[go: up one dir, main page]

CN107939531A - 一种新型航空发动机电起动机 - Google Patents

一种新型航空发动机电起动机 Download PDF

Info

Publication number
CN107939531A
CN107939531A CN201711091651.6A CN201711091651A CN107939531A CN 107939531 A CN107939531 A CN 107939531A CN 201711091651 A CN201711091651 A CN 201711091651A CN 107939531 A CN107939531 A CN 107939531A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
motor
controller
aero
electric starter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711091651.6A
Other languages
English (en)
Inventor
马辉
刘冕
朱叶
张辉
张奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jincheng Nanjing Electromechanical Hydraulic Pressure Engineering Research Center Aviation Industry Corp of China
AVIC Jincheng Nanjing Engineering Institute of Aircraft Systems
Original Assignee
AVIC Jincheng Nanjing Engineering Institute of Aircraft Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC Jincheng Nanjing Engineering Institute of Aircraft Systems filed Critical AVIC Jincheng Nanjing Engineering Institute of Aircraft Systems
Priority to CN201711091651.6A priority Critical patent/CN107939531A/zh
Publication of CN107939531A publication Critical patent/CN107939531A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • F02C7/268—Starting drives for the rotor, acting directly on the rotor of the gas turbine to be started

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

本发明属于航空发动机起动技术，具体涉及一种新型航空发动机电起动系统。所述新型航空发动机电起动系统包括一台控制器(1)和两台电起动机(2)，每台电起动机(2)由交流电动机(3)和传动机构(4)组成。所述控制器(1)与电起动机(2)通过电缆连接，交流电动机(3)和传动机构(4)通过花键轴和法兰盘机械连接后直接与发动机相连。所述控制器(1)将地面电源或机上电源经变频变压后输出给电起动机(2)，驱动交流电动机(3)，带动传动机构(4)转动，控制器根据电起动机(2)的转速信号反馈调整输出的电压和频率，使电起动机(2)的输出转速和扭矩满足发动机起动所需转速和扭矩，以起动发动机。本发明可使起动机输出的转速、扭矩与发动机起动所需的转速扭矩曲线匹配，减小起动时对发动机的冲击，提高能源总体使用效率。

Description

一种新型航空发动机电起动机
技术领域
本发明属于航空发动机起动技术，具体涉及一种新型航空发动机电起动系统。
背景技术
常用航空发动机常用的起动形式有三种：燃气涡轮起动机、空气涡轮起动机和电起动机。早期的飞机由于电起动机的低功重比、对飞机供电系统的高需求，起动功率不能满足发动机要求等问题，多采用燃气涡轮起动机和空气涡轮起动机的起动形式，只有小功率/推力的发动机采用电起动机的形式，且均为起动发电机。
随着多/全电飞机以及清洁能源技术的发展，传统的机械、液压、气动等能量均逐渐被电能替代，在此基础上电起动机相对于传统的燃气涡轮起动机和空气涡轮起动机在飞机整体的综合能源管理上有很大的优势。
发明内容
本发明的目的：提供一种可使输出的转速扭矩特性最大程度的与发动机起动所需的转速扭矩曲线匹配，起动时对发动机冲击小的新型航空发动机电起动系统。
本发明的技术方案：一种新型航空发动机电起动系统，包括控制器、交流电动机和传动机构，其中，所述控制器与交流电动机连接，交流电动机和减速器同轴相连，减速器与发动机直接相连，所述控制器变频变压后输出给交流电动机，驱动交流电动机转动，再带动减速器转动，使减速器的转速和输出扭矩与发动机起动所需的一致以起动发动机。
一台控制器可以依次控制两台交流电动机用于起动两台发动机。
所述交流电动机为交流异步电动机。
所述控制器输入为地面或机载115V交流电源，控制器根据交流电动机的转速信号反馈，采用变频变压控制方法，将115V交流电源调节后输出给交流电动机。
传动机构内部设计有离合器，防止发动机起动成功后反带交流电动机发电，消耗发动机功率。
本发明的有益效果：本发明所述的航空发动机电起动系统可以使起动机输出的转速、扭矩与发动机起动所需的转速扭矩曲线匹配，减小起动时对发动机的冲击，提高能源总体使用效率。
附图说明：
图1是电起动系统原理示意图。
图2是电起动机原理示意图。
其中，1-控制器、2-电起动机、3-交流电动机、4-传动机构。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，请参阅图1及图2。
如图1及图2所示，一种新型航空发动机电起动系统，所述机构包括一台控制器1和两台电起动机2；所述电起动机2包括交流电动机3和传动机构4。
其中，所述控制器1：安装在飞机本体上，采用变频变压控制策略，将115V交流电源变频变压后输出给电起动机2，驱动电起动机2转动，同时根据电起动机2反馈的转速信号，自动调节控制器1输出的电压和频率，使得电起动机2输出的转速和扭矩与发动机需求匹配。控制器1可根据上位机的指令，依次起动两台电起动机2，实现一台控制器依次起动两台发动机。
所述电起动机2：安装在发动机上，与控制器1通过电源电缆和控制电缆连接，将收控制器1输出的电源经交流电动机3转化为机械能后通过传动机构4输出，从而起动发动机；同时电起动机2上设计有霍尔传感器，将电起动机2的实际工作转速反馈给控制器1，用于调节电起动机2的输入电压和频率。
所述交流电动机3：为交流异步电动机，与传动机构4通过法兰连接、花键轴传递转速和扭矩，与控制器1通过电缆相连接，根据控制器输出的电压和频率，将电能转化为机械能，输出相应的转速和扭矩，带动传动机构。
所述传动机构4：与发动机通过法兰连接、花键轴传递转速和扭矩，将交流电动机3产生的转速和扭矩经减速增扭后带动发动机转子转动，从而起动发动机；传动机构4内设计有离合器，用于防止发动机起动成功后反带电起动机2发电，消耗发动机功率。
本发明采用基于VF控制的交流异步电动机的方案构建了航空发动机电起动机，实际工作时。采用变频变压控制方法，将地面或机上115V交流电源经控制器变频变压后输出给交流异步电动机，以驱动交流电动机按照给定的转速转动，并输出给定的扭矩，交流电动机和减速器相连，使电动机的转速和输出扭矩与发动机起动所需的匹配，减速器与发动机直接相连以起动发动机。
由于通过控制器采用变频变压控制，通过频率可以控制电动机转速，通过电压可以控制输出扭矩，因此可使减速器输出的转速扭矩曲线最大程度的符合发动机起动所需的转速扭矩曲线，有效减小起动时对发动机冲击，提高发动机启动质量，减少磨损，有利于增加航空发动机工作寿命。

Claims (5)

1.一种新型航空发动机电起动系统，其特征在于：包括控制器、交流电动机和传动机构，其中，所述控制器与交流电动机连接，交流电动机和减速器同轴相连，减速器与发动机直接相连，所述控制器变频变压后输出给交流电动机，驱动交流电动机转动，再带动减速器转动，使减速器的转速和输出扭矩与发动机起动所需的一致以起动发动机。
2.如权利要求1所述的新型航空发动机电起动系统，其特征在于：一台控制器可以依次控制两台交流电动机用于起动两台发动机。
3.如权利要求1所述的新型航空发动机电起动系统，其特征在于：所述交流电动机为交流异步电动机。
4.如权利要求1所述的新型航空发动机电起动系统，其特征在于：所述控制器输入为地面或机载115V交流电源，控制器根据交流电动机的转速信号反馈，采用变频变压控制方法，将115V交流电源调节后输出给交流电动机。
5.如权利要求1所述的新型航空发动机电起动系统，其特征在于：传动机构内部设计有离合器，防止发动机起动成功后反带交流电动机发电，消耗发动机功率。
CN201711091651.6A 2017-11-08 2017-11-08 一种新型航空发动机电起动机 Pending CN107939531A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711091651.6A CN107939531A (zh) 2017-11-08 2017-11-08 一种新型航空发动机电起动机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711091651.6A CN107939531A (zh) 2017-11-08 2017-11-08 一种新型航空发动机电起动机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107939531A true CN107939531A (zh) 2018-04-20

Family

ID=61934525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711091651.6A Pending CN107939531A (zh) 2017-11-08 2017-11-08 一种新型航空发动机电起动机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107939531A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1053107A (zh) * 1990-01-06 1991-07-17 北京市西城新开通用试验厂 一种全电控航机启动控制装置
JP2001254635A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Ebara Corp ガスタービン始動装置
CN102177314A (zh) * 2008-03-28 2011-09-07 三菱重工业株式会社 控制涡轮机设备的方法和涡轮机设备
CN102317599A (zh) * 2009-02-16 2012-01-11 斯奈克玛 具有对电气启动装置进行冷却的机制的航空发动机
CN202832797U (zh) * 2012-08-24 2013-03-27 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种燃气轮机基于变频器的启动系统
CN104514661A (zh) * 2013-10-04 2015-04-15 978652安大略有限公司加拿大航空制造 航空器启动器电动机组合件

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1053107A (zh) * 1990-01-06 1991-07-17 北京市西城新开通用试验厂 一种全电控航机启动控制装置
JP2001254635A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Ebara Corp ガスタービン始動装置
CN102177314A (zh) * 2008-03-28 2011-09-07 三菱重工业株式会社 控制涡轮机设备的方法和涡轮机设备
CN102317599A (zh) * 2009-02-16 2012-01-11 斯奈克玛 具有对电气启动装置进行冷却的机制的航空发动机
CN202832797U (zh) * 2012-08-24 2013-03-27 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种燃气轮机基于变频器的启动系统
CN104514661A (zh) * 2013-10-04 2015-04-15 978652安大略有限公司加拿大航空制造 航空器启动器电动机组合件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
深圳能源集团月亮湾燃机电厂中国电机工程学会燃气轮机发电专业委员会: "《大型燃气-蒸汽联合循环电厂培训教材 M701F燃气轮机/汽轮机分册》", 31 March 2014 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100507239C (zh) 混合式发动机附件动力系统
EP3190052B1 (en) Aircraft engine and associated method for driving the fan with the low pressure shaft during taxi operations
CN106394910B (zh) 用于垂直起降无人机的混合电动驱动系
US10662875B2 (en) Propulsion unit with selective coupling means
CA2628440C (en) Method and system for taxiing an aircraft
CN101628627B (zh) 混合式发动机装置及其控制方法
US7656054B2 (en) Turbine engine with an alternator and method for transmitting movement to an alternator
EP3002435B1 (en) Accessory drive system for a gas turbine engine
KR101596057B1 (ko) 가역 전기 기계를 포함한 터빈 엔진
US6704625B2 (en) Aircraft architecture with a reduced bleed aircraft secondary power system
US10710734B2 (en) Hybrid aircraft propulsors having electrically-driven augmentor fans
EP2977314B1 (en) Propeller in-hub power generation and control
EP3315747B1 (en) Fan module with rotatable vane ring power system
EP3032075A1 (en) Integrated apu generator constant speed drive
US20110154805A1 (en) Power augmentation system for an engine powered air vehicle
JP2013174242A (ja) ガス発生器およびフリータービンを備えるヘリコプタターボシャフトエンジン
CN102562318A (zh) 用于为交通工具提供功率的方法和系统
EP3992085A1 (en) Starting methods for hybrid-electric aircraft
US20210237887A1 (en) Propulsion system for a helicopter
US8018086B2 (en) Hybrid constant/variable frequency starter drive
US20190112971A1 (en) Hybrid turbocharger system and method
US20110083416A1 (en) Propulsion engine
CN103921948B (zh) 混合动力双发式共轴双桨直升机
CN107939531A (zh) 一种新型航空发动机电起动机
CN223594301U (zh) 混合动力的桨扇发动机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180420