮滑阀机械地联接的第一旋转电机和与第二气体涡轮滑阀机械地联接的第二旋转电机，每个所述电机具有相同的偶数N≥4个相位，每个相位包含相同数量P≥1的以P重构型缠绕的线圈，其中相邻相位径向分开2π/NP机械弧度；用于在交流电(ac)与直流电(dc)之间进行来回转换的第一组N个双向转换器电路，每个转换器电路与所述第一旋转电机的第n相位中的P个线圈连接；用于在ac与dc之间进行来回转换的第二组N个双向转换器电路，每个转换器电路与所述第二旋转电机的第n相位中的P个线圈连接；以及用于与R通道电气网络206连接的数量为1≤R≤N/2的dc输出端。

技术领域

本公开涉及用于将旋转电机与旋转机器诸如气体涡轮滑阀连接的电气系统。

背景技术

在航空航天中，人们提倡采用更多电动引擎(MEE)和更多电动飞行器(MEA)概念，以大幅减少它们带来的燃料消耗和复杂性。例如，一种已知的飞行器构型在其引擎中包括既能够作为马达又能够作为发电机运行的电机，以便于在飞行过程中生成电功率，还有利于引擎的启动和空气涡轮启动器的移除。这种已知飞行器的一种引擎构型包括联接到双滑阀涡轮风扇的高压滑阀的此类电机。另一种构型包括联接到三滑阀涡轮风扇的中压滑阀的此类电机。

然而，维修经验证明，此类构型中的发电方式有时可能并且确实会失效。此外，装置的电气方面被认为是复杂的系统，因此不能采用快速的认证方法。这对容错设计提出了要求。提供单一的容错是公认的惯例，其依据是生存系统发生故障之前的平均时间足够长。

越来越期望促进气体涡轮引擎的滑阀之间的功率传递。研究表明，可能会延长部件寿命并提高燃料消耗率，这在短途任务中可能是显著的。其他研究表明，使用电气系统增强核心气体涡轮允许减小涡轮机械的尺寸。

然而，显然，如果采取极端位置以使车辆的安全飞行依赖于这种电功率增强系统，则所述系统必须具有必要的容错能力，以促进在出现故障时继续运行。这种要求可概况为在存在单个故障的情况下可调度引擎，即，即使已发生单个故障，电气系统仍可以容忍不会引起危害性或灾难性事件的另一个故障。

除了用于客机的涡轮风扇的开发以外，诸如电动垂直起降(EVTOL)飞行器的车辆也在开发中，它们需要类似的方法来保证运行安全。短期建议配置有冗余涡轮发电机，为电动螺旋桨提供动力。出于重量管理的目的，涡轮发电机可能是单滑阀气体涡轮。与受益于轴功率传递的多滑阀涡轮风扇引擎类似，这种装置对于促进涡轮发电机之间的容错功率传递是有益的，例如以允许在行程中再点火。

因此，本发明的目的是提供一种用于将旋转电机连接到气体涡轮滑阀的电气系统。根据前面的论述内容，将会知道，气体涡轮滑阀可以构成相同引擎或不同引擎的一部分。

在本说明书中，为清楚和简洁起见，将以下数学符号分配给对象。其间具有有序关系的对象的集合可以表示为成员序列。对于长度为N的有限序列σ，每个成员具有标识该成员在序列中的位置的相关联的索引n。

如本文所用，序列的长度由大写字母表示，而变量表示由等效的小写字母表示的序列成员的索引。以这种方式，在本文中可以简洁地定义序列的每个成员的特性。

例如，令序列α的长度N＝8，使得所述成员各自具有相关联的索引n。可以指出，对于所有n≡0(mod 2)，第n个成员都具有特性X。这样，对偶数索引的成员定义了具体特性。

这与必须阐明第二成员、第四成员、第六成员和第八成员中的每个成员具有特性X形成对比。

因此可以看出，对于具有在数学上定义的子序列上共享的特性的大长度序列，可以极大地改进简洁性。

此外，假设我们希望描述多个序列的成员之间的链接。例如，令序列β的长度为P＝3，而令序列γ的长度也为P＝3。因此，两个序列的成员具有与其相关联的索引p。

给定这些定义，我们可以简单地说，对于所有p＝(1…P)，序列β的第p个成员链接到序列γ的第p个成员。