CN112928935A - 电气系统 - Google Patents

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Abstract

提供了电气系统。一个此类电气系统包括：第一组N个交流‑直流转换器电路，其以模块化多电平构型连接，每个交流‑直流转换器电路具有相应的索引n＝(1,…,N)和用于与该电机的对应的第n个相连接的交流接口，并且其中该模块化多电平构型具有P＝N+1个直流输出，该直流输出各自具有相应的索引p＝(1,…,P)，其中该第p个输出和该第(p+q)个输出之间的电势差为qV/N，其中q＝(0,…,P‑p)；以及一组N个直流‑直流转换器电路，其各自具有相应的索引n＝(1,…,N)并且被构造成在第一直流接口处的电压V/N和第二直流接口处的电压W之间转换直流功率，其中对于所有n，该第n个直流‑直流转换器电路的第一直流接口与该模块化多电平构型的该第p＝n个和第p＝(n+1)个直流输出连接。

Description

电气系统
技术领域
本公开涉及用于将电机连接到以不同电压操作的直流网络的电气系统。
背景技术
在航空航天中，更多电动引擎(MEE)和更多电动飞行器(MEA)的概念由于其有可能减小燃料消耗而被视为越来越有吸引力。例如，一种已知飞行器构型包括其引擎中的电机，该电机可作为马达和发电机两者操作。这有利于在飞行期间生成电力和启动引擎，从而允许移除空气涡轮起动机和伴随的引气导管。这种已知飞行器的一种引擎构型包括联接到双滑阀涡轮风扇的高压滑阀的此类电机。另一种构型包括联接到三滑阀涡轮风扇的中压滑阀的此类电机。
分析表明，可通过由低压滑阀生成电能来实现燃料消耗的进一步减小。结合这一点，还表明了在低压滑阀和高压滑阀之间的功率传递也改善操作封装内的多个阶段处的燃料效率。在一个示例中，可从低压轴产生约1兆瓦的功率，其中400千瓦被传送到高压滑阀并且剩余的功率被供应到机架。
还预期了未来机架设计可结合机身边界层摄入系统以减小唤醒阻力，从而进一步减少燃料消耗。大多数实际提议基于管翼双喷气发动机，其中机翼下涡轮风扇引擎也作为涡轮发电机操作，以用于向飞行器尾部处的电驱动边界层摄入风扇供应电力。此类后安装风扇可命令超过2兆瓦以有效地操作。因此，可能要求每个涡轮风扇引擎为机架产生附加的1兆瓦的电功率。
因此，在此类情况下，将需要中电压(如IEC 60038:2009所定义，即1千伏交流或更大)电气系统以便保持可接受的电流额定值，因为过高的电流在焦耳损耗和导体重量方面具有不利影响。然而，期望减小由于高度处的电弧放电和电晕的风险而以中电压操作的系统的数量，这可以通过采用较低功率系统的更低电压额定值来实现。
在本说明书中，为清楚和简洁起见，将以下数学符号分配给对象。其间具有有序关系的对象的集合可以表示为成员序列。对于长度为N的有限序列σ，每个成员具有标识该成员在序列中的位置的相关联的索引n。
如本文所用，序列的长度由大写字母表示，而变量表示由等效的小写字母表示的序列成员的索引。以这种方式，在本文中可以简洁地定义序列的每个成员的特性。
例如，令序列α的长度N＝8，使得所述成员各自具有相关联的索引n。可以指出，对于所有n≡0(mod 2)，第n个成员都具有特性X。这样，对偶数索引的成员定义了具体特性。
这与必须阐明第二成员、第四成员、第六成员和第八成员中的每个成员具有特性X形成对比。
因此可以看出，对于具有在数学上定义的子序列上共享的特性的大长度序列，可以极大地改进简洁性。
此外，假设我们希望描述多个序列的成员之间的链接。例如，令序列β的长度为P＝3，而令序列γ的长度也为P＝3。因此，两个序列的成员具有与其相关联的索引p。
给定这些定义，我们可以简单地说，对于所有p＝(1…P)，序列β的第p个成员链接到序列γ的第p个成员。
这与必须阐明序列β的第一个成员链接到序列γ的第一个成员、序列β的第二个成员链接到集合γ的第二个成员并且序列β的第三个成员链接到序列γ的第三个成员形成对比。
尽管这些陈述是等效的，但应当理解，通过使用此前所说明的符号，可以实现简洁性的显著改善。
发明内容
本发明涉及用于将电机连接到以不同电压V和W操作的直流网络的电气系统，以及结合此类系统的气体涡轮引擎布置。
在一个方面，提供了一种前述类型的电气系统，其中V>W，并且该电机具有N≥2个独立相，每个独立相具有相应的索引n＝(1,…,N)，该电气系统包括：
第一组N个交流-直流转换器电路，该第一组N个交流-直流转换器电路以模块化多电平构型连接，每个交流-直流转换器电路具有相应的索引n＝(1,…,N)和用于与该电机的对应的第n个相连接的交流接口，并且其中该模块化多电平构型具有P＝N+1个直流输出，该直流输出各自具有相应的索引p＝(1,…,P)，其中该第p个输出和该第(p+q)个输出之间的电势差为qV/N，其中q＝(0,…,P-p)；
一组N个直流-直流转换器电路，该一组N个直流-直流转换器电路各自具有相应的索引n＝(1,…,N)并且被构造成在第一直流接口处的电压V/N和第二直流接口处的电压W之间转换直流功率，其中对于所有n，该第n个直流-直流转换器电路的第一直流接口与该模块化多电平构型的该第p＝n个和第p＝(n+1)个直流输出连接。
在一个实施方案中，0.5W≤V/N≤2W。
在一个实施方案中，0.8W≤V/N≤1.3W。
在一个实施方案中，N是偶数，并且模块化多级配置的第([N/2]+1)个直流输出连接到电接地部。
在一个实施方案中，W为540伏。
在一个实施方案中，V为1千伏至10千伏。
在一个实施方案中，V为1千伏至3千伏。
在一个实施方案中，该第一组N个交流-直流转换器电路是双向交流-直流转换器电路。
在一个实施方案中，该第一组N个交流-直流转换器电路包括H桥。
在一个实施方案中，该组直流-直流转换器电路包括相移全桥。
在一个实施方案中，该电气系统还包括：
第二组N个交流-直流转换器电路，该第二组N个交流-直流转换器电路各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，该第二组交流-直流转换器电路中的第n者的直流接口与该第n个直流-直流转换器电路的第二直流接口连接；
第二旋转电机，该第二旋转电机具有N个单独相，该N个单独相各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，该第二电机的该第n个相与该第二组交流-直流转换器电路中的第n者的交流接口连接。
在一个实施方案中，该电气系统还包括：
第二组N个交流-直流转换器电路，该第二组N个交流-直流转换器电路各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，该第二组交流-直流转换器电路中的第n者的直流接口与该第n个直流-直流转换器电路的第二直流接口连接；
第二电机，该第二电机具有N个多相绕组组，该N个多相绕组组各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，该第二电机的该第n个绕组组与该第二组交流-直流转换器电路中的该第n者的交流接口连接。
在一个实施方案中，该第二组N个交流-直流转换器电路是双向交流-直流转换器电路。
在一个实施方案中，该第二组N个交流-直流转换器电路包括H桥。
