BR112012009898B1 - arranque-gerador de turbomáquina, turbomáquina, e processo de controle de um arranque-gerador de turbomáquina - Google Patents
arranque-gerador de turbomáquina, turbomáquina, e processo de controle de um arranque-gerador de turbomáquina Download PDFInfo
- Publication number
- BR112012009898B1 BR112012009898B1 BR112012009898-5A BR112012009898A BR112012009898B1 BR 112012009898 B1 BR112012009898 B1 BR 112012009898B1 BR 112012009898 A BR112012009898 A BR 112012009898A BR 112012009898 B1 BR112012009898 B1 BR 112012009898B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- electrical machine
- main electrical
- rotor
- starting
- generator
- Prior art date
Links
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004886 process control Methods 0.000 title 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
- H02K11/042—Rectifiers associated with rotating parts, e.g. rotor cores or rotary shafts
-
- 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
- F02C7/275—Mechanical drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/14—Synchronous motors having additional short-circuited windings for starting as asynchronous motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/26—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
- H02P1/50—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor by changing over from asynchronous to synchronous operation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/08—Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
- H02P2101/30—Special adaptation of control arrangements for generators for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
arranque-gerador de turbomáquina, turbomáquina, e processo de comando de um arranque-gerador de turbomáquina. um arranque-gerador de turbomáquina compreende uma máquina elétrica principal (20) tendo um estator e um rotor (22) com um indutor rotórico enrolado e barras de amortecimento formando um alojamento e um excitador (30) tendo um indutor estatório e um rotor com enrolamentos rotóricos ligados ao indutor rotórico da máquina elétrica principal via um retificador rotativo (36). quando de uma primeira etapa da fase de arranque, a máquina elétrica principal (20) é comandada em modo motor assíncrono injetando uma corrente alternada em seus enrolamentos estatóricos, um torque de arranque sendo criado por meio das únicas barras de amortecimento sem contribuição notável do indutor rotórico da máquina elétrica principal na geração do torque de arranque. quando de uma segunda etapa após a fase de arranque, a máquina elétrica principal (20) é comandada em modo motor síncrono injetando uma corrente alternada em seus enrolamentos estatóricos alimentando ao mesmo tempo seu indutor rotórico em corrente contínua via o excitador (30), a pasagem da primeira para a segunda etapa da fase de arranque sendo comandada quando a velocidade de rotação da árvore atinge um valor predeterminado.
Description
“ARRANQUE-GERADOR DE TURBOMÁQUINA, TURBOMÁQUINA, E PROCESSO DE CONTROLE DE UM ARRANQUE-GERADOR DE TURBOMÁQUINA” Antecedentes da invenção [0001] A invenção refere-se aos arranques-geradores de turbomáquinas.
[0002] O domínio de aplicação da invenção é mais particularmente o dos arranques-geradores para motores aeronáuticos de propulsão a turbina a gás ou para grupos auxiliares de potência ou APU (“Auxiliary Power Unit”) de turbina a gás montados sobre aeronaves. A invenção é, contudo aplicável a outros tipos turbomáquinas, por exemplo, das turbinas industriais.
[0003] Tal arranque-gerador ou S/G (“Starter/Generator”) compreende de modo usual uma máquina elétrica principal formando gerador elétrica principal funcionando em modo síncrono após arranque e ignição da turbomáquina associada. A máquina elétrica principal possui um indutor rotórico e enrolamentos estatóricos que, em modo gerador síncrono, fornecem uma energia elétrica alternativa a uma rede de bordo de uma aeronave via uma linha de alimentação sobre a qual é montado um contator de linha. A tensão alternativa fornecida pelo gerador principal é controlada através de uma unidade de regulagem do gerador ou GCU (“Generator Control unit”) que alimenta em corrente contínua um indutor estatório de um excitador cujos enrolamentos rotóricos são ligados ao indutor rotórico da máquina elétrica principal via um retificador rotativo. A energia elétrica necessária para a alimentação do indutor do excitador pode ser fornecida por um gerador elétrico auxiliar como um gerador síncrono a ímãs permanentes, ou pode ser derivada da rede elétrica de bordo da aeronave.
[0004] Os rotores da máquina elétrica principal, o excitador e o gerador auxiliar eventual são montados sobre um eixo comum acoplado mecanicamente a um eixo da turbomáquina e constituem um arranque-gerador com dois ou três estágios funcionando sem escovas (ou “brushless”).
[0005] Para assegurar o arranque da turbomáquina, é conhecido fazer funcionar a máquina elétrica principal em modo de motor elétrico síncrono alimentando seus enrolamentos estatóricos por uma tensão alternativa fornecida sobre a linha de
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 5/23
2/14 alimentação via o contator de linha e alimentando o indutor rotórico via o excitador. O eixo do gerador estando inicialmente em parada é necessário injetar via a GCU uma tensão alternativa no indutor estatório do excitador para desenvolver sobre seus enrolamentos retóricos uma tensão alternativa que, após correção, alimenta o indutor retórico da máquina elétrica principal.
[0006] Para poder injetar a tensão alternativa requerida a fim de produzir o torque requerido ao arranque, a GCU deve ser concebida e bem dimensionada além do que é necessário para alimentar o excitador com corrente contínua em modo gerador.
[0007] Para remediar este inconveniente, propôs-se no documento GB 2.443.032 modificar o excitador para funcionar em modo transformador rotativo a fim de fornecer a corrente de excitação do indutor rotórico da máquina elétrica principal quando ela funciona em arranque em modo síncrono. Esta modificação bem como a necessidade de fazer passar uma potência elevada pelo estator do excitador ao arranque em baixa velocidade faz que tal solução apresente o inconveniente de um acréscimo de massa e de espaço ocupado.
