[发明专利]航空发动机起动系统、起动方法及航空发动机

说明书

本发明涉及一种航空发动机起动系统、起动方法及航空发动机，其中，航空发动机起动系统包括：第一电磁部件和第二电磁部件，第一电磁部件设在航空发动机的外机匣(2)上，第二电磁部件设在航空发动机压气机的至少一级转子叶片(A)上，第一电磁部件和第二电磁部件能够在通电时产生相对变化的磁场，以便在航空发动机起动时驱动压气机转子(3)旋转。本发明的起动系统相当于通过集成式设计将压气机转子和外机匣变为类似于无刷电机的结构，能够在起动时直接控制压气机转子至预定转速，不需要配合传动系统，从而简化了起动系统的整体结构，不仅可以减小额外占用的空间，还能减少起动系统的质量。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种航空发动机起动系统、起动方法及航空发动机。

背景技术

起动系统是航空发动机的重要组成部分，航空发动机点火之前，需要通过外部能量驱动其转子(一般为高压压气机及高压涡轮)高速旋转为燃烧室提供足够的高压空气，以满足起动要求。其一般工作过程为：首先，起动系统驱动转子到达点火转速；接着燃油流入燃烧室进行点火；当转子到达脱开转速时起动系统与转子脱离。

目前，涡扇航空发动机中应用较广的其中一种是高压空气起动系统，典型的高压空气起动系统主要包括：带减速机构的空气涡轮、离合器、与转子连接的附件齿轮箱。在高压空气的驱动下，空气涡轮通过离合器、附件齿轮箱驱动转子转动，最终实现起动功能。该起动系统通过机械零部件就能实现起动功能，简单可靠，但需要较为复杂的传动机构，且在引气过程中可能会降低发动机的热效率。

另一种目前较为先进的是采用电机起动系统，典型的电机起动系统包括：驱动电机、与转子连接的附件齿轮箱。驱动电机通过附件齿轮箱带动转子转动，最终实现起动功能。该起动结构不会影响发动机的效率，相比于高压空气起动结构需求的质量较小，但需要复杂的传动机构，对电机的性能要求也较高。

由此可见，高压空气起动系统和电机起动系统均需要引入复杂的传动机构，才能使转子到达预定转速，这必然会增加起动系统结构复杂性以及整体质量。

发明内容

本发明的目的是提出一种航空发动机起动系统、起动方法及航空发动机，该起动系统能够以较为简单的结构实现对航空发动机的起动。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种航空发动机起动系统，第一电磁部件和第二电磁部件，所述第一电磁部件设在航空发动机的外机匣上，所述第二电磁部件设在所述航空发动机压气机转子的至少一级转子叶片上，所述第一电磁部件和所述第二电磁部件能够在通电时产生相对变化的磁场，以便在所述航空发动机起动时驱动所述压气机转子旋转。

进一步地，所述第一电磁部件包括第一线圈，所述第一线圈环设在所述外机匣的外周上。

进一步地，所述第二电磁部件包括设在至少一级所述转子叶片上的多个第二线圈，设在同一级所述转子叶片上的多个所述第二线圈分别与该级的各个所述转子叶片相对应。

进一步地，所述第二电磁部件设在第一级所述转子叶片上。

进一步地，所述第一电磁部件和所述第二电磁部件之间能够实现单向或双向无线电力传递。

进一步地，所述第一电磁部件包括第一电力传递模块，所述第二电磁部件包括多个第二电力传递模块，所述第一电力传递模块和多个所述第二电力传递模块之间能够实现单向或双向无线电力传递。

进一步地，所述第一电磁部件和所述第二电磁部件的至少一个包括可充电的电源。

进一步地，所述电源设在所述第一电磁部件中，所述第一电磁部件还包括第一线圈，所述电源用于向所述第一线圈供电。

进一步地，所述第一电磁部件还包括控制部件，所述控制部件包括电流控制模块，用于控制所述第一电磁部件的通电参数。