在另一个方面，提供了一种气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎具有低压滑阀和高压滑阀，并且还包括如本文所述的电气系统，其中该第一旋转电机与该低压滑阀连接并且该第二旋转电机与该高压滑阀连接。
在另一个方面，提供了：
第一气体涡轮引擎，所述第一气体涡轮引擎具有第一滑阀；
第二气体涡轮引擎，所述第二气体涡轮引擎与所述第一气体涡轮引擎不同并且具有第二滑阀；
并且还包括如本文所述的电气系统，其中该第一旋转电机与该第一滑阀连接并且该第二旋转电机与该第二滑阀连接。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考附图来描述实施方案，附图仅为示意图并且未按比例绘制，并且在附图中：
图1示出了用于飞行器的引擎的总体布置结构，该引擎在每个滑阀上包括电机；
图2示出了适用于图1的引擎的电气系统；
图3A和图3B分别示出了电气系统的第一实施方案及其第一电机；
图4A和图4B分别示出了电气系统的第二实施方案及其第一电机；
图5A和图5B分别示出了电气系统的第三实施方案及其第一电机；
图6示出了基于图5A的电气系统的电气系统的实施方案；
图7示出了基于图5A的电气系统的电气系统的另一个实施方案；
图8示出了交流-直流转换器电路中的一者的实施方案；
图9示出了直流-直流转换器电路中的一者的实施方案；
图10示出了第二组交流-直流转换器电路中的一者的实施方案。
具体实施方式
图1
图1示出了用于飞行器的引擎101的总体布置结构。在本实施方案中，引擎101具有涡轮风扇配置并因此包括导管风扇102，该导管风扇接收进气A并生成两股加压气流：轴向穿过旁路导管103的旁路流B和进入核心气体涡轮的核心流C。
核心气体涡轮包括以轴流串的低压压缩机104、高压压缩机105、燃烧器106、高压涡轮107和低压涡轮108。
在运行中，核心流C由低压压缩机104压缩，并且然后被引导至高压压缩机105中以进行进一步的压缩。从高压压缩机105排出的压缩空气被引导至燃烧器106中，在该燃烧器中压缩空气与燃料混合，并且混合物被燃烧。所得的热燃烧产物然后膨胀通过并由此驱动高压涡轮107并且此后驱动低压涡轮108，之后通过核心喷嘴109排出以提供总推力的一部分。
高压涡轮107通过互连轴来驱动高压压缩机105。低压涡轮108通过另一个互连轴来驱动低压压缩机104。高压压缩机105、高压涡轮107和相关联的互连轴一起形成引擎101的高压滑阀。类似地，低压压缩机104、低压涡轮108和相关联的互连轴形成引擎101的低压滑阀。此类术语对于本领域技术人员将是熟悉的。
在本实施方案中，引擎101是齿轮传动涡轮风扇，由此风扇102由低压涡轮108经由减速齿轮箱110驱动。在本实施方案中，减速齿轮箱110是周转齿轮箱。在图1所示的特定构型中，周转齿轮箱是行星式构型的周转齿轮箱。因此，低压涡轮108与齿轮箱110的太阳齿轮连接，该太阳齿轮与位于旋转架中的多个行星齿轮啮合，这些行星齿轮继而与静止环形齿轮啮合。旋转架驱动风扇102。
应当理解，在另选的实施方案中，可以替代地使用恒星构型的周转齿轮箱(其中行星架是静止的并且环形齿轮旋转并提供输出)。此外，也可使用不同的减速齿轮箱构型，诸如退出齿轮箱、副轴齿轮箱等。
在本实施方案中，第一旋转电机111与低压滑阀机械联接。在该具体实施方案中，第一电机111与涡轮机械同轴地安装在引擎101的尾锥112中并且联接到低压涡轮108。在一个实施方案中，第一电机111被构造成作为马达操作以驱动低压滑阀，从而有助于例如仅通过电力来旋转风扇102或所述旋转的电气增强。在另一个实施方案中，第一电机111被构造成作为发电机操作以提供电力。在本实施方案中，第一电机111被构造为马达-发电机，从而允许从低压滑阀提取功率和向低压滑阀注入功率两者。操作模式可取决于飞行阶段而变化以改善可操作性、燃料消耗等。
在另选的实施方案中，第一电机111可定位成与低压压缩机104轴向对齐，该低压压缩机可以采取叶片盘状部或叶片鼓构型以为第一电机111提供空间。
在本实施方案中，第二旋转电机113与高压滑阀机械联接。在该具体实施方案中，第二电机113经由常规驱动构型的由高压滑阀驱动的核心安装的辅助齿轮箱114联接到高压滑阀，例如经由塔轴。在一个实施方案中，第二电机113被构造成作为马达操作以驱动高压滑阀，从而有助于例如引擎101的启动。在另一个实施方案中，第二电机113被构造成作为发电机操作以提供电力。在本实施方案中，第二电机113被构造为马达-发电机，从而允许从高压滑阀提取功率和向高压滑阀注入功率两者。操作模式可取决于飞行阶段而变化以改善可操作性、燃料消耗等。
在另选的实施方案中，第二电机113可与涡轮机械同轴地安装在引擎101中。例如，第二电机113可以在低压压缩机104和高压压缩机105之间与导管轴向对齐地安装。
当然，本领域的技术人员将认识到，可以采取用于第一电机和第二电机的任何其他合适的位置。
在本实施方案中，第一电机和第二电机与功率电子器件连接。由功率电子模块(PEM)115执行从电机中提取功率或将功率施加到电机。在本实施方案中，PEM 115安装在引擎101的风扇箱116上，但是应当理解，它可以安装在其他地方，诸如安装在气体涡轮的核心上，或者安装在引擎101所附接的车辆中。另外，PEM 116的不同部分可分布在不同位置之间。例如，一些部件可安装在引擎101上，并且一些部件可安装在引擎101所附接到的车辆中。
在本示例中，PEM 115以及因此第一电机111和第二电机113的控制由电子引擎控制器(EEC)117执行。在本实施方案中，EEC 117是全权限数字引擎控制器(FADEC)，其构型将是本领域技术人员已知和理解的。因此，它控制引擎101的所有方面，即核心气体涡轮以及第一电机111和第二电机113。以这种方式，EEC 117可以整体地响应于推力需求和电功率需求。
如前所述，在本实施方案中，第一电机111和第二电机113均可被构造为马达-发电机。因此，可一致地调整第一电机111和第二电机113中的每一者的操作模式以向和从高压滑阀和低压滑阀传递功率。以这种方式，涡轮机械可被设计成利用由高压滑阀与低压滑阀之间的功率传递所带来的伴随优点。例如，在接近阶段期间从低压滑阀到高压滑阀的功率传递减小了引擎101的有效推力，同时保持足够的高压滑阀旋转速度以安全地启动复飞操作。另外，在引擎101中，在减速操作期间从高压滑阀到低压滑阀的功率传递降低了弱熄灭的风险，从而实现更优的燃烧器设计。
将参考图2描述电气系统的构型和操作，并且将进一步参考图3A和图3B描述电机的构型。
引擎101的各种实施方案可包括以下特征中的一者或多者。
应当理解，代替具有导管风扇布置结构的涡轮风扇，引擎101可以替代地是包括用于产生推力的推进器的涡轮螺桨发动机。
低压压缩机104和高压压缩机105可包括任何数量的级，例如多个级。每一级可包括一排转子叶片和一排定子轮叶，该排定子轮叶可为可变定子轮叶(因为该排定子轮叶的入射角可以是可变的)。除轴向级之外或代替轴向级，低压压缩机104或高压压缩机105可包括离心压缩级。
低压涡轮107和高压涡轮108也可包括任何数量的级。
风扇102可具有任何期望数量的风扇叶片，例如16、18、20或22个风扇叶片。