[0008] Também foi proposto assegurar o arranque fazendo funcionar a máquina elétrica principal em modo de motor assíncronio antes que em modo de motor síncrono. Pode-se fazer referência aos documentos US 5.055.700, US 6.844.707 e EP 2.025.926. No documento US 5.055.700, no arranque, os enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal são alimentados em tensão alternativa, via um contator de arranque, através de um circuito inversor pilotado com uma relação tensão sobre frequência constante. O rotor da máquina elétrica principal é munido de barras de amortecimento formando um alojamento “tipo gaiola de esquilo”, permitindo a colocação em rotação do rotor enquanto que o indutor rotórico da máquina principal é periodicamente colocado em curto-circuito através de um interruptor particular para evitar sobretensões prejudiciais. No documento US 6.844.707, ao arranque, enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal são alimentados igualmente em tensão alternativa, via um contator de arranque, por meio de um circuito inversor pilotado em tensão e frequência. O indutor rotórico da
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 6/23
3/14 máquina principal é colocado em curto-circuito por um interruptor particular inicialmente fechado. A colocação em curto-circuito do indutor retórico permite a colocação em rotação do rotor em associação com barras de amortecimento associadas ao indutor rotórico e formando um alojamento de tipo “gaiola de esquilo” parcial. A abertura do interruptor de curto-circuito é controlada pela corrente procedente enrolamentos rotóricos do excitador quando da passagem do gerador em modo gerador elétrico. O documento EP 2.025.926 descreve igualmente um funcionamento da máquina elétrica principal em modo de motor assíncrono ao arranque, o torque de arranque sendo assegurado por colocação do indutor rotórico em circuito fechado em série com uma resistência por meio de um interruptor com assistência eventual de barras de amortecimento.
[0009] O funcionamento em modo assíncrono sendo degradado em relação a um funcionamento em modo síncrono, estas soluções conhecidas não são adaptadas no caso de S/G associados às turbomáquinas demandando uma potência elevada no arranque, em particular no caso das turbomáquinas de motores aeronáuticos de propulsão.
[0010] Por outro lado, estas soluções conhecidas necessitam a inserção de um interruptor comandável em paralelo ou em série com o indutor rotórico da máquina elétrica principal, o que é um elemento em que não se pode confiar.
[0011] Além disso, é bem conhecido por muito tempo dar a partida em modo assíncrono dos motores elétricos síncronos equipados de indutores enrolados ou de barras formando um alojamento de tipo “gaiola de esquilo. A fase de arranque até que a velocidade de sincronismo seja atingida é unicamente em modo assíncrono. Pode-se fazer referência aos documentos US 3.354.368 e GB 175.084.
Objeto e sumário da invenção [0012] A invenção tem por objetivo fornecer um arranque-gerador de turbomáquina que não apresenta os inconvenientes acima citados e propõe para esse efeito, de acordo com um dos seus aspectos, um arranque-gerador compreendendo:
- uma máquina elétrica principal concebida para funcionar em modo
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 7/23
4/14 gerador elétrico síncrono após arranque da turbomáquina e para funcionar em modo de motor elétrico quando de uma fase de arranque da turbomáquina, a máquina elétrica principal tendo um estator portando enrolamentos estatóricos e um rotor com um indutor rotórico enrolado e as barras de amortecimento formando um alojamento sendo ligados eletricamente uns aos outros em suas extremidades,
- um excitador tendo um indutor estatório e um rotor com enrolamentos retóricos ligados ao indutor retórico da máquina elétrica principal via um retificador rotativo, os rotores da máquina elétrica principal e o excitador sendo montados sobre um eixo comum destinado a ser acoplado mecanicamente a um eixo da turbomáquina,
- uma unidade de regulagem do gerador ligada ao indutor estatório do excitador para fornecer uma corrente contínua ao indutor estatório do excitador quando a máquina elétrica principal funciona em modo gerador elétrico, e
- uma unidade de regulagem do arranque ligada aos enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal via um contatar de arranque para fornecer uma corrente alternada aos enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal quando esta funciona em modo de motor elétrico,
- arranque-gerador no qual:
- a unidade de regulagem arranque comporta um primeiro circuita regulador de arranque em modo de motor assíncrono, um segundo circuita regulador de arranque em modo de motor síncrono, um inversor para fornecer a corrente alternada aos enrolamentos estatóricos da matriz elétrica principal via o contatar de arranque, um comutador de modo de motor para pilotar o inversor pelo primeiro ou o segundo circuita regulador de arranque, e um circuita de controle do comutador de modo de motor para começar a fase de arranque em modo de motor assíncrono e para passar de um modo de motor assíncrono a um modo de motor síncrono durante a fase de arranque quando a velocidade de rotação do eixo ultrapassa um limite predeterminado, e
- o alojamento formada pelas barras de amortecimento é configurado para permitir a ele apenas um arranque em modo de motor assíncrono sem contribuição
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 8/23
5/14 notável do indutor retórico da máquina elétrica principal à geração do torque de arranque.
[0013] Tal disposição é mais particularmente vantajosa no caso dos arranquesgeradores associados às turbomáquinas de motores de propulsão aeronáuticos, o balanço em modo de motor síncrono sendo controlado para um limite de velocidade além do qual o funcionamento em modo de motor assíncrono não permite mais garantir o fornecimento de um torque de arranque suficiente para tais turbomáquinas. A invenção é também notável pelo fato de que a disposição das barras de amortecimento é concebida para favorecer o funcionamento em motor assíncrono, sem necessitar configurar o indutor retórico em curto-circuito ao arranque.
[0014] Com vantagem, as barras de amortecimento são divididas angularmente de modo substancialmente uniforme, o passo angular P entre duas barras de amortecimento próximas sendo tal que 0,8 Pm < P < 1,2 Pm, preferivelmente como 0,9 Pm < P < 1,1 Pm, onde Pm é o valor médio do passo angular no conjunto das barras de amortecimento. A disposição substancialmente regular das barras de amortecimento permite não somente favorecer o funcionamento em modo de motor assíncrono, mas também evitar grandes ondulações do torque.
[0015] De acordo com uma particularidade do gerador, este comporta um sensor de posição angular ligado ao segundo circuito regulador de arranque para fornecer a este uma informação representativa da posição angular do rotor da máquina elétrica principal.
[0016] Preferivelmente também, cada circuito regulador de arranque é ligado a sensores fornecendo informações representativas das intensidades das correntes em enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal, e cada circuito regulador de arranque compreende uma unidade de cálculo para avaliar o torque real de arranque fornecido a partir das informações representativas das intensidades das correntes em enrolamentos estatóricos e para produzir sinais de controle do inversor a fim de subordinar o torque real de arranque fornecido a um valor especificado de torque pré-registrado.
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 9/23
6/14 [0017] Além disso, a unidade de regulagem de arranque pode ser ligada a um sensor fornecendo uma informação representativa da velocidade de rotação do eixo e compreender um circuito para fornecer ao primeiro e segundo circuito reguladores de arranque um valor especificado de torque a partir de um perfil pré-registrado de variação do torque de arranque em função da velocidade de rotação do eixo.
