[发明专利]基于独立速度变频发电机的恒定频率和窄带变频电力系统和方法

权利要求书

1.一种系统(100)，该系统包括：

原动机(102)，该原动机被配置为使轴(106)旋转；

独立速度变频ISVF发电机(108)，该ISVF发电机被配置为将来自所述轴(106)的转矩(130)转换为交流AC功率信号(132)，其中，该ISVF发电机(108)具有一个或更多个极对(109)，并且其中，等效轴频(210)等于所述轴(106)的轴频(208)乘以所述极对(109)的数量；

AC母线(112)，该AC母线具有频率下限(222)和频率上限(224)；以及

发电机控制单元(110)，该发电机控制单元被配置为：

当所述等效轴频(210)小于所述频率下限(222)时，将所述ISVF发电机(108)的发电机输出频率(502)设定为等于所述频率下限(222)；

当所述等效轴频(210)大于所述频率上限(224)时，将所述ISVF发电机(108)的所述发电机输出频率(502)设定为等于所述频率上限(224)；以及

当所述等效轴频(210)大于或等于所述频率下限(222)且小于或等于所述频率上限(224)时，将所述ISVF发电机(108)的所述发电机输出频率(502)设定为等于所述等效轴频(210)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发电机控制单元(110)被配置为生成励磁信号(134)以控制所述ISVF发电机(108)，其中，等效励磁频率(308)等于所述励磁信号的励磁频率(306)乘以所述极对(109)的数量，

其中，将所述发电机输出频率(502)设定为等于所述频率下限(222)包括将所述等效励磁频率(308)设定为所述频率下限(222)与所述等效轴频(210)之差，

其中，将所述发电机输出频率(502)设定为等于所述频率上限(224)包括将所述励磁信号的所述等效励磁频率(308)设定为等于所述频率上限(224)与所述等效轴频(210)之差，并且

其中，将所述发电机输出频率(502)设定为等于所述等效轴频(210)包括将所述励磁信号的所述等效励磁频率(308)设定为零。

3.根据权利要求1所述的系统，该系统还包括：

联接器(104)，该联接器被设置在所述原动机(102)和所述轴(106)之间并且被配置为将与所述原动机(102)关联的第二转矩(129)转换为与所述轴(106)关联的转矩(130)。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述联接器(104)包括定比齿轮联轴器、皮带或其组合。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述原动机(102)被配置为使所述轴(106)旋转，没有任何恒速驱动装置联接在所述原动机与所述轴之间。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的系统，该系统还包括：

电连接到所述AC母线(112)的AC负载集合(114)，其中，至少部分地基于所述AC负载集合(114)的操作要求来确定所述频率下限(222)和所述频率上限(224)。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，该系统还包括：

电连接到所述AC母线(112)的交流-直流AC/DC转换器(116)；以及

电连接到所述AC/DC转换器(116)的直流DC母线(118)，其中，所述AC/DC转换器(116)被配置为将所述AC母线(122)上的所述AC功率信号(132)转换为所述DC母线(118)上的DC功率信号(136)。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，其中，所述原动机(102)是飞行器发动机。