每个风扇叶片可被限定为具有径向跨度，该径向跨度从径向内部气体洗涤位置或0％跨度位置处的根部(或毂部)延伸到100％跨度位置处的尖端。该毂部处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比率—毂部-尖端比率—可小于(或大约为)以下中的任何一个：0.4、0.39、0.38、0.37、0.36、0.35、0.34、0.33、0.32、0.31、0.3、0.29、0.28、0.27、0.26或0.25。毂部-尖端比率可在由前述值中的任何两个限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。毂部-尖端比率都可以在叶片的前缘(或轴向最前)部分处测量。当然，毂部-尖端比率指的是风扇叶片的气体洗涤部分，即径向地在任何平台外部的部分。
可在引擎中心线和风扇叶片在其前缘处的尖端之间测量该风扇102的半径。风扇直径可以大于(或大约为)以下中的任何一个：2.5米、2.6米、2.7米、2.8米、2.9米、3米、3.1米、3.2米、3.3米、3.4米、3.5米、3.6米、3.7米、3.8米或3.9米。风扇直径可在由前述值中的任何两个限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。
风扇102的旋转速度可以在使用中变化。一般来讲，对于具有较大直径的风扇，旋转速度较低。仅以非限制性示例的方式，风扇在巡航条件下的旋转速度可小于2500rpm，例如2300rpm。仅以另外的非限制性示例的方式，对于风扇直径在2.5米至3米(例如2.5米至2.8米)范围内的引擎，在巡航条件下风扇102的旋转速度可在1700rpm至2500rpm的范围内，例如在1800rpm至2300rpm的范围内，或例如在1900rpm至2100rpm的范围内。仅以另外的非限制性示例的方式，对于风扇直径在3.2米至3.8米范围内的引擎，在巡航条件下风扇的旋转速度可在1200rpm至2000rpm的范围内，例如在1300rpm至1800rpm的范围内、例如在1400rpm至1600rpm的范围内。
在使用引擎101时，(具有其相关联的风扇叶片的)风扇102围绕旋转轴线旋转。该旋转导致风扇叶片的尖端以速度U尖端移动。风扇叶片对流所做的功导致流的焓升dH。风扇尖端负载可被定义为dH/U尖端 2，其中dH是跨风扇的焓升(例如一维平均焓升)，并且U尖端是风扇尖端的(平移)速度，例如在尖端的前缘处(可被定义为前缘处的风扇尖端半径乘以角速度)。巡航条件下的风扇尖端负载可大于(或大约为)以下中的任何一个：0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39或0.4。风扇尖端负载可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。
引擎101可具有任何期望的旁路比率，其中该旁路比率被定义为在巡航条件下穿过旁路导管的流B的质量流率与穿过核心的流C的质量流率的比率。取决于选定构型，该旁路比率可大于(或大约为)以下中的任何一个：10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5或17。该旁路比率可在由前述值中的任何两个限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。该旁路导管可以是基本上环形的。该旁路导管可位于核心引擎的径向外侧。旁路导管的径向外表面可以由短舱和/或风扇壳体限定。
引擎101的总压力比可以被定义为风扇102上游的滞止压力与高压压缩机105的出口处(进入燃烧器之前)的滞止压力的比率。以非限制性示例的方式，引擎101在巡航时的总压力比可大于(或大约为)以下中的任何一个：35、40、45、50、55、60、65、70、75。总压力比可在由前述值中的任何两个限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。
引擎101的比推力可被定义为引擎101的净推力除以穿过引擎的总质量流量。在巡航条件下，引擎101的比推力可小于(或大约为)以下中的任何一个：110Nkg-1s、105Nkg-1s、100Nkg-1s、95Nkg-1s、90Nkg-1s、85Nkg-1s或80Nkg-1ss。比推力可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。与传统的气体涡轮引擎相比，此类引擎可能特别高效。
引擎101可以具有任何期望的最大推力。例如，引擎101可以能够产生至少(或大约)为以下任何一个的最大推力：160千牛顿、170千牛顿、180千牛顿、190千牛顿、200千牛顿、250千牛顿、300千牛顿、350千牛顿、400千牛顿、450千牛顿、500千牛顿或550千牛顿。最大推力可在由前述值中的任何两个限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。上面提到的推力可为在标准大气条件下、在海平面处、加上15摄氏度(环境压力101.3千帕，温度30摄氏度)、引擎101静止时的最大净推力。
在使用中，高压涡轮107的入口处的流的温度可能特别高。该温度，可被称为涡轮入口温度或TET，可在燃烧器106的出口处测量，例如直接在其本身可被称为喷嘴导向轮叶的第一涡轮轮叶的上游测量。在巡航时，TET至少可以是(或大约为)以下中的任何一个：1400开尔文、1450开尔文、1500开尔文、1550开尔文、1600开尔文或1650开尔文。巡航时的TET可在由前述值中的任何两个限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。例如，引擎101的在使用中的最大TET可以是至少(或大约为)以下的任何一个：1700开尔文、1750开尔文、1800开尔文、1850开尔文、1900开尔文、1950开尔文或2000开尔文。最大TET可在由前述值中的任何两个限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。可以例如在高推力条件下发生最大TET，例如在最大起飞(MTO)条件下发生最大TET。
本文中描述和/或要求保护的风扇叶片和/或风扇叶片的翼面部分可由任何合适的材料或材料组合来制造。例如，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可至少部分地由复合材料来制造，该复合材料为例如金属基质复合材料和/或有机基质复合材料，诸如碳纤维。以另外的示例的方式，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可以至少部分地由金属来制造，该金属为诸如基于钛的金属或基于铝的材料(诸如铝锂合金)或基于钢的材料。风扇叶片可包括使用不同材料制造的至少两个区域。例如，风扇叶片可具有保护性前缘，该保护性前缘可使用比叶片的其余部分更好地抵抗(例如，来自鸟类、冰或其他材料的)冲击的材料来制造。此类前缘可以例如使用钛或基于钛的合金来制造。因此，仅以举例的方式，该风扇叶片可具有碳纤维或具有带钛前缘的基于铝的主体。