[0018] De acordo com outro dos seus aspectos, a invenção visa também uma turbomáquina equipada com o arranque-gerador tal como foi definido acima.
[0019] De acordo com ainda outro dos seus aspectos, a invenção visa um processo de controle de um arranque-gerador de turbomáquina quando de uma fase de arranque da turbomáquina, o arranque-gerador compreendendo; uma máquina elétrica principal tendo um estator portando enrolamentos estatóricos e um rotor com um indutor retórico enrolado e barras de amortecimento formando um alojamento sendo ligados eletricamente uns aos outros em suas extremidades, e um excitador tendo um indutor estatório e um rotor com enrolamentos retóricos sendo ligados ao indutor retórico da máquina elétrica principal via um retificador rotativo, os rotores da máquina elétrica principal e do excitador sendo montados sobre um eixo comum, processo segundo o qual:
- quando de uma primeira etapa da fase de arranque, turbomáquina estando inicialmente parada, a máquina elétrica principal é controlada em modo de motor assíncrono injetando uma corrente alternada em enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal, um torque de arranque sendo gerado por meio das barras de amortecimento, praticamente sem contribuição do indutor retórico da máquina elétrica à geração do torque de arranque,
- quando de uma segunda etapa seguinte da fase de arranque, a máquina elétrica principal é controlada em modo de motor síncrono injetando uma corrente alternada em enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal alimentando ao mesmo tempo o indutor retórico da máquina elétrica principal com corrente contínua por injeção de corrente contínua no indutor estatório do excitador, e
- a passagem da primeira etapa para a segunda etapa da fase de arranque é controlada quando a velocidade de rotação do eixo atinge um valor
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 10/23
7/14 predeterminado.
[0020] Com vantagem, utiliza-se uma máquina elétrica principal cujo rotor comporta barras de amortecimento que são divididas obliquamente de modo substancialmente uniforme com um passo angular P entre duas barras de amortecimento próximas de modo que 0,8 Pm < P < 1,2 Pm, preferivelmente 0,9 Pm < P < 1,1 Pm onde Pm é o valor médio do passo angular no conjunto das barras de amortecimento.
[0021] Quando da fase de arranque, o arranque-gerador preferivelmente é controlado para subordinar o torque fornecido pela máquina elétrica principal a um valor especificado predeterminado função da velocidade de rotação do eixo.
Breve descrição dos desenhos [0022] A invenção será melhor compreendida na leitura da descrição feita a seguir, a título indicativo mas não limitativo, em referência aos desenhos em anexo.
[0023] A figura 1 é um esquema muito simplificado de um motor de avião de turbina a gás.
[0024] A figura 2 mostra de modo muito esquemático a disposição de um arranque-gerador de acordo com um modo de realização da invenção.
[0025] A figura 3 é uma vista esquemática em corte radial de um modo de realização de um rotor de máquina elétrica principal no arranque-gerador da figura 2. [0026] A figura 4 é uma vista esquemática em extremidade do rotor da figura 3.
[0027] A figura 5 é uma vista esquemática em corte radial de outro modo de realização de um rotor de máquina elétrica principal do arranque-gerador da figura 2. [0028] A figura 6 é um esquema de um modo de realização de uma unidade de regulagem do arranque do arranque-gerador da figura 2.
Descrição detalhada de modos de realização [0029] A invenção será principalmente descrita a seguir no âmbito da sua aplicação a um arranque-gerador turbomáquina de motor de propulsão para avião como, por exemplo, mostrado de modo muito simplificado na figura 1.
[0030] A invenção é, contudo, aplicável a arranques-geradores de outras turbomáquinas, notadamente turbinas de helicópteros, turbinas industriais ou
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 11/23
8/14 turbinas de grupos auxiliares de potência (APU).
[0031] A turbomáquina da figura 1 compreende uma câmara de combustão 1, os gases de combustão procedentes da câmara 1 acionando uma turbina de alta pressão (HP) 2 e uma turbina de baixa pressão (BP) 3, a turbina 2 é acoplado por um eixo a um compressor HP 4 que alimenta a câmara de combustão 1 com ar sob pressão enquanto a turbina 3 é acoplada por um outro eixo a um ventilador 5 em entrada do motor.
[0032] Uma caixa de transmissão 6, ou caixa de acessórios, é ligada por uma tomada de potência mecânica 7 a um eixo de turbina e compreende um conjunto de pinhões para o acionamento de diferentes equipamentos, notadamente bombas e pelo menos um arranque-gerador elétrico (a seguir “S/G”) 10.
[0033] A figura 2 mostra esquematicamente um S/G 10 com três estágios, uma máquina elétrica principal 20, um excitador 30 e um gerador auxiliar 40 cujos rotores são montados sobre um eixo comum 12 ligado mecanicamente a um eixo da turbomáquina de motor de avião como o da figura 1.
[0034] A máquina elétrica principal 20 compreende, no rotor, um indutor rotórico bobinado 22 e, no estator dos enrolamentos estatóricos 24a, 24b, 24c que podem ser conectado em estrela. O excitador 30 compreende, no estator, um enrolamento indutor 34 e, no rotor, enrolamentos retóricos 32a, 32b, 32c que podem ser conectados em estrela. As correntes alternadas desenvolvidas no rotor do excitador 30 são retificadas por um retificador giratório 36, como uma ponte de diodos rotativos, para alimentar o indutor rotórico da máquina elétrica principal. O gerador auxiliar 40 é, por exemplo, um gerador síncrono com ímãs permanentes com um rotor 42 portando ímãs permanentes e enrolamentos estatóricos 44a, 44b, 44c que podem ser conectados em estrela.
[0035] Em modo gerador, a turbomáquina tendo sido dada a partida e a ignição, a máquina elétrica principal 20 constitui um gerador elétrico sincrônica que fornece ao estator uma tensão elétrica trifásica (neste exemplo) sobre uma linha de alimentação 26 sobre a qual é inserido um comutador de linha 28. A linha de alimentação 26 encaminha a tensão elétrica para a rede de bordo (não
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 12/23
9/14 representado) do avião. A regulagem da tensão produzida é assegurada por uma unidade de regulagem do gerador ou GCU 50 que controla a alimentação do indutor 34 do excitador com corrente contínua para subordinar a tensão llréf em um ponto de referência sobre a linha 26 a um valor especificado. Para esse efeito, uma informação representativa do valor instantâneo da tensão llréf é fornecida ao GCU 50. A energia elétrica necessária para a alimentação do excitador 30 é fornecida pelo gerador auxiliar 40, o GCU 50 recebendo e retificando a tensão alternativa fornecida ao estator do gerador auxiliar 40. Em variante, a alimentação do GCU 50 podería ser derivada da rede elétrica de bordo do avião. Tal funcionamento de um S/G em modo gerador é conhecido.
