CN110043366A - 用于控制供应到交通工具部件的电力的方法和装置 - Google Patents

用于控制供应到交通工具部件的电力的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110043366A
CN110043366A CN201811563694.4A CN201811563694A CN110043366A CN 110043366 A CN110043366 A CN 110043366A CN 201811563694 A CN201811563694 A CN 201811563694A CN 110043366 A CN110043366 A CN 110043366A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric power
gas
component
supplied
method described
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811563694.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110043366B (zh
Inventor
B.J.塞勒斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Publication of CN110043366A publication Critical patent/CN110043366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110043366B publication Critical patent/CN110043366B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/057—Control or regulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/10—Aircraft characterised by the type or position of power plants of gas-turbine type 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D31/00—Power plant control systems; Arrangement of power plant control systems in aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/02—De-icing means for engines having icing phenomena
    • 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
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • 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
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/047—Heating to prevent icing
    • 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
    • F02C7/32—Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • 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
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
    • B64D15/12—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00—Electric power distribution systems onboard aircraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/76—Application in combination with an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101—Compressor surge or stall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/309—Rate of change of parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/335—Output power or torque

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

一种控制提供给交通工具部件的电力的方法，该方法包括：接收包括与燃气涡轮发动机的运行状态相关的信息的信号；使用接收信号中的信息确定参数是否超过预定阈值；以及如果参数超过预定阈值，则控制从燃气涡轮发动机的发电机供应到交通工具部件的电力的减少。

Description

用于控制供应到交通工具部件的电力的方法和装置
技术领域
本公开涉及用于控制供应到交通工具部件的电力的方法、计算机程序、非暂时性计算机可读存储介质、信号和装置。
背景技术
燃气涡轮发动机通常包括将机械动力转换成电力的发电机。产生的电能可以供应给燃气涡轮发动机的部件(例如燃料泵和油泵)以使它们能够运行。另外，可以将电力供应到安装有燃气涡轮发动机的交通工具的各种部件。例如，在客机中，可以通过燃气涡轮发动机的发电机向飞机系统(例如机舱照明)供应电力。
发明内容
根据第一方面，提供了一种控制提供给交通工具部件的电力的方法，该方法包括：接收包括与燃气涡轮发动机的运行状态相关的信息的信号；使用接收信号中的信息确定参数是否超过预定阈值；以及如果参数超过预定阈值，则控制从燃气涡轮发动机的发电机供应到交通工具部件的电力的减少。
该参数可以是节流阀的变化率。
该参数可以是燃气涡轮发动机的转子的转速变化率。
该参数可以是燃料流量的变化率。
交通工具的部件可以是燃气涡轮发动机的部件。
交通工具的部件可包括机舱的加热器。
交通工具的部件可包括能量存储装置。
控制提供给部件的电力的减少可以将电力的供应减少到零瓦特。
控制供应到部件的电力的减少可以将电力供应从第一电力水平减少到第二电力水平。第二电力水平可以大于零瓦特。
在减少提供给部件的电力之后，该方法还可以包括：确定参数是否超过预定阈值；以及如果参数不超过预定阈值，则控制对交通工具部件的电力的增加。
该方法可以在燃气涡轮发动机的瞬态操纵期间执行。
根据第二方面，提供了一种计算机程序，当由计算机读取时，该计算机程序使得执行前面段落中描述的方法。
根据第三方面，提供了一种包括计算机可读指令的非暂时性计算机可读存储介质，当由计算机读取时，所述计算机可读指令使得执行前面段落中描述的方法。
根据第四方面，提供了一种包括计算机可读指令的信号，当由计算机读取时，所述计算机可读指令使得执行前面段落中描述的方法。
根据第五方面，提供了一种用于控制供应到交通工具的部件的电力的装置，该装置包括控制器，该控制器被配置为：接收包括与燃气涡轮发动机的运行状况相关的信息的信号；使用接收信号中的信息确定参数是否超过预定阈值；以及如果参数超过预定阈值，则控制从燃气涡轮发动机的发电机供应到交通工具部件的电力的减少。
该参数可以是节流阀的变化率。
该参数可以是燃气涡轮发动机的转子的转速变化率。
该参数可以是燃料流量的变化率。
交通工具的部件可以是燃气涡轮发动机的部件。
交通工具的部件可包括机舱的加热器。
交通工具的部件可包括能量存储装置。
控制器可以被配置为将提供给部件的电力的减少控制为零瓦特。
控制供应到部件的电力的减少可以将电力供应从第一电力水平减少到第二电力水平。第二电力水平可以大于零瓦特。
控制器可以被配置为：在减少提供给部件的电力之后确定参数是否超过预定阈值；以及如果参数不超过预定阈值，则控制对交通工具部件的电力的增加。
控制器可以配置成在燃气涡轮发动机的瞬态操纵期间控制供应给部件的电力的减少。
技术人员应了解，除其中相互排斥外，关于上文方面中的任一项描述的特征可在已作必要修正的情况下应用到任何其它方面。此外，除非相互排斥，否则在本文描述的任何特征可应用于任何方面和/或与本文描述的任何其它特征组合。
附图说明
现将参考附图仅通过示例的方式描述实施例，其中：
图1示出了根据各种示例的用于控制供应到交通工具的部件的电力的装置的示意图；
图2示出根据各种示例的燃气涡轮发动机的横截面侧视图；
图3示出了根据各种示例的控制供应到交通工具的部件的电力的方法的流程图；和
图4示出了根据各种示例的供应到交通工具的部件的电力对时间的曲线图。
具体实施方式
在以下描述中，术语“连接”和“联接”意指以操作方式的连接和联接。应当理解，在所提到的特征之间可存在任何数量的中间组件，包括没有中间组件。
图1示出了交通工具10的示意图，交通工具10包括控制器11、燃气涡轮发动机12、发电机14、配电电路16、部件18和输入设备20。交通工具10可以是任何移动机器，例如飞机(例如客机)或船只(例如航空母舰或毁灭者的海军舰艇)。
输入设备20、控制器11和配电电路16可以形成用于控制向交通工具12的部件18供应电力的装置22。总之，装置22配置成确定燃气涡轮发动机12是否具有压缩机喘振的风险；以及存在压缩机喘振风险的地方，以减少燃气涡轮发动机的电力负荷。
在一些示例中，装置22可以是模块。如这里所使用的，措辞“模块”指的是其中一个或多个特征在稍后时间并且可能由另一个制造商或最终用户包括的设备或装置。例如，在装置22是模块的情况下，装置22可以仅包括控制器11，并且其余特征(诸如输入设备20和配电电路16)可以由另一个制造商添加，或者由最终用户添加。
控制器11、输入设备20和配电电路16可以经由无线链路彼此耦合，并且因此可以包括收发器电路和一个或多个天线。附加地或替代地，控制器11、输入设备20和配电电路16可以经由有线链路彼此耦合，并且因此可以包括接口电路(诸如通用串行总线(USB)插座)。应当理解，控制器11、输入设备20和配电电路16可以经由有线和无线链路的任何组合彼此耦合。