风扇102可包括中央毂部部分，风扇叶片可从该中央毂部部分例如沿径向方向延伸。该风扇叶片可以任何期望的方式附接到中央部分。例如，每个风扇叶片可包括固定件，该固定件可与毂部中的对应狭槽接合。仅以举例的方式，此类固定件可以是燕尾形式的，其可以插入和/或接合毂部/盘状部中对应的狭槽，以便将风扇叶片固定到毂部。以另外的示例的方式，该风扇叶片可与中央毂部部分整体地形成。此类布置结构可以是叶片盘状部或叶片环。可以使用任何合适的方法来制造此类叶片盘状部或叶片环。例如，风扇叶片的至少一部分可由胚料加工而成，以及/或者风扇叶片的至少部分可通过焊接(诸如线性摩擦焊接)来附接到毂部/盘状部。
引擎101可以被设置有可变面积喷嘴(VAN)。此类可变面积喷嘴可允许旁路导管的出口面积在使用中变化。本公开的一般原理可应用于具有或不具有VAN的引擎。
如本文所用，巡航条件具有常规含义并且将易于被本领域的技术人员理解。
此类巡航条件通常可被定义为巡航中期的条件，例如飞行器和/或引擎在爬升顶点和下降起点之间的中点(就时间和/或距离而言)处所经历的条件。因此，巡航条件定义气体涡轮引擎的操作点，该操作点在考虑提供给气体涡轮引擎被设计用于附接到的飞行器的引擎数量的情况下，提供将确保该飞行器在中间巡航时的稳态操作(即，保持恒定的高度和恒定的马赫数)的推力。例如，如果引擎被设计为附接到具有两个相同类型的引擎的飞行器上，则在巡航条件下，引擎提供该飞行器在中间巡航时稳态运行所需的总推力的一半。
换句话讲，对于飞行器的给定气体涡轮引擎，巡航条件被定义为在中间巡航大气条件(在中间巡航高度下由根据ISO 2533的国际标准大气定义)下提供指定推力的引擎的操作点(需要在给定中间巡航马赫数下，与飞行器上的任何其他引擎相结合，提供气体涡轮引擎被设计用于附接到的飞行器的稳态操作)。对于飞行器的任何给定气体涡轮引擎而言，中间巡航推力、大气条件和马赫数是已知的，因此在巡航条件下，引擎的操作点是明确定义的。
巡航条件可对应于处于10000米至15000米的范围内的高度处的ISA标准大气条件，诸如10000米至12000米、或10400米至11600米(约38000英尺)、或10500米至11500米、或10600米至11400米、或10700米(约35000英尺)至11300米、或10800米至11200米、或10900米至11100米、或11000米。巡航条件可对应于这些范围内的任何给定高度处的标准大气条件。
在巡航条件下的前进速度可以是从0.7马赫至0.9马赫的范围内的任何点，例如以下中的一个：0.75马赫至0.85马赫、0.76马赫至0.84马赫、0.77马赫至0.83马赫、0.78马赫至0.82马赫、0.79马赫至0.81马赫、0.8马赫、0.85马赫、或0.8马赫至0.85马赫的范围内。这些范围内的任何单一速度可以是巡航条件。对于某些飞行器，巡航条件可能超出这些范围，例如低于0.7马赫或高于0.9马赫。
因此，例如，巡航条件可以具体对应于23千帕的压力、负55摄氏度的温度和0.8的正马赫数。
然而，当然可以理解，本文要求保护的本发明的原理仍然可以应用于具有落在上述参数范围之外的合适设计特征的引擎。
图2
在图2中示出了用于将第一电机111连接到以不同电压操作的第一直流网络202和第二直流网络203的电气系统201。电气系统201以单线图的形式示出，其约定对于本领域技术人员而言是熟悉的。因此，对于交流(ac)，单条线替代了多条多相线；对于直流(dc)，单条线替代了+V和–V线。
在本实施方案中，第一电机111经由第一组交流-直流转换器电路204与第一直流网络202连接。在所示的实施方案中，第一组交流-直流转换器电路204形成PEM 115的部分。如前所述，在本实施方案中，第一电机111被构造为马达-发电机，并且因此第一组交流-直流转换器电路204是双向交流-直流转换器电路。在具体实施方案中，交流-直流转换器电路204是H桥转换器电路，其拓扑结构将参考图7进行描述。然而，交流-直流转换器电路可为任何合适的替代拓扑结构，诸如中性点钳位等。另外，如先前在替代实施方案中所述，第一电机111可仅被构造为发电机或仅被构造为马达，在这种情况下，第一组交流-直流转换器电路204可被构造为单向交流-直流转换器电路。
第一直流网络以第一电压V操作。第二直流网络203以第二电压W操作。第一电压V大于第二电压W，即V>W。本文所引用的电压可为每个直流网络的标称电压，该定义在电压基本上固定时是适用的。在替代实施方案中，本文所引用的电压可以是实际操作电压，该定义是合适的，特别是在可变直流电压网络的情况下。
因此，提供了一组直流-直流转换器电路205以在第一直流接口处的第一电压V和第二直流接口处的第二电压W之间转换直流功率，以便允许将功率从第一直流网络202传递到第二直流网络203。在所示的实施方案中，该组直流-直流转换器电路204也形成PEM 115的部分。在具体实施方案中，该组直流-直流转换器电路204包括相移全桥电路，其拓扑结构将参考图8进行描述。然而，直流-直流转换器电路可为任何合适的替代拓扑结构，其提供输入和输出之间的隔离以适应不同的绝对电压电平，诸如硬开关脉宽调制类型、谐振类型、或软开关类型。例如，直流-直流转换器电路可为隔离的正向转换器、或隔离的推挽转换器等。
在本实施方案中，电气系统201还涵盖第二电机113。在这种构型中，第二电机113经由第二组交流-直流转换器206连接到第二直流网络203。
将参考图4至图6进一步描述交流-直流转换器和直流-直流转换器的构型。
在本实施方案中，控制器207设置在EEC 117中。控制器207被构造成控制PEM 115内的转换器电路的操作，以便控制电机111和113的操作以及直流网络202和203之间的功率传递。在本示例中，控制器207是在EEC 117上运行的软件中实现的功能模块。应当理解，在另选的实施方案中，控制器207可以在EEC 117的硬件中实现。还应当理解，除了EEC117之外，控制器207可以是单独的模块。
虽然迄今为止描述的实施方案是在单个气体涡轮引擎中的安装的上下文中，但设想电机可连接到不同气体涡轮中的滑阀。另外，电气系统可用于其他应用，诸如蒸汽涡轮和往复式发动机的连接等，或可用于任何其他合适的应用。
图3A和图3B
如前文陈述，第一电机111是具有N≥2个单独相的旋转电机。如本领域技术人员将理解的，相独立性通过由其自身的专用转换器电路驱动每个相来促进相之间的电气隔离。该原理已成功地以如转让给本申请人的美国专利号8,823,332中所述的用于飞行器燃料泵的驱动系统的形式来展示。
电气系统201的第一实施方案在图3A中示出，其中N＝2。为了清楚起见，在该级处省略了第二电机113和控制器207。用于与图3A的电气系统201一起使用的第一电机111的实施方案在图3B中示出。
在该示例中N被设置为等于2的情况下，第一电机111具有两个独立相，这两个独立相具有相关联的索引n＝(1,2)，该相关联的索引在图3A中由其上的两个单独的线圈符号来标识。为了提供独立相来驱动第一电机111，第一组交流-直流转换器电路204包括N个交流-直流转换器电路，其中的每一者具有相应的索引n＝(1,…,N)。因此，在这种情况下，提供了两个交流-直流转换器电路：具有索引n＝1的第一交流-直流转换器电路301，以及具有索引n＝2的第二交流-直流转换器电路302。为了便于在附图中参考，每个交流-直流转换器电路和其他被索引元件的索引被示出为封闭的字母数字字符。