[0036] Em modo arranque, a máquina elétrica principal 20 constitui um motor elétrico fornecendo o torque necessário para a colocação em rotação da turbomáquina. Durante a fase de arranque, enrolamentos estatóricos 24a, 24b, 24c da máquina elétrica principal 20 são alimentados em corrente alternada por meio de uma unidade de regulagem do arranque 60 compreendendo um inversor que é ligado aos enrolamentos 24a, 24b, 24c por uma linha 62 sobre a qual é inserido um contator de arranque 64.
[0037] Quando de uma primeira etapa da fase de arranque, a turbomáquina estando inicialmente parada, a máquina elétrica 20 funciona em modo de motor assíncrono utilizando barras de amortecimento associadas ao indutor rotórico 22 da máquina elétrica principal 20. De modo bem conhecido, em funcionamento em modo gerador síncrono, estas barras de amortecimento têm por funções contribuir para o comportamento mecânico do rotor, melhorar o fator de forma sinusoidal uniformizando o campo magnético no entreferro, reduzir as consequências de cargas trifásicas mal divididas e amortecer as oscilações durante transitórios de cargas.
[0038] De acordo com uma característica da invenção, as barras de amortecimento são dispostas em prioridade para favorecer a geração de um torque de arranque elevado.
[0039] Como mostram as figuras 3 e 4, as barras de amortecimento 222 são
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 13/23
10/14 divididas com vantagem angularmente de modo substancialmente regular e são ligadas eletricamente umas nas outras nas suas extremidades para formar alojamento de tipo “gaiola de esquilo”. No exemplo ilustrado, o rotor da máquina elétrica principal está em polos salientes 224 que portam enrolamentos rotóricos 226 do indutor 22. As barras 222 que se estendem paralelamente ao eixo do rotor na proximidade da extremidade dos polos 224, os eixos das barras 222 estando situados sobre uma mesma superfície cilíndrica. Em uma das suas extremidades axiais, as barras 222 são reunidas por uma coroa 228 (figura 4). Em suas outras extremidades axiais, as barras são reunidas da mesma maneira por outra coroa similar. Por distribuição angular substancialmente regular das barras 222, entendese aqui uma disposição tal que o passo angular P entre duas barras atende à relação 0,8 Pm < P < 1,2 Pm, preferivelmente 0,9 Pm < P < 1,1 Pm, onde Pm é o passo angular médio para o conjunto das barras.
[0040] Além de um funcionamento otimizado em modo de motor assíncrono, a distribuição substancialmente regular das barras de amortecimento apresenta a vantagem de evitar grandes ondulações do torque como resultante de uma distribuição muito irregular.
[0041] A disposição substancialmente regular das barras impõe, contudo, uma distância relativamente reduzida entre polos 224 nas suas extremidades, distância necessariamente inferior ao passo P. Pode resultar um fluxo de fuga entre polos, mas relativamente limitado e pouco penalizante para o funcionamento da máquina elétrica principal 20 em modo síncrono. No exemplo ilustrado pela figura 3, os polos 224 estão em número de 6 e o número de barras é igual a 21 alternando 3 barras e 4 barras por polo. Nota-se que disposição angular das barras não é necessariamente simétrica em relação a um eixo passando por este centro dos polos.
[0042] Pode-se adotar uma disposição diferente, por exemplo, com um rotor de 4 polos salientes e um número de barras igual a 18 alternando 4 barras e 5 barras por polo, como mostrado na figura 6.
[0043] Como evidente, seria possível adotar um número de barras diferente do
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 14/23
11/14 dos exemplos ilustrados, notadamente de acordo com a aplicação específica visada. [0044] Para ter um torque elevado em modo de motor assíncrono utilizando o alojamento 220, a resistência elétrica da alojamento deve preferivelmente ser minimizada. Com efeito, se a resistência elétrica do alojamento formada pelas barras 222 e as coroas 228 é muito elevada, poderá ser impossível induzir uma corrente suficiente nas barras para atingir o nível de torque desejado com o nível disponível de tensão de alimentação do inversor da unidade de regulagem de arranque. Além disso, uma resistência muito elevada induz perdas por efeito Joule grandes que são prejudiciais do ponto de vista do rendimento e do ponto de vista térmico. As barras de amortecimento 222 e as coroas 228 ligando as mesmas nas suas extremidades são então preferivelmente realizadas em material bom condutor da eletricidade, por exemplo, de cobre e com uma seção superior à simplesmente requerida para as barras para a única função de amortecimento.
[0045] Pode ser, por outro lado, vantajoso conferir às barras 228 uma secção retangular em vez de circular, de seção igual, para prejudicar o menos possível a seção magnética de passagem do fluxo.
[0046] Nota-se que a totalidade do torque de arranque em modo de motor assíncrono é produzida graças ao alojamento 220, sem contribuição dos enrolamentos rotóricos que não são fechados novamente sobre eles mesmos.
[0047] Quando a velocidade de rotação do eixo 12 atinge um valor de limite como o fornecimento do torque requerido não pode mais ser garantido pela máquina elétrica principal que funciona em modo de motor assíncrono, uma comutação de modo de motor assíncrono em modo de motor síncrono é controlada para efetuar a segunda e última etapa da fase de arranque. O excitador estando em rotação, uma corrente contínua é injetada pelo GCll 50 sobre o indutor 34 do excitador a fim de alimentar o indutor enrolado 22 com corrente contínua via o retificador rotativo 36. No mesmo tempo, os enrolamentos estatóricos 24a, 24b, 24c da máquina elétrica principal são alimentados em corrente alternada através da unidade de regulagem do arranque 60 assegurando ao mesmo tempo uma orientação ótima do fluxo estatórico em relação à posição do rotor.
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 15/23
12/14 [0048] De modo clássico, quando o torque produzido pela turbomáquina é suficiente para mais não ter necessidade do S/G, o contatar de arranque 64 está aberta, e o fechamento do contatar de linha 28 pode ser controlado pela GCU 50 quando a velocidade do S/G, e, portanto, a sua frequência, são suficientes.
