[发明专利]电气设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于飞机的电气设备，并且具体地涉及用于控制对于飞机发动机起动电动机和向变压器整流器单元的电力供应的电子控制器。

背景技术

历史上地，已经通过使用气动设备来起动飞机发动机。最近，已经采用电气起动设备来避免对于在使用气动起动设备时所需的气动电力发电机和相关联的输送管线的需要。该电气起动设备典型地包括电动的起动电动机。有益的是，无刷起动电动机得以使用，其可以直接地机械耦合到发动机。无刷电动机需要电子电动机控制单元以根据电动机位置和其他工作条件来激励电动机绕组。

考虑到用于起动飞机发动机的相对高的功率要求，用于向起动电动机供应电力并且控制起动发动机的工作的发动机起动电动机控制单元(ESMCUs)必须能够应对高电流和电压，并且因此相对的大而重。发动机起动电动机控制单元通常不是100％有效的，并且它们消耗的电力中的一部分被转换为热量，该热量需要被去除。散热器和冷却设备进一步地增加了ESMCU的体积和重量。

因此，在电动发动机起动系统相对于气动装置提供某些益处的同时，这样的系统伴随有下述代价：要求飞机包含相对重的ESMCU，而该ESMCU仅在每次飞行中短暂地使用以用于起动发动机。

公所周知地，ESMCU用于在飞行期间向用于其他发动机和飞机功能的电动机提供电力和控制。然而，当ESMCU用于在发动机起动时控制起动电动机并向其供应电力时，ESMCU可以仅用于向其他电动机供应电力，其中，那些电动机并不需要在发动机起动期间运行。清楚的是，这对于可以应用的ESMCU的功能施加了限制。

发明内容

本发明的一个目的是改善ESMCU的利用率。本发明的另一个目的是减少电动机起动系统的重量和体积代价，并且改善飞机电气系统的可靠性。

根据本发明，提供了一种飞机电气设备，包括被配置为向变压器整流器单元提供交流输入电压的发动机起动电动机控制单元。优选的是，所述设备包括用于向飞机直流电源总线供应电力的变压器整流器单元，其中，所述发动机起动电动机控制单元向所述变压器整流器单元提供所述交流输入电压。

这样的设备的益处在于它可以允许更小、更轻的变压器整流器单元的使用。

所述设备可以进一步包括电池，用于在所述发动机起动时向所述直流电源总线供应电力。

优选的是，所述设备进一步地包括直流电压监控部件，用于测量来自于所述变压器整流器单元的输出电压。它可以进一步被布置使得所述发动机起动电动机控制单元被配置为根据由所述直流电压监控部件所测量的来自于所述变压器整流器单元的所述输出电压来调整向所述变压器整流器单元提供的所述交流输入电压。

所述交流输入电压的频率优选地被选择为大体上大于交流电源总线的频率，其中，由所述交流电源总线向所述发动机起动电动机控制单元供电，由此，允许重量的减轻，但是它优选地小于下述的点：在所述点处，所述发动机起动电动机控制单元花费其转换周期的大部分以在其工作状态之间转换，此时，转换损耗变得显著，并且可导致增多的热耗散。例如，所述交流输入电压的频率是所述交流电源总线的所述频率的至少10倍。

所述交流输入电压波形可以大体上采取方波的形状。

本发明还涉及一种飞机电气设备，包括用于向飞机直流电源总线供应电力的变压器整流器单元，其中，所述变压器整流器单元被配置为从发动机起动电动机控制单元接收交流输入电压。

附图说明

借由实施例并参考附图，本发明得以进一步地描述，在附图中：

图1是典型的发动机电气设备的示意性框图；

图2是与图1相类似的，但示出了根据本发明的实施例所述的电气设备的示意性框图；

图3示出了包含根据本发明的实施例所述的电气设备的飞机电力供应系统的电路图；以及

图4示出了图3的设备的一部分的另一电路图。

具体实施方式

首先，参见图1，示出了典型的飞机电气设备，其包括发动机起动电动机控制单元(ESMCU)1，ESMCU 1可操作用于向发动机起动电动机5提供电力并且控制其工作。ESMCU 1连接到交流电源总线6，并且由交流电源总线6供电，交流电源总线6也向变压器/整流器2供电，变压器/整流器2的输出被供应给直流电源总线4。可充电电池3被布置为由变压器/整流器2的输出充电，并且在变压器/整流器2的输出不足以对在使用中连接到直流电源总线4上的各个电气设备供电的情况下向直流电源总线4提供电力。