对于所有n，每个交流-直流转换器电路的交流接口与第一电机111的第n个相连接：因此，第一交流-直流转换器电路301的交流接口(其具有索引n＝1)与第一电机111的相1连接，并且第一交流-直流转换器电路301的交流接口(其具有索引n＝2)与相2连接。
第一组交流-直流转换器电路204的交流接口以用于形成模块化多电平(MML)构型的方式连接，一般来讲，该MML构型具有P＝N+1个直流输出，该直流输出各自具有相应的索引P＝(1,…,P)。因此，在该示例中，p＝3。具有索引p＝1的第一直流输出由第一交流-直流转换器电路301的较低电平电压输出提供。具有索引p＝3的第三直流输出由第二交流-直流转换器电路302的较高电平电压输出提供。
通过将第一交流-直流转换器电路301的高电平电压输出与第二交流-直流转换器电路302的低电平直流电压输出连接来形成具有索引p＝2的第二直流输出。这意味着交流-直流转换器电路的这些输出处的电压被迫相等。因此，MML构型的总直流输出电压是跨其中每个转换器电路的相应较低电平电压输出和较高电平电压输出的电压总和。在本实施方案中，跨每个转换器电路的输出的电势差是相同的。
在本示例中，第一组交流-直流转换器电路204的总直流输出电压是电压V。因此，第p个直流输出和第(p+q)个直流输出之间的电势差是qV/N，其中如前所述，P＝N+1，p＝(1,…,P)，并且这里q＝(0,…,P-p)。
因此，在图3A的示例中，MML构型的第一直流输出(具有索引1)和第二直流输出(具有索引2)之间的电势差是V/2，如在该情况下p＝1，q＝1，并且N＝2。模块化多电平构型的第一输出和第三输出(具有索引3)之间的电势差为V，如在该情况下p＝1，q＝2，并且N＝2。
因此，可跨来自MML构型的第一直流输出处的第一节点303以及来自MML构型的第三直流输出处的第二节点304获取第一直流网络202的供电。
在本实施方案中，可以看出，N是偶数并且因此来自模块化多电平构型的第二输出可表示中性点。因此，在本实施方案中，来自MML构型的第二输出处的第三节点305连接到电接地。这可以是真实接地或IT接地方案中的浮动中性，或任何其他合适的接地类型。因此，一般而言，本领域技术人员将会知道，对于其中N为偶数的所有系统，可将MML构型的第([N/2]+1)个直流输出连接到这样的接地点。
在一个实际示例中，电压V可为1千伏至10千伏。更具体地讲，V可为1千伏至3千伏。
为了将第一直流网络202的电压V转换为第二直流网络203的电压W，该组直流-直流转换器电路205包括各自具有相应索引n＝(1,…,N)的N个直流-直流转换器电路。这些直流-直流转换器电路中的每一者被构造成在第一直流接口处的电压V/N和第二直流接口处的电压W之间转换直流功率。对于所有n，第n个直流-直流转换器电路的第一直流接口与MML构型的其索引p等于n和(n+1)的直流输出连接。在一个实际示例中，电压W为540伏。
在图3A的示例中，该组直流-直流转换器电路205包括具有索引n＝1的第一直流-直流转换器电路306，以及具有索引n＝2的第二直流-直流转换器电路307。
第一直流-直流转换器电路306的第一直流接口与MML构型的第一直流输出和第二直流输出连接，即索引p等于n和n+1的那些输出。类似地，第二直流-直流转换器电路307的第一直流接口与MML构型的第二直流输出和第三直流输出连接。第一直流-直流转换器电路306和第二直流-直流转换器电路307在其第二直流接口处均输出电压W以输出到第二直流网络203。
在本示例中，每个直流-直流转换器电路必须仅在电压V/2和电压W之间转换，而不是在电压V和电压W之间转换。本领域的技术人员应当理解，随着电压V和电压W之间的差值增加，本发明的方法减小跨直流-直流转换器电路的电压差值，由此减小损耗、质量和体积。
第一电机111的第一实施方案在图3B中示出，其适用于图3A的系统。
在该具体实施方案中，第一电机111包括定子311，该定子具有由齿313限定的八个狭槽312。定子311具有单层集中绕组布置，该单层集中绕组布置具有四个线圈314、315、316和317。如图所指示，线圈314和316作为相1的部分连接，而线圈315和317作为相2的部分连接。在本实施方案中，形成相同相的部分的线圈并联连接，然而它们也可能串联连接。
线圈314至317缠绕在交替齿上以在相之间提供物理隔离，从而改善故障容限。不承载线圈的齿通常被称为间隔件齿。在一个实施方案中，缠绕齿和间隔件齿的宽度相等。在另选的实施方案中，缠绕齿可比间隔件齿更宽。由于每个相包括机械地隔开180度的两个线圈，因此改善了机械平衡。尽管平衡不像其他考虑因素(例如尺寸或重量)那么重要，但可以使用具有一半数量的狭槽和线圈的另选布置。另一方面，可提供更多的狭槽和线圈以进一步改善性能。
在另选的实施方案中，可采用其中每个齿承载线圈(即定子没有间隔件齿)的绕组布置。这可在需要较小故障容限的应用中改善功率密度。此外，在另选的实施方案中，可采用分布式绕组布置。间隔件齿可用于这种布置以通过线圈的隔离来提供一定程度的故障容限。如果应用不需要该方面的故障容限，则可省略间隔件齿。
在本实施方案中，转子318是永磁体转子，然而本文所公开的原理可应用于其他机器类型(诸如同步磁阻机器)。
图4A和图4B
其中N＝3的电气系统201的第二实施方案在图4A中示出。
与参考图3A所述的实施方案一样，第一组交流-直流转换器电路204包括以MML构型连接的交流-直流转换器电路。在该示例中，提供了N＝3并因此提供了三个交流-直流转换器电路，该交流-直流转换器电路各自具有相关联的索引n：具有索引1的第一交流-直流转换器电路401、具有索引2的第二交流-直流转换器电路402，以及具有索引3的第三交流-直流转换器电路403。每个交流-直流转换器电路的交流侧驱动电机111中具有相关联的索引n＝(1,2,3)的相应相。
在该实施方案中，该MML构型具有P＝4个输出，该输出各自具有相关联的索引p。如先前参考图3A所述，一般来讲，MML构型的第p个输出和第(p+q)个输出之间的电势差为qV/N，其中q＝(0,…,P-p)。因此，在图4A的具体示例中，第p个输出和第(p+q)个输出之间的电势差为qV/3，q＝(0,…,P-p)。因此，第一直流输出和第二直流输出之间的电势差是V/3；第一直流输出和第三直流输出之间的电势差是2V/3；并且第一直流输出和第四直流输出之间的电势差是V。
可以看出，在该示例中，N是奇数并且因此不存在由MML构型形成的中性点，并且因此在该实施方案中不进行接地连接。在不同的实施方案中，高阻抗接地可通过使用无源网络(诸如电滤波器或接地的电阻分压器)来实现。
在本示例中，第一直流网络202连接到MML构型的第一直流输出(索引p＝1)处的第一节点404，以及MML构型的第四直流输出(索引p＝4)处的第二节点405。
用于第二直流网络203的电压的转换再次由该组直流-直流转换器电路205执行，在该实施方案中，其包括具有索引n＝1的第一直流-直流转换器电路406、具有索引n＝2的第二直流-直流转换器电路407，以及具有索引n＝3的第三直流-直流转换器电路408。与图3A的实施方案一样，第n个直流-直流转换器电路的第一直流接口与模块化多电平构型的第n个和第(n+1)个直流输出连接。每个直流-直流转换器电路406至408在其第二直流接口处输出电压W以输出到第二直流网络203。