控制器11可包括任何合适的电路，以使得执行本文所述的方法并如图3所示。控制器11可包括：控制电路；和/或处理器电路；和/或至少一个专用集成电路(ASIC)；和/或至少一个现场可编程门阵列(FPGA)；和/或单处理器或多处理器架构；和/或顺序/并行架构；和/或至少一个可编程逻辑控制器(PLC)；和/或至少一个微处理器；和/或至少一个微控制器；和/或中央处理单元(CPU)；和/或图形处理单元(GPU)，以执行这些方法。
控制器11可以安装在交通工具10上，或者可以安装在燃气涡轮发动机12上，或者可以安装在交通工具10和燃气涡轮发动机12外部的位置(例如远程建筑物)。在一些示例中，控制器11可以分布在以下两个或更多个中：交通工具10；燃气涡轮发动机12；以及交通工具10和燃气涡轮发动机12外部的位置。
在各种示例中，控制器11可包括至少一个处理器24和至少一个存储器26。存储器26存储包括计算机可读指令的计算机程序28，当由处理器24读取时，所述计算机可读指令使得执行本文描述的方法，并且如图3所示。计算机程序28可以是软件或固件，或者可以是软件和固件的组合。
处理器24可以安装在交通工具10上，或者可以安装在燃气涡轮发动机12上，或者可以安装在交通工具10和燃气涡轮发动机12外部的位置。在一些示例中，处理器24可以分布在以下两个或更多个中：交通工具10；燃气涡轮发动机12；以及交通工具10和燃气涡轮发动机12外部的位置。处理器24可以包括至少一个微处理器并且可以包括单核处理器，可以包括多个处理器核(诸如双核处理器或四核处理器)，或者可以包括多个处理器(其中至少一个可以包括多个处理器核)。
存储器26可以安装在交通工具10上，或者可以安装在燃气涡轮发动机12上，或者可以安装在交通工具10和燃气涡轮发动机12外部的位置。在一些示例中，存储器26可以分布在以下两个或更多个中：交通工具10；燃气涡轮发动机12；以及交通工具10和燃气涡轮发动机12外部的位置。存储器26可以是任何合适的非暂时性计算机可读存储介质、一个或多个数据存储设备，并且可以包括硬盘和/或固态存储器(例如闪存)。存储器26可以是永久不可移动存储器，或者可以是可移动存储器(例如通用串行总线(USB)闪存驱动器或安全数字卡)。存储器26可以包括：在计算机程序的实际执行期间使用的本地存储器；大容量存储；高速缓存存储器，其提供至少一些计算机可读或计算机可用程序代码的临时存储，以减少在执行代码期间可从大容量存储器检索代码的次数。
计算机程序28可以存储在非暂时性计算机可读存储介质30上。计算机程序28可以从非暂时性计算机可读存储介质30传输到存储器26。非暂时性计算机可读存储介质30可以是例如USB闪存驱动器、安全数字(SD)卡、光盘(诸如光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘)。在一些示例中，计算机程序28可以经由信号32(诸如无线信号或经由有线信号)传送到存储器26。
输入/输出设备可以直接或通过中间输入/输出控制器耦合到装置22。各种通信适配器也可以耦合到控制器11，以使装置22能够通过中间私有或公共网络耦合到其他装置或远程打印机或存储设备。非限制性示例包括这种通信适配器的调制解调器和网络适配器。
燃气涡轮发动机12可以是任何燃气涡轮发动机，并且可以是例如涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机或涡轮轴发动机。此外，燃气涡轮发动机12可具有任何合适的内部结构。例如，图2示出了燃气涡轮发动机12的横截面侧视图，该燃气涡轮发动机12具有主旋转轴34并且以轴流序列包括进气口36、推进式风扇38、中压压缩机40、高压压缩机42、燃烧设备44、高压涡轮46和中压涡轮48、低压涡轮50、排气喷嘴52和限定进气口36和排气喷嘴52的机舱54。
燃气涡轮发动机12工作，使得进入进口36的空气通过风扇38加速以产生两个气流：进入中压压缩机40的第一气流和穿过旁路管道56以提供推进力的第二气流。中压压缩机40压缩引导到其中的气流，之后再将所述空气递送到其中进行进一步压缩的高压压缩机42。
将从高压压缩机42排放的压缩空气引导到其中所述压缩空气与燃料混合且燃烧混合物的燃烧设备44中。所得的热燃烧产品接着膨胀通过且由此驱动高压涡轮46、中压涡轮48和低压涡轮50，之后通过喷嘴52排放以提供额外推进力。高压涡轮46，中压涡轮48和低压涡轮50分别通过合适的互连轴驱动高压压缩机42、中压压缩机40和风扇38。
燃气涡轮发动机12还包括辅助齿轮箱58，其由互连轴之一(例如，连接高压压缩机42和高压涡轮46的轴)驱动。在图2中未示出将齿轮箱58连接到互连轴之一的轴，以保持图的清晰度。附件齿轮箱58安装在风扇壳体上并定位在机舱54内。在其他示例中，附件齿轮箱58可以安装在核心发动机壳体(例如入口壳体或中间壳体)上。
本公开可应用到的其它燃气涡轮发动机可具有替代配置。举例来说，这类燃气发动机可具有替代数目的互连轴(例如两个)和/或替代数目的压缩机和/或涡轮。此外，燃气涡轮发动机12可不包括设置在传动系中从涡轮到压缩机和/或风扇的齿轮箱。另外，在燃气涡轮发动机12是涡轮轴的情况下，连接到低压涡轮50的轴不驱动风扇38，而是提供或驱动输出轴。
