[发明专利]用于提供用于提供电能用的电的设备的驱动功率的传动机构设备和方法

说明书

本发明涉及尤其基于燃气涡轮机的传动机构设备，所述传动机构设备优选地能够用于混合动力‑电地驱动的空中交通工具。所述传动机构设备的驱动部段产生加速了的气体流，所述气体流在所述传动机构设备的燃气涡轮机中被进一步处理，以用于产生推力。此外，所述传动机构设备包括具有用于提供用于多个电的发电机的驱动功率的多个功率涡轮机的功率涡轮机部段。所述功率涡轮机如下地设立，使得所述功率涡轮机能够单单由于与离开所述燃气涡轮机的、加速了的气体流的直接的相互作用、也就是说单单通过所述气体流本身并且尤其没有借助于到所述驱动部段的能够运动的构件中的一个处的机械的耦联被驱动。

技术领域

本发明涉及尤其基于燃气涡轮机（Gasturbine，有时称为气体涡轮机）的传动机构设备（Triebwerkseinrichtung，有时称为引擎设备），所述传动机构设备优选地能够用于电地或混合动力-电地（hybrid-elektrisch，有时称为混合电地）驱动的空中交通工具（Luftfahrzeug，有时称为飞机）。

背景技术

为了驱动空中交通工具如例如飞机或直升机，调查和使用基于电的或混合动力-电的驱动系统的构思作为对于迄今常用的内燃机的备选方案。这种混合动力-电的驱动系统通常（当然除了其它的、在此未提及的构件之外）具有至少一个内燃机以及与所述内燃机机械地耦联的电的发电机。内燃机（其作为传动机构例如能够基于具有压缩机、燃烧腔室和涡轮机部段的传统的燃气涡轮机）串联地或并联地集成到驱动系统中并且在提及的示例中在运行状态中借助于所述内燃机的涡轮机部段来驱动电的发电机。相应于此地，发电机本身提供电能供使用，所述电能根据发电机的期望的使用例如能够存储在电池中和/或能够供应给电动马达。所述电动马达例如能够得以用于驱动空中交通工具的推进器件。

在这种系统中，发电机为了功率输出而优选地集成到传动机构中。例如，在这些应用中相对小的发电机通过多个轴与燃气涡轮机的高压轴耦联。典型地，提供以多个MW的数量级的功率的发电机被放置到与传动机构本身相同的轴线（Achse）上。然而，原则上由于这种集成和这两个构件的在此采用的（umgesetzte）耦联而产生如下问题，即在于发电机中存在有故障情况时，传动机构或燃气涡轮机必须被切断。这一贯地（konsequenterweise，有时称为符合逻辑地）导致功率损失并且导致对于空中交通工具的必要时紧要的（kritischen，有时称为危急的）故障情况。在空中交通工具的电的运行的情况下，在驱动系统中的故障情况能够导致空中交通工具的坠落、尤其与对于乘客的相应的危险相联系并且通常伴随有巨大的财物损害。

在混合动力-电的驱动器的情况下（在其中，典型地经永久激励的（permanenterregte）发电机与涡轮机如所描述的那样耦联），这种问题还没有被考虑并且也还没有被解决。在具有传统的驱动器（在其中，内燃机产生用于装载电器（Bordelektronik）的高的电的功率）的空中交通工具的情况下，多个发电机通过联结器（Kupplungen）和复杂的、多级的传动器与相应的传动机构的所谓的高压轴连接。还能够考虑的是，发电机与低压轴耦联。在于发电机中的一个发电机中存在有故障情况时，所述一个发电机通过相应的联结器与传动机构分离。这种联结器对于大的发电机（如所述大的发电机在混合动力-电的驱动器中被需要的那样）还是能够考虑的，然而所述联结器由于较高的功率等级（Leistungsklasse）而变得非常重和大，这使对于这种应用的构思不能使用。

发明内容

因此，本发明的任务是，说明如下备选的可行方案，即对于尤其空中交通工具的混合动力-电的驱动器而言，在避免上面提及的问题的情况下给一个或多个电的发电机提供所需要的驱动功率供使用（zur Verfügung zu stellen）。

所述任务通过在权利要求1中所描述的传动机构设备以及通过在权利要求7中所描述的方法来解决。从属权利要求描述有利的设计方案。