在该示例中，每个直流-直流转换器电路必须仅在电压V/3和电压W之间转换。
第一电机111的第二实施方案在图4B中示出，其适用于图4A的系统。
在该具体实施方案中，第一电机111包括定子411，该定子具有由齿413限定的十二个狭槽412。定子411具有单层集中绕组布置，该单层集中绕组布置具有六个线圈414、415、416、417、418和419。如图所示，线圈414和417作为相1的部分连接，线圈415和418作为相2的部分连接，并且线圈416和419作为相3的部分连接。在本实施方案中，形成相同相的部分的线圈并联连接，然而它们也可能串联连接。
线圈414至419缠绕在交替齿上以在相之间提供物理隔离，从而改善故障容限。由于每个相包括分开180度的两个线圈，因此改善了机械平衡。尽管平衡不像其他考虑因素(例如尺寸或重量)那么重要，但可以使用具有一半数量的狭槽和线圈的另选布置。另一方面，可提供更多的每相狭槽和线圈以进一步改善性能。
同样，在另选的实施方案中，可采用其中每个齿承载线圈(即定子没有间隔件齿)的绕组布置。这可在需要较小故障容限的应用中改善功率密度。
同样，在该实施方案中，转子420是永磁体转子，然而本文所公开的原理可应用于其他机器类型(诸如同步磁阻机器)。
图5A和图5B
其中N＝4的电气系统201的第三实施方案在图5A中示出。
与参考图3A和图4A所述的实施方案一样，第一组交流-直流转换器电路204包括以MML构型连接的交流-直流转换器电路。在该示例中，提供了N＝4并因此提供了四个交流-直流转换器电路，该交流-直流转换器电路各自具有相关联的索引n：具有索引1的第一交流-直流转换器电路501、具有索引2的第二交流-直流转换器电路502、具有索引3的第三交流-直流转换器电路503，以及具有索引4的第四交流-直流转换器电路504。每个交流-直流转换器电路的交流侧驱动电机111中具有相关联的索引n＝(1,…,4)的相应相。
在该实施方案中，MML构型具有P＝5个输出，该输出各自具有相关联的索引p。在该具体示例中，第p个输出和第(p+q)个输出之间的电势差为qV/4，q＝(0,…,P-p)。因此，第一直流输出和第二直流输出之间的电势差是V/4；第一直流输出和第三直流输出之间的电势差是V/2；第一直流输出和第四直流输出之间的电势差是3V/4；并且第一直流输出和第五直流输出之间的电势差是V。
可以看出，在该示例中，N是偶数并且因此在MML构型的第三输出处形成中性点，从而允许在与其连接的节点505处进行任选的接地连接。
在本示例中，第一直流网络202连接到MML构型的第一直流输出(索引p＝1)处的第一节点506，以及MML构型的第五直流输出(索引p＝5)处的第二节点507。
用于第二直流网络203的电压的转换再次由该组直流-直流转换器电路205执行，在该实施方案中，其包括具有索引n＝1的第一直流-直流转换器电路508，具有索引n＝2的第二直流-直流转换器电路509、具有索引n＝3的第三直流-直流转换器电路510，以及具有索引n＝4的第四直流-直流转换器电路511。与图3A和图4A的实施方案一样，第n个直流-直流转换器电路的第一直流接口与模块化多电平构型的第n个和第(n+1)个直流输出连接。每个直流-直流转换器电路508至511在其第二直流接口处输出电压W以输出到第二直流网络203。
在该示例中，每个直流-直流转换器电路必须仅在电压V/4和电压W之间转换。因此，例如，V可为3千伏，并且W可为540伏。因此，直流-直流转换器电路仅需要被构造成在750伏和540伏之间转换。
在图5B中示出第一电机111的第一实施方案，尽管这次其适用于图5A中所示的电气系统201的第三实施方案。
在该实施方案中，每个线圈与相应的相连接，在线圈之间没有并联或串联连接。因此，线圈314形成如其上所指示的相1的部分，线圈315形成相2的部分，线圈316形成相3的部分，并且线圈317形成相4的部分。
在另选的实施方案中，第一电机111可被配置有两倍数量的狭槽和线圈，其中线圈被分开180度，从而形成四个相中的一个相的部分。这将确保在交流-直流转换器电路中的一个交流-直流转换器电路发生故障的情况下的机械平衡。
图6
电气系统201的第四实施方案在图6中示出，其构建在图5A的实施方案上。类似特征部因此用类似的参考标号来识别。
在该实施方案中，第二电机113还具有N个独立相，该N个独立相各自具有相应的索引n＝(1,…,N)。对于所有n，第二电机113的第n个相与第二组交流-直流转换器电路206中的第n者的交流接口连接。因此，在该示例中，第二电机113包括连接以形成N＝4个独立相的绕组，该独立相各自具有1至4的相应索引n。在一个实施方案中，第二电机113可具有与第一电机111相同的构型。在其他实施方案中，其可在构型上不同，例如每相的线圈数、齿数、是否为交替缠绕线圈等。
第二组交流-直流转换器电路206包括各自具有相应的索引n＝(1,…,N)的N个交流-直流转换器电路。对于所有n，第二组交流-直流转换器电路206中的第n者的直流接口与该组直流-直流转换器205中的第n者的第二直流接口连接。在一个实施方案中，第二组交流-直流转换器电路206以与第一组交流-直流转换器电路204相同的方式进行构造。在一个实施方案中，它们可以被构造成与第一组交流-直流转换器电路204不同。在一个实施方案中，它们是单向反相器。在另一个实施方案中，它们是单向整流器。在另一个实施方案中，它们是双向转换器。它们可以是H桥、NPC或任何其他合适的拓扑结构。
在该示例中，在N＝4的情况下，第二组交流-直流转换器电路206包括具有索引n＝1的第一交流-直流转换器电路601、具有索引n＝2的第二交流-直流转换器电路602、具有索引n＝3的第三交流-直流转换器电路603，以及具有索引n＝4的第四交流-直流转换器电路604。第二组交流-直流转换器电路中的第n者的直流接口与第n个直流-直流转换器电路的第二直流接口连接—因此第一交流-直流转换器电路601与第一直流-直流转换器508的第二直流接口连接等。
以这种方式，尽管电压V和W存在差异，但可在电机和直流网络之间实现功率传递。
图7
电气系统201的第五实施方案在图7中示出，其也构建在图5A的实施方案上。类似特征部因此用类似的参考标号来识别。
在该实施方案中，第二电机113包括N个多相绕组组，该多相绕组组各自具有相应的索引n＝(1,…,N)。如本文所用，术语多相绕组组是指由M个多相电压(即，偏移2π/m弧度的相同的电压波形)的平衡系统激励和/或产生该平衡系统的任何合适构型的数量M≥2的绕组。例如，该绕组组可以是由多相电源激励的三相星形联接的绕组组。一个或多个绕组可形成每个相的一部分。Δ连接也是可能的。绕组组可包括任何其他数量的相。
N个多相绕组组的存在提供冗余，由此如果特定多相绕组组的驱动电路发生故障，则可由其他绕组组提供继续操作。在一个实施方案中，第二电机113是N元组缠绕电机，其中N个多相绕组组中的每一者围绕公共转子缠绕在相同定子上。在另一个实施方案中，第二电机113是N元组堆叠机，其中在N个同轴连接的定子之间共享公共转子，每个定子承载N个多相绕组组中的一者。