发电机14由燃气涡轮发动机12驱动，并且布置成将来自燃气涡轮发动机12的机械动力转换成电力。例如，发电机14可以由图2中所示的燃气涡轮发动机12的附件齿轮箱58驱动。在另一个示例中，发电机14可以由涡轮风扇发动机的输出轴驱动。在另一示例中，发电机14可以嵌入燃气涡轮发动机12内，使得互连轴中的一个提供或连接到发电机14的转子。
配电电路16被配置为接收来自发电机14的电力输出并将电力分配到交通工具10的一个或多个部件。例如，配电电路16配置成将电力分配到交通工具10的部件18。配电电路16可包括用于分配电力的任何合适的电路。例如，配电电路16可以包括开关、晶体管和变压器。控制器11配置成控制配电电路16的操作。例如，控制器11可以控制配电电路16以将分配给部件18的电力改变为零瓦特与该部件18的最大电力之间的电力。
部件18可以是交通工具10的任何部件(或部件的组件)，其被配置为经由配电电路16从发电机14接收电力。部件18可以是燃气涡轮发动机12的部件。例如，部件18可包括安装在机舱54的入口上的电加热器60，用于防止在机舱54上形成冰。电加热器60可以是包括一个或多个电阻器的电阻加热器。作为另一示例，部件18可包括燃气涡轮发动机12的热交换器。在另一示例中，部件18可包括燃气涡轮发动机12的油系统的一个或多个泵。在另一个示例中，部件18可包括燃气涡轮发动机12的能量存储装置。
在一些示例中，部件18可以包括交通工具10的制冷系统，该制冷系统布置成冷藏或冷冻食物和饮料以供乘客消费。作为另一示例，部件18可包括交通工具10的能量存储装置，其被布置成存储用于推进系统或航空电子系统(例如，用于航空电子系统的制冷剂)的分配电力的电力。
输入设备20可以是被布置成向控制器11提供信号的任何设备，其包括与燃气涡轮发动机12的操作状况相关联的信息。例如，输入设备20可包括用于燃气涡轮发动机12的节流杆，该节流杆布置成向控制器11提供定义发动机节气门请求的信号。在另一示例中，输入设备20可包括传感器，该传感器配置成感测高压压缩机42的旋转速度并将感测到的旋转速度提供给控制器11。在另一示例中，输入设备20可包括传感器，该传感器配置成感测中压压缩机40的旋转速度并将感测到的旋转速度提供给控制器11。在另一个示例中，输入设备20可以包括传感器，该传感器被配置为感测供应到燃烧设备44的燃料流并且将感测到的燃料流提供给控制器11。
在以下段落中参考图3描述装置22的操作。
在框62处，该方法包括接收包括与燃气涡轮发动机12的操作条件相关联的信息的信号。例如，控制器11可以从节气门杆20接收包括发动机节气门请求数据的信号。在另一示例中，控制器11可以从转速传感器20接收信号，该信号包括高压压缩机42或中压压缩机40的感测转速数据。在另一示例中，控制器11可以从燃料流量传感器20接收包括燃料流量数据的信号。
在框64处，该方法包括使用在框62处接收的信号中的信息来确定参数是否超过预定阈值。例如，控制器11可以确定所请求的节流变化率是否超过存储在存储器26中的预定阈值66。作为另一示例，控制器11可以确定中压压缩机40或高压压缩机42的转速的变化率是否超过存储在存储器26中的预定阈值68。作为另一示例，控制器11可确定燃料流量的变化率是否超过存储在存储器26中的阈值70。在参数超过预定阈值的情况下，这表示燃气涡轮发动机12中的压缩机喘振的风险。
在一些示例中，参数可以不是变化率，但可以是大小。例如，参数可以是P30/P20，其中P20是压缩机入口处的空气压力，P30是压缩机输送的空气压力。P30/P20的阈值大小可以相对于压缩机的轴速度来表征。
在控制器11确定参数未超过存储器26中存储的预定阈值66、68、70的情况下(即，控制器11确定存在低的或没有压缩机喘振的风险)，该方法返回到框62。
在控制器11确定参数超过存储器26中存储的预定阈值66、68、70的情况下(即，控制器11确定存在压缩机喘振的风险)，该方法移到到框72。
在方框72处，该方法包括控制从燃气涡轮发动机12的发电机14供应到交通工具10的部件18的电力的减少。例如(并且参考图4)，在时间T1，控制器11可以控制配电电路16以减少提供给部件18(例如机舱54的加热器60)的电力。在一些示例中，供应到部件18的电力可以从P1瓦减小到零瓦(如图4中的线74所示)。在其他示例中，供应到部件18的电力可以从P1瓦减小到P2瓦(如图4中的线76所示)。
在框78处，该方法包括接收包括与燃气涡轮发动机12的操作条件相关联的信息的信号。例如，控制器11可以从节流阀杆20接收包括发动机节气门请求数据的信号，或者可以从转速传感器20接收包括感测到的高压压缩机42或中压压缩机40的转速数据的信号，或者可以从燃料流量传感器20接收包括燃料流量数据的信号。
在框80处，该方法包括使用在框78处接收的信号中的信息来确定参数是否超过预定阈值。框80处的参数可以与框64处的参数相同，或者可以与框64处的参数不同。例如，控制器11可以确定所请求的节流变化率是否超过存储在存储器26中的预定阈值66，可以确定中压压缩机40或高压压缩机42的转速变化率是否超过存储在存储器26中的预定阈值68，或者可以确定燃料流量的变化率是否超过存储在存储器26中的阈值70。
在控制器11确定参数超过存储器26中存储的预定阈值66、68、70的情况下(即，控制器11确定存在压缩机喘振的风险)，该方法移动到框78并且提供给元件18的电力保持在低水平或零瓦特。
在控制器11确定参数未超过存储器26中存储的预定阈值66、68、70的情况下(即，控制器11确定存在低的或没有压缩机喘振的风险)，该方法返回到框82。