[0049] Um modo particular de realização da unidade de regulagem arranque 60 será agora descrita em referência à figura 6.
[0050] As tensões alimentando os enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal são produzidas por um inversor de arranque 602 que é pilotado em tensão e frequência através de um circuita de controle de inversor 604. A energia elétrica necessária para a geração das tensões desejadas pelo inversor 602 e o funcionamento dos diferentes componentes da unidade de regulagem arranque 60 é fornecida por uma linha de alimentação (não representada) a partir de uma rede de bordo do avião alimentado APU ou um grupo gerador no solo.
[0051] De acordo com a posição de um comutador de modo de motor 606, o circuita 604 de controle de inversor é ligado em entrada a um circuita regulador de arranque em modo assíncrono 608 ou a um circuita regulador de arranque em modo síncrono 610.
[0052] Um circuita 614 tem entradas ligadas a sensores de corrente 620a, 620b, 620c inseridas sobre os condutores da linha 62 para fornecer aos circuitas 608 e 610 informações representativas das intensidades das correntes de fase nos enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal.
[0053] Um circuita 616 tem uma entrada ligada a um sensor 14 (figura 2) montado sobre o eixo 12 do S/G para fornecer aos circuitas 608 e 610 uma informação representativa da velocidade de rotação do eixo 12. Um circuita 618 tem uma entrada igualmente ligada ao sensor 14 para fornecer ao circuita 610 uma informação representativa da posição angular do eixo 12, ou seja, representativa da posição angular do rotor da máquina elétrica principal 20. O sensor 14 é, por exemplo, um sensor de posição angular que permite derivar dos sinais do sensor uma informação de posição e uma informação de velocidade, tal sensor sendo conhecido em si.
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 16/23
13/14 [0054] O sensor de posição angular pode ser omitido quando esta posição pode ser calculada a partir da medida de grandezas elétricas que dependem do mesmo. [0055] O funcionamento da unidade de regulagem de arranque 60 é o seguinte.
[0056] Em resposta a uma ordem de arranque St, uma unidade de controle digital 600 controla o fechamento do contator 64 e o balanço do comutador de modo de motor 606 para ligar o circuito regulador de arranque em modo assíncrono 608 ao circuito 604 de controle de inversor.
[0057] Como mostrado esquematicamente na ura 6, uma mesa 612 contém informações representando o valor especificado do torque de arranque C em função da velocidade de rotação N do eixo do S/G. O valor requerido do torque é aqui substancialmente constante a partir do início da fase de arranque e diminui no final da mesma. A unidade de controle numérico 600 recebe do circuito 616 a informação representativa da velocidade de rotação N e controla a mesa 612 em leitura para fornecer ao circuito 608 um valor especificado de torque Cs. Além disso, o circuito 608 compreende uma unidade de cálculo para calcular notadamente uma grandeza representativa do torque real exercido pela máquina elétrica principal e fornecer ao circuito de controle de tensão e frequência de inversor 604 as informações especificadas de tensão e de frequência a fim de subordinar notadamente o valor do torque real ao valor especificado Cs em função da velocidade.
[0058] Para esse efeito, partir dos valores das intensidades das correntes de fase em enrolamentos estatóricos, pode-se calcular a corrente de torque Iq e a corrente de fluxos Id da máquina elétrica, de modo bem conhecido. A corrente Iq que é a imagem do torque real é subordinada a um valor especificado correspondente ao torque especificado Cs. A corrente de fluxos Id é a imagem do fluxo rotórico e pode ser subordinada ao seu valor máximo antes de saturação.
[0059] Quando a velocidade aumenta, o torque máximo que pode fornecer uma máquina funcionando em modo de motor assíncrono diminui a partir de uma certa velocidade. Existe então uma velocidade de rotação Ni a partir da qual a máquina não pode fornecer o torque especificado necessário. Este valor Ni depende das características da máquina.
Petição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 17/23
14/14 [0060] Quando o valor Ni é atingido, a unidade de controle numérico 600 controla o balanço do comutador de modo de motor 606 para ligar o circuito regulador de arranque em modo síncrono 610 ao circuito 604 de controle de inversor e controla a GCU 50 para alimentar o enrolamento estatórico do excitador 30 em corrente contínua. Como previamente, a unidade de controle digital 600 controla a mesa 612 para fornecer o valor especificado de torque Cs ao circuito 610 em função da velocidade.
[0061] Assim como o circuito 608, o circuito regulador de arranque em modo síncrono compreende meios para calcular o torque real. O circuito 610 fornece ao circuito de controle de inversor 604 as informações especificadas de tensão e de frequência para subordinar o torque real ao valor especificado Cs em função da velocidade, assegurando ao mesmo tempo uma posição ótima do fluxo estator em relação à posição a angular do rotor. Para esse efeito, como previamente, as correntes Iq e Id são calculadas. A corrente Iq é subordinada a um valor especificado que corresponde ao torque especificado Cs. A corrente de fluxos pode ser subordinada a um valor nulo. Do lado do excitador, o estator é alimentado com uma corrente tal que o nível de fluxo indutor é máximo no nível da máquina elétrica principal, a fim de reduzir tanto quanto possível a corrente estatórica da máquina elétrica principal para um torque dado a fornecer. Quando a velocidade aumenta, a corrente de indutor do excitador é diminuída para reduzir o fluxo na máquina elétrica principal e evitar que a força eletromotriz torne-se muito elevada em relação à tensão de alimentação do inversor 602.
[0062] A abertura do interruptor de linha 64 é controlada pela unidade de controle 600 quando a velocidade de rotação atinge um valor predeterminado.