在该示例中，第二组交流-直流转换器电路206包括各自具有相应的索引n＝(1,…,N)的N个交流-直流转换器电路。对于所有n，第二电机113的第n个绕组组与第二组交流-直流转换器电路206中的第n者的交流接口连接。在该构型中，第二组交流-直流转换器电路206中的每一者被构造成向第二电机113中的对应绕组组提供多相电源。第二组交流-直流转换器电路206中的第n者的直流接口与该组直流-直流转换器电路205中的第n者的第二直流接口连接。
因此，在图7的示例中，第二电机113包括N＝4个绕组组，用索引1至4标识。在该示例中，多相绕组组包括以星形连接接合的三个相。如前所述，Δ连接也是可能的，不予改变不同的相位数。在本示例中，第二电机113被配置有四重(4元组)绕线定子和单个永磁体转子。应当理解，如前文所述，其他构型也是可能的。
在该示例中，第二组交流-直流转换器电路206包括具有索引n＝1的第一交流-直流转换器电路701、具有索引n＝2的第二交流-直流转换器电路702、具有索引n＝3的第三交流-直流转换器电路703，以及具有索引n＝4的第四交流-直流转换器电路704。第二组交流-直流转换器电路中的第n者的直流接口与第n个直流-直流转换器电路的第二直流接口连接—因此第一交流-直流转换器电路701与第一直流-直流转换器508的第二直流接口连接等。
图8
交流-直流转换器电路中的一者的实施方案在图8中示出。该电路将适合用作如前所述的任何实施方案中的第一组交流-直流转换器电路204中的一者，并且适合用作图6的实施方案中的第二组交流-直流转换器电路206中的一者。
本领域的技术人员将交流-直流转换器电路801识别为H桥电路，其具有形成用于与电机的相绕组连接的交流接口的交流侧端子802和803，以及形成直流接口的直流侧端子804和805。在该示例中，直流侧端子804提供较高电平电压输出，而另一直流侧端子805提供较低电平电压输出。在该示例中，对开关的控制由交流-直流转换器电路801内的本地嵌入式控制器(未示出)执行，其合适的类型将是本领域技术人员熟悉的。该类型的本地嵌入式控制器通常接受来自控制器207的速度、位置、电压和/或扭矩参考，并且操作门驱动以实现对电路的基于脉冲宽度调制的控制，这是本领域的技术人员将熟悉的技术。
图9
直流-直流转换器电路中的一者的实施方案在图9中示出。在此前所述的任何实施方案中，该电路将适合用作该组直流-直流转换器电路205中的一者。
本领域的技术人员将直流-直流转换器电路901识别为相移全桥电路，其具有形成第一直流接口的第一对端子902和903以及形成第二直流接口的第二对端子904和905。在该示例中，四个MOSFET开关906、907、908和909形成变压器910的初级侧上的全桥。两个MOSFET开关911和912提供变压器910的次级侧上的推挽式开关。电路可能以降压或升压模式操作以实现从电压V/N到电压W的转换，反之亦然。如本领域的技术人员将理解的，快速作用二极管(诸如肖特基二极管)可被放置成与MOSFET开关反并联，主要用于反向恢复并且在一些情况下用于整流，而不是依赖于MOSFET的体二极管来实现这些功能。
与交流-直流转换器电路801一样，在该实施方案中，对开关的基于脉冲宽度调制的控制由直流-直流转换器电路901内的本地嵌入式控制器(未示出)执行。此类控制器对于本领域技术人员将是熟悉的。
图10
第二组交流-直流转换器电路中的一者的实施方案在图10中示出以用于图7的电气系统。
本领域的技术人员将交流-直流转换器电路1001识别为三相转换器，其具有形成直流接口的第一对端子1002和1003以及由两个开关形成的三个半桥支路1004、1005和1006，其中相应的多相端子1007、1008和1009连接在这些开关之间。
已经描述了各种示例，每个示例都以各种特征组合为特征。本领域技术人员将理解，除非明显相互排斥，否则任何特征可单独使用或与任何其他特征组合使用，并且本发明扩展到并包括本文所述的一个或多个特征的所有组合和子组合。

Claims (15)

1.一种电气系统(201)，所述电气系统用于将旋转电机(111)连接到以不同电压V和W操作的直流网络(202,203)，其中V>W，所述电机具有N≥2个独立相，所述独立相各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，所述电气系统包括：
第一组(204)N个交流-直流转换器电路，所述第一组N个交流-直流转换器电路以模块化多电平构型连接，每个交流-直流转换器电路具有相应的索引n＝(1,…,N)和用于与所述电机的对应的第n个相连接的交流接口，并且其中所述模块化多电平构型具有P＝N+1个直流输出，所述P＝N+1个直流输出各自具有相应的索引p＝(1,…,P)，其中第p个输出和第(p+q)个输出之间的电势差为qV/N，其中q＝(0,…,P-p)；
一组(205)N个直流-直流转换器电路，所述一组N个直流-直流转换器电路各自具有相应的索引n＝(1,…,N)并且被构造成在第一直流接口处的电压V/N和第二直流接口处的电压W之间转换直流功率，其中对于所有n，所述第n个直流-直流转换器电路的第一直流接口与所述模块化多电平构型的所述第p＝n个和第p＝(n+1)个直流输出连接。
2.根据权利要求1所述的电气系统(201)，其中0.5W≤V/N≤2W。
3.根据权利要求2所述的电气系统(201)，其中0.8W≤V/N≤1.3W。
4.根据任一前述权利要求所述的电气系统(201)，其中N是偶数，并且所述模块化多级配置的所述第([N/2]+1)直流输出连接到电气接地。
5.根据任一前述权利要求所述的电气系统(201)，其中W为540伏。
6.根据权利要求1所述的电气系统(201)，其中V为1千伏至10千伏，优选地1千伏至3千伏。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电气系统(201)，其中所述第一组(204)N个交流-直流转换器电路是双向交流-直流转换器电路。
8.根据权利要求7所述的电气系统(201)，其中所述第一组(204)N个交流-直流转换器电路包括H桥(801)。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的电气系统(201)，其中所述一组(205)直流-直流转换器电路包括相移全桥(901)。
10.根据任一前述权利要求所述的电气系统(201)，还包括：
第二组(206)N个交流-直流转换器电路，所述第二组N个交流-直流转换器电路各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，所述第二组交流-直流转换器电路中的所述第n者的直流接口与所述第n个直流-直流转换器电路的第二直流接口连接；
第二旋转电机(113)，所述第二旋转电机具有N个单独相，所述N个单独相各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，所述第二电机的所述第n个相与所述第二组交流-直流转换器电路中的所述第n者的交流接口连接。
11.根据任一前述权利要求所述的电气系统(201)，还包括：
