[发明专利]用于直升机涡轮引擎的控制和功率供应系统

说明书

技术领域

本发明涉及直升机和具有至少一个配有叶片的主转子的其它旋翼飞行器的推进的电气混合领域，且本发明更特别涉及用于与旋翼飞行器的涡轮引擎或主齿轮箱(MGB)耦合的少一个电动机的控制和功率供应系统。

背景技术

在这样的旋翼飞行器中，MGB经由减速器把涡轮引擎的出口轴连接至配有叶片的主转子。另外，辅助功率单元(APU)特别用于当旋翼飞行器的引擎停止时在板上递送电气功率，特别是在把它们设定成旋转之前在地面上递送电气功率。

APU采用驱动电力发生器的涡轮引擎的形式。此发生器设计为在发动机模式下进行操作以便启动APU以及在启动了涡轮引擎之后并且一旦它达到足够的旋转速度就在发生器模式下进行操作的启动器/发生器(S/G)。当在发动机模式下进行操作时，用多相电对S/G进行供电。为此目的，众所周知的是使用具有逆变器的直流/交流(DC/AC)转换器设备，其用来把电池经由升压器DC/DC转换器递送的DC电压转换为AC电压。

目前的主要趋势是用电气功率替代液压或气动功率来操作航空器中的各个系统。除了使维护简化之外，在降低重量和尺寸以及减小成本方面常常存在优点。

发明内容

本发明跟随此趋势并且为此目的它提出了一种用于至少一个直升机发动机/发生器的电气控制和功率供应系统,所述系统包括第一DC/AC转换器，其根 据从电子控制电路制动的连接矩阵中的连接器的相应位置，选择性地向所述至少一个发动机/发生器递送AC电气功率，所述第一DC/AC转换器由DC功率供应设备用DC供电，所述DC功率供应设备由用于经由连接器APU的启动器/发生器递送的AC电压进行整流的电路形成，或者由经由连接器从电池供电的升压器DC/DC转换器形成，所述连接矩阵还包括连接器，其用于使所述第一DC/AC转换器与所述第二DC/AC转换器并联连接以便使得一旦启动了所述发动机/发生器中的至少一个就从APU的所述启动器/发生器提供附加功率。

在两个系统之间制作可用的共用电力资源特别有利之处在于,没有使共用功率供应设备尺寸过大,所述两个系统即不同时操作且基本上需要相同电气功率电平的APU的启动器/发生器和MGB或涡轮引擎的发动机/发生器,它导致了单元、束线和接口的数目减小，因而降低了重量、尺寸和费用。

有利地，所述升压器DC/DC转换器通过经由至少一个连接器串联连接三相电感器和第二DC/AC转换器来获得。

DC/AC转换器还把从电池经由三相电感器递送的直流转换为交变电流的这样的布置，使得能够启动APU。

优选地，所述连接矩阵包括用于把所述第一DC/AC转换器连接至第一发动机/发生器的至少一个连接器和用于把所述第二DC/AC转换器连接至第二发动机/发生器的至少一个连接器。

附图说明

在阅读借助非限制性指示以及参考仅有的附图1给出的以下描述时能够更好地理解本发明，该附图1是本发明的电气控制和功率供应系统的简化电路图。

具体实施方式

直升机且更具体为旋翼飞行器具有至少一个配有叶片的主转子，使其旋转以提供提升和推进。主转子由一个或多个涡轮引擎经由传输和减速机制(一般称为主齿轮箱(MGB))驱动。

图1示出了分别与两个涡轮引擎12和14接合的MGB 10，每个涡轮引擎具有气体发生器12A、14A，由气体发生器生成的气流驱动的自由涡轮12B、14B，以及由能够作为电力发生器进行操作且机械耦合至气体发生器的电动机构成的可逆发电机12C、14C。在该图中，附图标记16指示机械耦合至发电机18的辅助功率单元(APU)，发电机18构成了启动器/发生器(S/G)，以及附图标记20指示电池。启动器/发生器18典型地经由连接器22递送115伏特AC的三相电,以及电池20典型地经由连接器24递送28伏特DC(Vdc)的电力，这些电压在航空学上都是常规的，并且电力是在控制单元26的控制下进行递送的。

在本发明中，用于直升机发动机/发生器12C、14C的电气控制和功率供应系统28包括用于向发动机/发生器选择性地递送交变电气功率的第一DC/AC转换器30，根据由电子控制电路34制动的连接矩阵32中的连接器320、322、324、326、328、330的位置，经由递送DC电压且由用于对启动器/发生器18递送的AC电压进行整流的二极管整流电路36(非受控整流器)构成或者由从电池20供电的升压器DC/DC转换器38构成的功率供应设备，向此第一DC/AC转换器本身供电DC。