Claims (9)
- REIVINDICAÇÕES1. Arranque-gerador de turbomáquina compreendendo:- uma máquina elétrica principal (20) projetada para funcionar em modo gerador elétrico síncrono após arranque da turbomáquina e para funcionar em modo motor elétrico durante uma fase de arranque da turbomáquina, a máquina elétrica principal tendo um estator portando enrolamentos estatóricos (24a, 24b, 24c) e um rotor com um indutor rotórico enrolado (22) e barras de amortecimento (222) formando um alojamento por serem ligadas eletricamente umas às outras em suas extremidades,- um excitador (30) tendo um indutor estatório (34) e um rotor com enrolamentos retóricos (32a, 32b, 32c) ligados ao indutor rotórico da máquina elétrica principal via um retificador rotativo (36), os rotores da máquina elétrica principal e o excitador sendo montados sobre um eixo comum (12) para se acoplar mecanicamente a um eixo da turbomáquina,- uma unidade de regulagem de gerador (50) ligada ao indutor estatório do excitador para fornecer uma corrente contínua ao indutor estatório do excitador enquanto a máquina elétrica principal funciona em modo gerador elétrico síncrono, e- uma unidade de regulagem de arranque (60) ligada aos enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal via um contatar de arranque (64) para fornecer uma corrente alternada aos enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal enquanto esta funciona em modo de motor elétrico, o arranque-gerador caracterizado pelo fato de que:- a unidade de regulagem de arranque (60) inclui um primeiro circuito regulador (608) para dar o arranque em modo de motor assíncrono, um segundo circuito regulador (610) para dar o arranque em modo de motor síncrono, um inversor (602) para fornecer a corrente alternada aos enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal via o contatar de arranque (64), um comutador de modo de motor (606) para fazer com que o inversor (602) seja controlado pelo primeiro ou o segundo circuito regulador de arranque, e um circuito (600) para controlar o comutador de modo de motor (606) e o contatar de arranque (64); o circuito dePetição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 19/23
- 2/4 controle (600) recebendo informação representativa da velocidade de rotação do eixo (12) e sendo configurado para:- fechar o contator de arranque (64) em resposta a uma solicitação de arranque;- começar o arranque da turbomáquina com a máquina elétrica principal (20) operando em modo de motor assíncrono de acordo com o circuito regulador (608) para arranque em modo de motor assíncrono;- manter o arranque da turbomáquina com a máquina elétrica principal (20) operando em modo de motor síncrono de acordo com o circuito regulador (610) para arranque em modo de motor síncrono, a mudança de modo de motor assíncrono para modo de motor síncrono sendo controlada quando a velocidade de rotação do eixo excede um limite predeterminado;- depois do arranque e ignição da turbomáquina, abrir o contator de arranque (64) para operar a máquina elétrica principal (20) em modo de gerador síncrono; e- o alojamento formado pelas barras de amortecimento (222) é configurado para tornar possível um arranque em modo de motor assíncrono sem ligar o indutor rotórico da máquina elétrica principal para contribuir com a geração do torque de arranque.2. Arranque-gerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as barras de amortecimento (222) são distribuídas angularmente de modo substancialmente uniforme, o passo angular P entre duas barras de amortecimento adjacentes é tal que 0,8 Pm < P < 1,2 Pm, onde Pm é o valor médio do passo angular de todas as barras de amortecimento.
- 3. Arranque-gerador de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que inclui um sensor de posição angular (14) ligado ao segundo circuito regulador de arranque (610) para fornecer a este informação representativa da posição angular do rotor da máquina elétrica principal.
- 4. Arranque-gerador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que cada circuito regulador de arranque (608, 610) éPetição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 20/233/4 ligado aos sensores (620a, 620b, 620c) fornecendo informações das respectivas intensidades das correntes em enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal, e cada circuito regulador de arranque inclui uma unidade de cálculo para avaliar o torque real de arranque fornecido a partir das informações representativas das intensidades das correntes nos enrolamentos estatóricos e para produzir sinais de controle do inversor (602) a fim de servocontrolar o torque real de arranque tal como fornecido a um valor especificado de torque pré-registrado.
- 5. Arranque-gerador de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de regulagem arranque (60) é ligada a um sensor (14) fornecendo uma informação representativa da velocidade de rotação do eixo e inclui um circuito para fornecer ao primeiro e segundo circuito regulador de arranque (608, 610) um valor especificado de torque a partir de um perfil pré-registrado da variação do torque de arranque em função da velocidade de rotação do eixo.
- 6. Turbomáquina, caracterizada pelo fato de ser equipada com um arranque-gerador do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
- 7. Processo de controle de um arranque-gerador de turbomáquina durante uma fase de arranque da turbomáquina, o arranque-gerador compreendendo: uma máquina elétrica principal tendo um estator portando enrolamentos estatóricos e um rotor com um indutor rotórico enrolado e barras de amortecimento (222) formando um alojamento sendo ligados eletricamente uns aos outros em suas extremidades, e um excitador (30) tendo um indutor estatório e um rotor com enrolamentos retóricos ligados ao indutor retórico da máquina elétrica principal via um retificador rotativo (36), os rotores da máquina elétrica principal e do excitador sendo montados sobre um eixo comum (12) mecanicamente acoplado ao eixo da turbomáquina;o processo caracterizado pelo fato de que;- a turbomáquina estando inicialmente estacionária, a máquina elétrica principal (20) é operada em modo de motor assíncrono injetando uma corrente alternada nos enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal, um torque de arranque sendo gerado por meio das barras de amortecimento (222) sem ligar oPetição 870190044105, de 10/05/2019, pág. 21/234/4 indutor rotórico da máquina elétrica principal para contribuir com a geração de torque de arranque;- a máquina elétrica principal (20) é então operada em modo de motor síncrono injetando uma corrente alternada em enrolamentos estatóricos da máquina elétrica principal enquanto fornecendo corrente contínua ao indutor rotórico da máquina elétrica principal por injeção de corrente contínua no indutor estatório do excitador (30),- a mudança do modo de motor síncrono para o modo de motor assíncrono sendo feita quando a velocidade de rotação do rotor atinge um valor predeterminado; e em seguida a turbomáquina tendo entrado em arranque e ignição, a máquina elétrica principal (20) é operada em modo de gerador síncrono, com a injeção de corrente alternada nos seus enrolamentos estatóricos sendo interrompida.
- 8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma máquina elétrica principal é usada na qual as barras de amortecimento (222) são distribuídas angularmente de modo substancialmente uniforme com um passo angular P entre duas barras de amortecimento adjacentes tal que 0,8 Pm < P < 1,2 Pm, onde Pm é o valor médio do passo angular de todas as barras de amortecimento.