第二组(206)N个交流-直流转换器电路，所述第二组N个交流-直流转换器电路各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，所述第二组交流-直流转换器电路中的所述第n者的直流接口与所述第n个直流-直流转换器电路的第二直流接口连接；
第二电机(113)，所述第二电机具有N个多相绕组组，所述N个多相绕组组各自具有相应的索引n＝(1,…,N)，其中对于所有n，所述第二电机的所述第n个绕组组与所述第二组交流-直流转换器电路中的所述第n者的交流接口连接。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的电气系统(201)，其中所述第二组(206)N个交流-直流转换器电路是双向交流-直流转换器电路。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的电气系统(201)，其中所述第二组(206)N个交流-直流转换器电路包括H桥(801)。
14.一种气体涡轮引擎(101)，所述气体涡轮引擎具有低压滑阀和高压滑阀，并且还包括根据权利要求10至13中任一项所述的电气系统(201)，其中所述第一旋转电机(111)与所述低压滑阀连接并且所述第二旋转电机(113)与所述高压滑阀连接。
15.一种布置结构，包括：
第一气体涡轮引擎(101)，所述第一气体涡轮引擎具有第一滑阀；
第二气体涡轮引擎(101)，所述第二气体涡轮引擎与所述第一气体涡轮引擎不同并且具有第二滑阀；并且
根据权利要求10至13中任一项所述的电气系统(201)，其中所述第一旋转电机(111)与所述第一滑阀连接并且所述第二旋转电机(113)与所述第二滑阀连接。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113890434B (zh) * 2021-09-30 2022-05-27 南京航空航天大学 动态切换实现励磁变换器容错控制的电励磁双凸极电机
GB202115016D0 (en) * 2021-10-20 2021-12-01 Rolls Royce Plc Electrical power system converter control
GB202207512D0 (en) * 2022-05-23 2022-07-06 Rolls Royce Plc Power electronics converter
GB202209762D0 (en) 2022-07-04 2022-08-17 Rolls Royce Plc Electrical power system
GB2620554A (en) * 2022-07-04 2024-01-17 Rolls Royce Plc Electrical power system
FR3143684A1 (fr) * 2022-12-16 2024-06-21 Safran Procédé de gestion des transitions de puissance entre modes de génération

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4661762A (en) 1986-06-18 1987-04-28 Sundstrand Corporation Emergency power system
FR2931902B1 (fr) * 2008-05-27 2014-05-23 Valeo Equip Electr Moteur Procede et dispositif de controle du temps de demarrage d'un moteur thermique de vehicule.
US7939970B1 (en) * 2010-07-26 2011-05-10 General Electric Company Variable frequency wind plant
EP2608383A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichterschaltung
GB201200803D0 (en) 2012-01-18 2012-02-29 Rolls Royce Goodrich Engine Control Systems Ltd Fault tolerant electric drive system
DE102013209544A1 (de) * 2013-05-23 2014-11-27 Airbus Operations Gmbh Hochvoltgleichspannungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltgleichspannungsgerätes
US9385645B2 (en) * 2013-08-30 2016-07-05 Abb Technology Ag Methods and systems for electrical DC generation
GB2520024B (en) * 2013-11-06 2016-02-03 Ge Aviat Systems Ltd Electrical power system for an aircraft
DE102015207117A1 (de) * 2014-07-09 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter mit redundanter Schaltungstopologie
EP3197042B1 (en) * 2014-09-16 2021-10-27 Mitsubishi Electric Corporation Wind power generation system
US10008856B2 (en) * 2015-11-09 2018-06-26 General Electric Company Power system for offshore applications
US10208675B2 (en) 2017-03-15 2019-02-19 The Boeing Company Hybrid drive system for transferring power from a gas turbine engine of an aircraft
US11014454B2 (en) * 2018-04-04 2021-05-25 Deere & Company Electric drive system with multiple separate electrical busses operating at different voltages
US11358486B2 (en) * 2019-09-16 2022-06-14 GM Global Technology Operations LLC Electric powertrain with multi-pack battery system

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