在框82处，该方法包括控制供应到交通工具10的部件18的电力的增加。例如(并且参考图4)，在时间T3，控制器11可以控制配电电路16以增加提供给部件18(例如机舱54的加热器60)的电力。在一些示例中，供应到部件18的电力可以从零瓦增加到P1瓦(如图4中的线74所示)。在其他示例中，供应到部件18的电力可以从P2瓦增加到P1瓦(如图4中的线76所示)。
应当理解，在部件18包括机舱54的加热器60的情况下，T1和T4之间的时间可以相对较短(例如，小于一秒)并且在时间T1和T4之间机舱54中的潜热可以防止在机舱54上形成冰。
装置22和前面段落中描述的方法可以提供若干优点。
首先，装置22和方法可以在燃气涡轮发动机12的瞬态操纵期间降低燃气涡轮发动机12中的压缩机喘振的风险。应当理解，瞬态操纵是燃气涡轮发动机12的期望的和受控的操纵。瞬态操纵不超出燃气涡轮发动机12的限制，因此不包括诸如轴断裂的异常操纵。
其次，燃气涡轮发动机12的设计可能不必考虑高水平的电力消耗以获得足够的压缩机喘振裕度，因此，压缩机优化可以集中于效率，导致更低燃料燃烧涡轮发动机。
应当理解，本发明不限于上述实施例，并且在不脱离本文描述的概念的情况下可进行各种修改和改进。例如，不同的实施例可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元素的实施例的形式。
除其中相互排斥外，可分别或与任何其它特征组合采用任何特征，且本公开延伸到且包含本文中所描述的一个或多个特征的所有组合和子组合。

Claims (13)

1.一种控制提供给交通工具部件的电力的方法，所述方法包括：
接收包括与燃气涡轮发动机的运行状态相关的信息的信号；
使用接收信号中的信息确定参数是否超过预定阈值；和
如果参数超过预定阈值，则控制从燃气涡轮发动机的发电机供应到交通工具部件的电力的减少。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数是节流阀的变化率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数是燃气涡轮发动机的转子的转速变化率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数是燃料流量的变化率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述交通工具的部件是燃气涡轮发动机的部件。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述交通工具的部件包括机舱的加热器。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述交通工具的部件包括能量存储装置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中控制供应到所述部件的电力的减少将电力的供应减少到零瓦特。
9.根据权利要求1所述的方法，其中控制供应到所述部件的电力的减少将电力供应从第一电力水平减少到第二电力水平，所述第二电力水平大于零瓦特。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在减少供应到所述部件的电力之后，所述方法还包括：确定参数是否超过预定阈值；以及如果参数不超过预定阈值，则控制对交通工具部件的电力的增加。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在燃气涡轮发动机的瞬态操纵期间执行。
12.一种非暂时性计算机可读存储介质，其包括计算机可读指令，当由计算机读取时，所述计算机可读指令导致执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。
13.一种用于控制供应到交通工具的部件的电力的装置，所述装置包括配置为执行如权利要求1至11中任一项所述的方法的控制器。
CN201811563694.4A 2017-12-20 2018-12-20 用于控制供应到交通工具部件的电力的方法和装置 Active CN110043366B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1721389.3 2017-12-20
GBGB1721389.3A GB201721389D0 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Methods, computer programs, non-transitory computer readable storage mediums, signals, and apparatus for controlling electrical power supplied to a component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110043366A true CN110043366A (zh) 2019-07-23
CN110043366B CN110043366B (zh) 2023-04-07