- 9. Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que, durante a fase de arranque, o arranque-gerador é controlado para servocontrolar o torque fornecido pela máquina elétrica principal a um valor especificado que é predeterminado em função da velocidade de rotação do eixo.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0957661A FR2952130B1 (fr) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | Demarreur-generateur de turbomachine et procede pour sa commande. |
| PCT/FR2010/052252 WO2011051598A2 (fr) | 2009-10-30 | 2010-10-21 | Demarreur-generateur de turbomachine et procede pour sa commande. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112012009898A2 BR112012009898A2 (pt) | 2016-03-08 |
| BR112012009898B1 true BR112012009898B1 (pt) | 2019-10-29 |
Family
ID=42235442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112012009898-5A BR112012009898B1 (pt) | 2009-10-30 | 2010-10-21 | arranque-gerador de turbomáquina, turbomáquina, e processo de controle de um arranque-gerador de turbomáquina |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8796871B2 (pt) |
| EP (1) | EP2494184B1 (pt) |
| JP (1) | JP5654030B2 (pt) |
| CN (1) | CN102597489B (pt) |
| BR (1) | BR112012009898B1 (pt) |
| CA (1) | CA2779155C (pt) |
| FR (1) | FR2952130B1 (pt) |
| RU (1) | RU2528950C2 (pt) |
| WO (1) | WO2011051598A2 (pt) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2925128B1 (fr) * | 2007-12-17 | 2014-04-18 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de commande d'un alterno-demarreur autopilote comportant une etape abregee de preflux |
| DE102011012164A1 (de) * | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Bombardier Transportation Gmbh | Anordnung und Verfahren zum Versorgen von elektrischen Traktionsmotoren in einem Schienenfahrzeug, insbesondere in einem Zugverband, mit elektrischer Energie |
| GB201107833D0 (en) * | 2011-05-11 | 2011-06-22 | Rolls Royce Plc | Variable speed generator |
| DE102012203374B4 (de) * | 2012-03-05 | 2019-09-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Vorbereiten des Startens eines Verbrennungsmotors durch einen riemengetriebenen Startergenerator |
| CA2804462C (en) | 2012-07-12 | 2021-05-25 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Aircraft power outtake management |
| EP2720340B1 (en) * | 2012-10-15 | 2015-01-21 | Airbus Operations GmbH | Electric power supply system for an aircraft, aircraft and airport power supply system |
| FR2997245B1 (fr) * | 2012-10-24 | 2016-01-15 | Hispano Suiza Sa | Systeme electromecanique d'actionnement et/ou generation, comprenant une isolation electrique entre la source electrique et le consommateur |
| US8823334B2 (en) * | 2012-10-31 | 2014-09-02 | Ge Aviation Systems Llc | Method for starting an electric motor |
| ITTO20130117A1 (it) * | 2013-02-13 | 2014-08-14 | Alenia Aermacchi Spa | Sistema di ri-avviamento in volo per turbopropulsore aeronautico multi-albero |
| GB201311056D0 (en) * | 2013-06-21 | 2013-08-07 | Cummins Generator Technologies | Rotor for a rotating electrical machine |
| WO2015034517A1 (en) | 2013-09-06 | 2015-03-12 | Ge Aviation Systems Llc | Method for starting aircraft engines |
| FR3019214B1 (fr) * | 2014-03-27 | 2019-05-31 | Safran Helicopter Engines | Dispositif d'assistance pour une turbomachine a turbine libre d'aeronef |
| EP2963803A1 (de) * | 2014-07-01 | 2016-01-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Versorgung einer Synchronmaschine mit einem Erregerstrom |
| CN107408899B (zh) * | 2015-02-25 | 2020-05-12 | 日立三菱水力株式会社 | 可变速发电电动装置以及可变速发电电动系统 |
| US20170107910A1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Ge Aviation Systems Llc | Method and apparatus for starting an aircraft engine and operating a power architecture for an aircraft |
| FR3052307B1 (fr) | 2016-06-07 | 2019-07-12 | Thales | Demarreur generateur sans balais |
| US10734931B2 (en) * | 2016-08-23 | 2020-08-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Brushless synchronous power generation apparatus |
| FR3055489B1 (fr) * | 2016-08-23 | 2020-10-16 | Thales Sa | Demarreur-generateur |
| RU2654209C2 (ru) * | 2016-10-21 | 2018-05-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Интеллектуальный стартер-генератор с возможностью самодиагностики |
| FR3059181A1 (fr) * | 2016-11-22 | 2018-05-25 | Thales | Procede de commande d'un demarreur generateur |
| US10425026B2 (en) * | 2017-11-21 | 2019-09-24 | The Boeing Company | Independent speed variable frequency alternating current generator |
| US10454278B2 (en) | 2018-01-09 | 2019-10-22 | The Boeing Company | Independent speed variable frequency based electrified propulsion system architecture |
| RU2680287C1 (ru) * | 2018-01-09 | 2019-02-19 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Способ запуска газотурбинного двигателя |
| RU2689499C1 (ru) * | 2018-04-09 | 2019-05-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ и устройство для запуска газотурбинного двигателя |
| US10498273B2 (en) * | 2018-04-23 | 2019-12-03 | The Boeing Company | Externally modulated independent speed variable frequency generator |
| DE102018115310A1 (de) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einem Steuerungssystem zur Ermittlung der Drehrichtung des Rotors |
| US11408326B2 (en) * | 2018-07-12 | 2022-08-09 | Briggs & Stratton, Llc | Internal combustion engine with electric starting system |
| US10790733B2 (en) * | 2018-09-04 | 2020-09-29 | Abb Schweiz Ag | Rotor with asymmetric energy harvest windings |
| CN109951119A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-28 | 西北工业大学 | 一种三级式航空无刷同步起动/发电励磁系统 |
| US10934880B1 (en) | 2019-09-04 | 2021-03-02 | The Boeing Company | Electrical generation from turbine engines |
| CN112003517B (zh) * | 2020-07-22 | 2022-10-28 | 西北工业大学 | 一种两级式无刷电励磁起动发电系统拓扑及其控制策略 |
| CN213980949U (zh) * | 2020-08-27 | 2021-08-17 | 康明斯电力公司 | 用于发电机组的系统 |
| FR3122787B1 (fr) * | 2021-05-07 | 2023-06-16 | Thales Sa | Procédé de gestion de fonctionnement d'un système d'alimentation électrique d'aéronef comprenant au moins un ensemble de stockage d'énergie électrique |
| FR3125019B1 (fr) * | 2021-07-06 | 2023-09-22 | Safran Electrical & Power | Architecture de génération électrique pour turbomachine hybridée |
