[发明专利]具有永磁电机的发动机

说明书

一种用于操作发动机的永磁电机的方法，该方法包括：确定永磁电机的故障状况；响应于确定永磁电机的故障状况，通过增加一个或多个永磁体的温度来减小永磁电机的一个或多个永磁体的磁性。

技术领域

本主题大体涉及一种具有永磁电机的发动机。

背景技术

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。对于某些推进系统，燃气涡轮发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心通常以串行流动顺序包括压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，从风扇向压缩机区段的入口提供空气，其中一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。在燃烧区段内燃料与压缩空气混合并燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体被从燃烧区段导向到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，并且然后被导向通过排气区段，例如通向大气。

对于包括上述燃气涡轮发动机的至少某些推进系统，包括电动风扇以补充由推进系统包括的一个或多个燃气涡轮发动机提供的推进动力可能是有益的。然而，包括足够量的能量存储装置和推进系统以给电扇提供动力可能在空间和重量上是禁止的。因此，至少某些推进系统包括一个或多个电机，其可与燃气涡轮发动机中的一个或多个一起旋转，以在操作期间产生电力以驱动电动风扇。

此外，本公开的发明人已经确定，利用永磁电机可以具有优于其他电机构造的某些益处。这些益处可包括功率密度，效率和简单性。然而，永磁电机的一个负面特性涉及它们在发生内部线圈故障之后的行为。具体地，在这样的事件之后，只要转子旋转，永磁电机就可能产生故障，可能导致驱动发动机的显着阻力并在故障线圈内产生热量。这种不希望的产生可能具有负面后果，并且在现有技术中，停止这种不希望的产生的唯一方法是停止旋转(即关闭驱动发动机)。这种动作可能会造成进一步的负面后果，即推力和动力的损失。其他类型的电机不具有相同的问题，因为它们的转子可以被有效地停用。

因此，可以与发动机(诸如燃气涡轮发动机)一起使用以克服上述障碍的永磁电机的安全系统将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。

在本公开的一个示例性方面，提供了一种用于操作发动机的永磁电机的方法。该方法包括：确定永磁电机的故障状况；响应于确定永磁电机的故障状况，通过增加永磁电机的一个或多个永磁体的温度来减小一个或多个永磁体的磁性。

在某些示例性实施例中，发动机是内燃机。

在某些示例性实施例中，发动机是涡轮轴发动机，涡轮螺旋桨发动机或涡轮风扇发动机中的至少一种。

在某些示例性实施例中，发动机构造成在操作期间产生最大动力量，其中永磁电机能够从发动机提取最大动力量，并且其中永磁电机能够从发动机提取的最大动力量在发动机被构造成在操作期间产生的最大动力量的大约2.5％和大约75％之间。

例如，在某些示例性方面，永磁电机能够从发动机提取的最大动力量大于发动机被构造成在操作期间产生的最大动力量的大约25％。

在某些示例性实施例中，确定永磁电机的故障状况包括确定永磁电机的内部线圈故障。

在某些示例性实施例中，通过增加一个或多个永磁体的温度来减小一个或多个永磁体的磁性包括驱动电流通过永磁电机的定子组件以引起永磁电机的转子组件中的涡流损耗。

例如，在某些示例性方面，永磁电机限定设计的电流频率操作范围，并且其中驱动电流通过永磁电机的定子组件以引起涡流损耗包括以不同于设计的电流频率操作范围的频率驱动电流通过永磁电机的定子组件。

在某些示例性实施例中，通过增加一个或多个永磁体的温度来减小一个或多个永磁体的磁性包括将加热流体提供给永磁电机。