Family

ID=61009171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811563694.4A Active CN110043366B (zh) 2017-12-20 2018-12-20 用于控制供应到交通工具部件的电力的方法和装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11015525B2 (zh)
EP (1) EP3502444B1 (zh)
CN (1) CN110043366B (zh)
GB (1) GB201721389D0 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10227137B2 (en) * 2016-03-22 2019-03-12 Ge Aviation Systems Llc Hybrid power system for an aircraft
US20220097864A1 (en) * 2020-09-30 2022-03-31 Ge Avio S.R.L. Aircraft performance optimization based on engine performance monitoring
US11002146B1 (en) 2020-10-26 2021-05-11 Antheon Research, Inc. Power generation system
US11530617B2 (en) 2020-10-26 2022-12-20 Antheon Research, Inc. Gas turbine propulsion system
US11975847B2 (en) 2022-03-16 2024-05-07 General Electric Company Ice protection systems for aircraft

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101881222A (zh) * 2009-05-08 2010-11-10 通用电气公司 关于燃气涡轮控制和运行的方法
US20110277443A1 (en) * 2009-01-28 2011-11-17 Aircelle Electric de-icing device and related monitoring system
CN103850804A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 通用电气公司 用于燃气涡轮操作的系统和方法
US20150159552A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Rolls-Royce Corporation Integrated electrical power and thermal management system
CN107208554A (zh) * 2015-02-03 2017-09-26 三菱日立电力系统株式会社 状态判定装置、运转控制装置、燃气涡轮以及状态判定方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499497A (en) 1993-08-06 1996-03-19 Simmonds Precision Engine Systems Temperature detector and control for an igniter
US6487847B1 (en) * 2000-11-03 2002-12-03 General Electric Company Gas turbine engine fuel control system
JP2008510934A (ja) * 2004-08-27 2008-04-10 オプティマム・パワー・テクノロジー・エルピー 予測されるエンジン燃焼の管理
DE102007035927A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Mtu Aero Engines Gmbh Regelung für eine Gasturbine mit aktiv stabilisiertem Verdichter
JP2009145219A (ja) 2007-12-14 2009-07-02 Denso Corp 内燃機関のＮＯｘセンサ診断装置
JP5799642B2 (ja) 2011-08-01 2015-10-28 株式会社Ihi ガスタービンエンジン用の燃料供給システム
JP5941744B2 (ja) * 2012-04-27 2016-06-29 株式会社Ｉｈｉエアロスペース 発電システム
US9217412B2 (en) 2012-04-29 2015-12-22 LGT Advanced Technology Limited Wind energy system and method for using same
