[发明专利]用于启动电机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于启动电机的方法。

背景技术

在同步电机中，尤其是飞机中所用的同步电机中，主机转子上使用阻尼绕组来提高发电机的瞬态性能。由于同步电机没有启动扭矩，因此在异步启动模式期间使用一些形式的辅助电力单元（APU）来供电，以驱动交流（AC）励磁机，从而在励磁机中生成旋转场，从而产生扭矩。扭矩旋转可旋转的公共轴，直到同步励磁机能够产生在励磁机转子绕组上产生足够的交流电压来为主转子供电，从而实现同步运行模式。

发明内容

本发明提供一种用于启动电机的方法，所述电机具有主机、励磁机以及永磁发电机，这些部件各自具有定子和转子，每个转子安装到公共轴，所述方法包括：以异步模式启动所述主机，方法是将启动电流施加到所述主机的所述定子，以在主转子的阻尼绕组中感生阻尼电流，从而产生使所述公共轴旋转的启动扭矩；然后以同步模式运行所述主机，方法是将运行电流从所述励磁机转子供应到所述主机转子。

作为优选，在所述阻尼绕组超出其热限制之前，终止施加所述启动电流。

作为优选，施加所述启动电流包括从直流电源产生所述启动电流。

作为优选，产生所述启动电流包括转换所述直流电源，以产生用于所述启动电流的交流电流。

作为优选，所述交流电流是三相电流。

作为优选，感生所述PMG电流包括感生交流电流。

作为优选，所述交流电流是三相电流。

作为优选，将所述PMG电流供应到所述励磁机定子包括将所述PMG电流从三相转换为单相。

作为优选，将所述PMG电流供应到所述励磁机定子包括将所述PMG电流转换为励磁机定子电流。

作为优选，将所述PMG电流转换为所述励磁机定子电流包括随时间的推移提高所述励磁机定子电流的所述频率。

作为优选，将所述励磁机转子电流供应到所述主机的所述转子包括整流所述励磁机转子电流。

作为优选，将所述PMG电流供应到所述励磁机定子发生在所述阻尼绕组达到其热限制之前。

作为优选，终止施加所述启动电流与将所述PMG电流供应到所述励磁机定子是同时进行的。

在另一方面，本发明涉及一种用于操作机器的方法，所述机器具有主机、励磁机和永磁发电机，各自具有定子和转子，每个转子安装到公共轴，所述方法包括：以异步模式启动所述主机，方法是将启动电流施加到所述主机的所述定子，以在所述主机转子的阻尼绕组中感生阻尼电流，从而产生使所述公共轴旋转的启动扭矩；以及以同步模式运行所述主机，方法是将运行电流从所述励磁机转子供应到所述主机转子。

作为优选，施加所述启动电流包括从直流电源产生所述启动电流。

作为优选，产生所述启动电流包括转换所述直流电源，以产生用于所述启动电流的交流电流。

作为优选，所述交流电流是三相电流。

作为优选，进一步包括在所述阻尼绕组达到其热限制之前，从异步模式切换到同步模式。

作为优选，所述从异步模式切换到同步模式与终止施加所述启动电流是同时发生的。

作为优选，进一步包括在终止施加所述启动电流的同时，从异步模式切换到同步模式。

附图说明

在附图中：

图1是启动器/发电机组件的截面图。

图2是沿图1中的线2-2截取的示出阻尼绕组组件的局部截面图。

图3是启动器/发电机组件的可旋转轴的示意图。

图4示出了在异步和同步运行模式期间施加扭矩时发电机的速度。

具体实施方式

尽管本发明可以在使用同步电机的任何环境中实施，但目前预计在喷气发动机环境中使用，其中电机通常称为机器，例如启动器/发电机（S/G）。因此，简述目标环境有助于更全面地理解本发明。图1示意性地示出了安装在燃气涡轮飞机发动机上或内部的S/G组件10。燃气涡轮发动机可以是涡轮风扇发动机，例如General Electric GEnx或CF6系列发动机，通常用于现代商用和军用航空领域中，或者可以是各种其他已知的燃气涡轮发动机，例如涡轮螺旋发动机（turboprop）或涡轮轴发动机（turboshaft）。所述燃气涡轮发动机还可以具有后燃室，所述后燃室在低压涡轮区域的下游燃烧额外量的燃料，以增加排出气体的速度，从而增加推力。