[发明专利]用于发电机的阻尼系统

说明书

一种阻尼系统能够包括设置成测量发电机的驱动轴的转速波动的幅度的传感器，并且能够包括连接到传感器和发电机的前馈电路。前馈电路能够确定通过由发电机驱动的负载电容和负载电阻来形成的相位角、基于幅度和相位角来计算电压信号值并且能够根据电压信号值来调整由发电机提供的并且在负载电阻两端的DC链路电压。

背景技术

发电机能够由具有不均匀的转速或转矩的驱动轴来驱动，不均匀的转速或转矩能够导致驱动轴的不需要的振荡或机械剪切。例如，飞行器能够从诸如燃气涡轮引擎的原动机将旋转提供到驱动轴。已知的是，使用在驱动轴中插入的机械阻尼器来降低驱动轴的扭转振荡。但在其中重量或体积的参数是重要的应用中（例如在飞行器中），机械阻尼器消耗宝贵的空间并且增加重量。此外，机械阻尼器可能不动态地适应于变化的转矩条件。还已知的是，提供通过改变阻尼器上的电气负载的大小来吸收机械转矩中的波动的电气阻尼器。然而，发电机上的电气负载可能是恒定功率负载，其通过在电压变化时并没有吸收或多或少的功率来响应发电机电压中的变化。因此已知的是，使用电容器将发电机的整流的输出滤波，这可无功地吸收与机械转矩中的波动不同相的电气负载中的起伏（fluctuation）。然而在这样的系统中依然存在一些功率损失。

发明内容

在一个方面中，公开了用于阻尼发电机的驱动轴中的扭转振荡的阻尼系统，该发电机在负载电阻两端提供直流（DC）链路电压，该负载电阻通过平滑DC链路电压的DC链路电容器并联（shunt）。该阻尼系统能够包括设置成测量驱动轴的转速波动的幅度的传感器以及连接到传感器和发电机的前馈电路。该前馈电路能够具有配置成确定通过负载电阻和DC链路电容器的负载电容来形成的相位角的模块，并且能够基于幅度和相位角来计算电压信号值，并且能够根据电压信号值来调整DC链路电压。

在另一个方面中，公开有能够包括发电机和连接在发电机和恒定功率负载之间的整流器的功率电路。该发电机能够在恒定功率负载和负载电阻两端提供DC链路电压。该功率电路能够包括并联负载电阻的、用于平滑DC链路电压的DC链路电容器，并且能够进一步包括设置成测量发电机中的转速波动的幅度的传感器。前馈电路能够被连接到传感器和发电机，并且前馈电路的模块能够配置成确定通过负载电阻和DC链路电容器的负载电容来形成的相位角。前馈电路能够进一步包括基于幅度和相位角来计算电压信号值，并且能够包括根据电压信号值来调整DC链路电压。

在又一方面中，公开有阻尼发电机的驱动轴中的扭转振荡的方法，该发电机在负载电阻两端提供直流（DC）链路电压，该负载电阻通过平滑DC链路电压的DC链路电容器并联。该方法能够包括确定驱动轴的转速波动的幅度。该方法能够进一步包括确定通过负载电阻和DC链路电容器的负载电容来形成的相位角。该方法能够进一步包括在前馈电路中基于幅度和相位角来计算电压信号值。该方法能够进一步包括根据电压信号值来调整DC链路电压。

附图说明

图1图示了根据本文中描述的各种方面的用于提供DC链路电压的发电机的阻尼系统。

图2图示了根据本文中描述的各种方面的用于具有整流器的驱动恒定功率负载的发电机的阻尼系统。

图3A图示了根据本文中描述的各种方面的图1和2中的发电机的驱动轴的转速波动的图表。

图3B图示了根据本文中描述的各种方面的指示由驱动轴传送的波动功率中的变化的图3A的转速波动的幅度的图表。

图3C图示了根据本文中描述各种方面的在相位上从转速波动偏移的图1和2的DC链路电压的调整的图表。

图3D图示了根据本文中描述的各种方面的由图3C的阻尼系统提供的功率阻尼的图表。

图4图示了根据本文中描述的各种方面的用于调整图1和2的阻尼系统中的DC链路电压的前馈电路。

具体实施方式