US9209721B2 (en) * 2014-04-29 2015-12-08 The Boeing Company Systems and methods for the control and operation of a parallel motor controller architecture
US9810113B2 (en) * 2015-03-09 2017-11-07 The Boeing Company Engine lubrication heating system
US20170044989A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-16 General Electric Company Gas turbine engine stall margin management

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110277443A1 (en) * 2009-01-28 2011-11-17 Aircelle Electric de-icing device and related monitoring system
CN101881222A (zh) * 2009-05-08 2010-11-10 通用电气公司 关于燃气涡轮控制和运行的方法
CN103850804A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 通用电气公司 用于燃气涡轮操作的系统和方法
US20150159552A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Rolls-Royce Corporation Integrated electrical power and thermal management system
CN107208554A (zh) * 2015-02-03 2017-09-26 三菱日立电力系统株式会社 状态判定装置、运转控制装置、燃气涡轮以及状态判定方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190186360A1 (en) 2019-06-20
CN110043366B (zh) 2023-04-07
EP3502444A1 (en) 2019-06-26
GB201721389D0 (en) 2018-01-31
US11015525B2 (en) 2021-05-25
EP3502444B1 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110043366A (zh) 用于控制供应到交通工具部件的电力的方法和装置
JP6313756B2 (ja) ヘリコプタの補助動力モータと主エンジンとの間の動力の最適化した伝達方法および構造
US10883352B2 (en) Auxiliary electric power system for well stimulation operations
CN107000848B (zh) 具有选择性联接装置的推进单元
US11548651B2 (en) Asymmeiric hybrid aircraft idle
EP2494167B1 (en) Air compression and expansion system with single shaft compressor and turbine arrangement
US10125692B2 (en) Gas turbine engine system having a disengageable electric machine
US9328667B2 (en) Systems and methods for changing a speed of a compressor boost stage in a gas turbine
CN110173355A (zh) 热管理系统
ES2935397T3 (es) Método y aparato para controlar al menos una parte de un proceso de arranque o reencendido de un motor de turbina de gas
CN111894740B (zh) 用于在涡轮发动机中传输机械动力的系统和方法
CN101713338A (zh) 用于提供冷却和动力的方法和系统
CN106351744A (zh) 用于燃气涡轮的功率增大系统
US20160319745A1 (en) Controller modulated oil system for a gas turbine propulsion system
EP3561268A1 (en) Apparatus for a gas turbine engine
EP4345268A1 (en) A thermoelectric generator system and method
EP4345267A1 (en) A gas turbine engine
CN110999043B (zh) 包括含可逆通风装置的启动马达的涡轮机及相关冷却方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant