[发明专利]一种航空发动机磁轴承控制系统及方法

权利要求书

1.一种航空发动机磁轴承控制系统，其特征在于，包括：

FADEC控制器，用于将收集的发动机参数并进行预处理，以此识别发动机状态，并将预处理数据及识别到的发动机状态传递至磁轴承控制单元；

信号采集单元，用于磁轴承的位置信息，并传递至磁轴承控制单元；

磁轴承控制单元，用于根据收集到的预处理数据、发动机状态以及磁轴承的位置信息进行计算，并依据计算结果向磁轴承控制驱动单元发送相应的控制信号；

磁轴承控制驱动单元，用于根据收集到的控制信号，输出控制电流至磁轴承。

2.根据权利要求1所述的航空发动机磁轴承控制系统，其特征在于，FADEC控制器进行预处理的参数包括发动机转速、温度、燃油流量。

3.根据权利要求1所述的航空发动机磁轴承控制系统，其特征在于，信号采集单元包括用于采集磁轴承位置信息的位移传感器。

4.一种航空发动机磁轴承控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

收集发动机参数并进行预处理，根据预处理数据识别发动机状态，并收集磁轴承的位置信息；

根据预处理数据、发动机状态以及磁轴承的位置信息，向磁轴承驱动机构发送相应的控制信号。

5.根据权利要求4所述的航空发动机磁轴承控制方法，其特征在于，磁轴承控制单元的控制信号包括加速磁轴承控制信号、减速磁轴承控制信号和稳态磁轴承控制信号。

6.根据权利要求4所述的航空发动机磁轴承控制方法，其特征在于，发动机参数包括转速、温度、燃油流量，通过计算获取燃油流量变化值、转速变化值和温度变化值，确定发动机状态，发动机状态包括稳态、加速状态、减速状态。

7.根据权利要求6所述的航空发动机磁轴承控制方法，其特征在于，发动机状态识别方法包括：

当N2g－N2≤a，或N1max－N1≤b，或Tt5max－Tt5≤c，或WFB－WFBmin≤d，或WFBmax－WFB≤d，且持续时间大于t，识别为稳态；

当N2g－N2a，且N1max－N1b，且Tt5max－Tt5c，且WFB－WFBmind，且WFBmax－WFBd，且持续时间大于t，识别为加速状态；

当N2－N2ga，且N1max－N1b，且Tt5max－Tt5c，且WFB－WFBmind，且WFBmax－WFBd，且持续时间大于t，识别为减速状态；

其中，N2g为发动机根据油门杆角度实时计算的高压转子转速给定值；N2为发动机高压转子转速实时采集值；N1max为发动机低压转子转速最大值；N1为发动机低压转子转速实时采集值；Tt5max为发动机涡轮后温度最大值；Tt5为发动机涡轮后温度实时采集值；WFB为发动机计算实时燃油流量；WFBmin为发动机慢车及以上状态最小燃油流量；WFBmax为发动机慢车及以上状态最大燃油流量，其中a、b、c、d、t分别为对应的预设阈值。

8.根据权利要求4-7任意一项所述的航空发动机磁轴承控制方法，其特征在于，所述磁轴承包括前径向磁轴承、轴向磁轴承、后径向磁轴承。

9.根据权利要求8所述的航空发动机磁轴承控制方法，其特征在于，依据发动机燃油流量变化值，向前径向磁轴承、后径向磁轴承的发送相应的输出电流值。

10.根据权利要求8所述的航空发动机磁轴承控制方法，其特征在于，依据发动机转速变化值或温度变化值，向前径向磁轴承、轴向磁轴承、后径向磁轴承发送相应的输出电流。