[发明专利]用于为交通工具提供功率的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的领域大体涉及航空器电功率生成和分配系统，并且更尤其地涉及用于降低高压涡轮失速(stall)的可能的方法和系统。

背景技术

至少一些已知航空器被两个或更多个高旁路比涡轮风扇发动机驱动。这些发动机包括被提供总体推进系统推力的相当大部分的低压线轴(spool)驱动的风扇。高压线轴驱动一个或多个压缩器，并且通过以朝后方向导引废气产物而产生额外推力。

除了提供推力以推进航空器和为航空器液压和气动系统提供功率之外，发动机提供电功率到许多航空器构件，包括环境控制系统、航空器计算机、液压马达泵和/或其它马达和电气器件。从航空器发动机获得电功率的一个途径是将来自发动机的旋转机械功率中的一些转换成电功率。

更新的航空器具有更小的发动机，其带有对高压线轴功率抽取的更多限制以避免失速。更新的航空器还设计成带有更多电气负荷。在一定条件下，诸如但不限于，在下降条件中，来自高压线轴的充足功率可能不能够获得以支撑电气负荷而不使压缩器失速。因为发动机失速问题是相对新的问题，存在有限的解决它的尝试。

发明内容

在一个实施例中，燃气涡轮发动机系统包括：低压(LP)轴；高压(HP)轴；具有输入和输出的恒定速度机械驱动组件，输入机械联接到LP轴，输出机械联接到恒定频率(CF)发电机；和具有输入和输出的附件齿轮箱(accessory gearbox)组件，输入机械联接到HP轴，输出机械联接到可变频率(VF)发电机。

在另一实施例中，用于操作航空器系统的方法包括：通过利用起动器/发电机驱动第一轴来起动涡轮风扇发动机，第一轴在发动机的压缩器与第一涡轮之间连接；利用起动器/发电机供应可变频率(VF)电能到VF电气总线；利用联接到在发动机的风扇与第二涡轮之间连接的第二轴的发电机供应恒定频率(CF)电能到CF电气总线；并且从VF电气总线分配可变频率(VF)电能到航空器构件及从CF电气总线分配恒定频率(CF)电能到其它航空器构件。

在又一实施例中，航空器系统包括燃气涡轮发动机，其包括：通过在压缩器与第一涡轮之间延伸的高压(HP)轴联接到第一涡轮的压缩器；可变频率(VF)发电机；具有输入和输出的附件齿轮箱组件，输入机械联接到HP轴，输出机械联接到可变频率(VF)发电机；通过低压(LP)轴联接到第二涡轮的风扇，低压轴在风扇与第二涡轮之间延伸并且与高压轴共轴；恒定频率(CF)发电机；和具有输入和输出的恒定速度机械驱动组件，输入机械联接到LP轴，并且输出机械联接到恒定频率(CF)发电机。航空器系统还包括电气联接到所述VF发电机的VF总线，所述VF总线构造成供应功率到航空器系统的电气负荷的一部分；和电气联接到所述CF发电机的CF总线，所述CF总线构造成供应功率到航空器系统的电气负荷的剩余部分。

附图说明

图1和图2示出本文中描述的方法和系统的示范实施例。

图1是根据本发明的示范实施例的航空器燃气涡轮发动机的示意截面图；并且

图2是根据本发明的示范实施例的电气系统架构的示意框图。

具体实施方式

以下详细描述通过举例的方式而不是通过限制的方式示出本发明的实施例。该描述清楚地使本领域技术人员能够制备并且利用本公开，该描述描述了本公开的若干实施例、改编、变型、替换物和利用，包括当前认为是执行本公开的最佳模式。本公开描述成应用到示范实施例，即为航空器提供功率的系统和方法。然而，预期本公开对在工业、商业和家庭的应用中的电气系统架构具有广泛应用。

如本文中所用的，以单数形式提出并且前面带着词语“一”或“一个”的元件或步骤应当理解成不排除多个元件或者步骤，除非这种排除被明确地提出。此外，对本发明的“一个实施例”的参考不意图被解释成排除也合并所提出特征的额外实施例的存在。