| CN114962009A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-30 | 中科航星科技有限公司 | 一种非接触式磁力传扭系统及其传扭方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB594342A (en) * | 1943-11-15 | 1947-11-10 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in electric power transmission apparatus for ship propulsion |
| GB175084A (en) * | 1920-11-16 | 1922-02-16 | Gen Electric | Improvements in and relating to dynamo electric machines |
| US3354368A (en) * | 1965-01-28 | 1967-11-21 | Gen Electric Canada | Control system for synchronous motor |
| US3632891A (en) * | 1968-12-12 | 1972-01-04 | Selenia Ind Elettroniche | Circuit arrangement for the insertion of telephone channels in the intermediate frequency junctions for repeater stations |
| CH544447A (de) * | 1972-02-07 | 1973-11-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Anlasseinrichtung für eine Synchronmaschine |
| US3959702A (en) * | 1973-08-17 | 1976-05-25 | Westinghouse Electric Corporation | Starting control system for synchronous motors |
| US3916229A (en) * | 1975-01-03 | 1975-10-28 | Us Navy | Induction motor for superconducting synchronous/asynchronous motor |
| US4139807A (en) * | 1977-07-12 | 1979-02-13 | Sundstrand Corporation | Rotor short-circuiting switch |
| US4830412A (en) | 1987-10-26 | 1989-05-16 | Sundstrand Corporation | Starting system and method using a hybrid permanent magnet/induction machine |
| US5055700A (en) * | 1989-10-16 | 1991-10-08 | Dhyanchand P John | Brushless generator having prime mover start capability |
| JP3289870B2 (ja) * | 1994-12-22 | 2002-06-10 | 株式会社デンソー | 三相同期電動機制御装置 |
| US6169390B1 (en) * | 1999-05-12 | 2001-01-02 | Abb Power T&D Company Inc. | Flywheel-microturbine system |
| US6992403B1 (en) * | 2001-03-08 | 2006-01-31 | Pacific Scientific | Electric power and start system |
| EP1289118A1 (de) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Hochfahren eines Turbosatzes |
| US6844707B1 (en) | 2003-12-30 | 2005-01-18 | Pacific Scientific/Electro Kinetics Division | AC/DC brushless starter-generator |
| RU2271599C1 (ru) * | 2004-11-12 | 2006-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет | Синхронная электрическая машина |
| GB2443032A (en) * | 2006-11-14 | 2008-04-23 | Goodrich Control Sys Ltd | Rotating machine operable as a generator and as a starter |
| US7592786B2 (en) * | 2007-08-13 | 2009-09-22 | Honeywell International Inc. | Aircraft engine starter/generator |
-
2009
- 2009-10-30 FR FR0957661A patent/FR2952130B1/fr active Active
-
2010
- 2010-10-21 JP JP2012535899A patent/JP5654030B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-10-21 WO PCT/FR2010/052252 patent/WO2011051598A2/fr active Application Filing
- 2010-10-21 CN CN201080049773.9A patent/CN102597489B/zh active Active
- 2010-10-21 RU RU2012122211/07A patent/RU2528950C2/ru active
- 2010-10-21 EP EP10785158.6A patent/EP2494184B1/fr active Active
- 2010-10-21 CA CA2779155A patent/CA2779155C/fr active Active
- 2010-10-21 US US13/505,234 patent/US8796871B2/en active Active
- 2010-10-21 BR BR112012009898-5A patent/BR112012009898B1/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2494184A2 (fr) | 2012-09-05 |
| CN102597489B (zh) | 2015-09-16 |
| FR2952130A1 (fr) | 2011-05-06 |
| RU2012122211A (ru) | 2013-12-10 |
| US8796871B2 (en) | 2014-08-05 |
| US20120211981A1 (en) | 2012-08-23 |
| CA2779155A1 (fr) | 2011-05-05 |
| CA2779155C (fr) | 2017-01-03 |
| FR2952130B1 (fr) | 2018-09-07 |
| RU2528950C2 (ru) | 2014-09-20 |
| CN102597489A (zh) | 2012-07-18 |
| WO2011051598A2 (fr) | 2011-05-05 |
| BR112012009898A2 (pt) | 2016-03-08 |
| JP2013509525A (ja) | 2013-03-14 |
| WO2011051598A3 (fr) | 2011-08-11 |
| JP5654030B2 (ja) | 2015-01-14 |
| EP2494184B1 (fr) | 2018-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112012009898B1 (pt) | arranque-gerador de turbomáquina, turbomáquina, e processo de controle de um arranque-gerador de turbomáquina | |
| JP2013509525A5 (pt) | ||
| US7514806B2 (en) | Engine start system with quadrature AC excitation | |
| JP5568129B2 (ja) | 航空機エンジンの始動／発電システム及び制御方法 | |
| US6906479B2 (en) | Gas turbine engine starter generator with multiple windings on each exciter stator pole | |
| US6768278B2 (en) | Gas turbine engine starter generator with switchable exciter stator windings | |
| EP3012438B1 (en) | Gas turbine engine fuel system | |
| KR101543794B1 (ko) | 발전기 시동 방법 | |
| US10584671B2 (en) | Brushless starter generator | |
| US8823334B2 (en) | Method for starting an electric motor | |
| EP3375987B1 (en) | Electric motor arrangements for gas turbine engines | |
| US9917544B2 (en) | Method and power converter unit for operating a generator | |
| US20170373624A1 (en) | Generator and method for controlling a generator | |
| EP2510614B1 (en) | An electrical machine | |
| EP3023331B1 (en) | Aircraft engine assembly and method of generating electric energy for an aircraft power system | |
| US9628008B1 (en) | Method and generator control unit for configuring an output from a generator | |
| US8324747B2 (en) | Starting method for brushless wound field starter-generator without rotating diode rectifier | |
| US20090151362A1 (en) | Motor drive architecture for high frequency ac bus | |
| CN106936281B (zh) | 交流励磁机的励磁装置 | |
| Jiao et al. | Research on excitation control methods for the two-phase brushless exciter of wound-rotor synchronous starter/generators in the starting mode | |
| CN101958622A (zh) | 一种电励磁同步电机 | |
| JP2014045649A (ja) | 電気機械、および、電気機械の動作方法 | |
| JP2001041074A (ja) | インバータ式エンジン発電機 | |
| Zhang et al. | Opportunities and challenges of brushless evolution for aircraft low-voltage DC generator system | |
| JPH08277723A (ja) | ガスタービン発電機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06T | Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 21/10/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 21/10/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |
|
| B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
Free format text: REFERENTE A 13A ANUIDADE. |
|
| B24J | Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12) |
Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2745 DE 15-08-2023 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |