轴共振控制制造技术

技术编号:24199246 阅读:33 留言:0更新日期:2020-05-20 12:08
本发明专利技术提供一种主动控制引擎的旋转轴的扭转共振的方法。该轴具有旋转速度,其特征在于低频旋转速度项和叠加在该低频项上的高频振荡项,该振荡项由扭转共振引起。该方法包括:测量该轴的旋转速度;从所测量的旋转速度提取该振荡项;以及在所提取的振荡项的基础上,将扭矩分量施加到该轴,该扭矩分量以与扭转共振相同的频率进行调制以抵消扭转共振。

Shaft resonance control

【技术实现步骤摘要】
轴共振控制本公开涉及用于主动控制引擎的旋转轴的扭转共振的方法和系统。所有气体涡轮引擎都包含一个或多个轴,其中典型的民用航空设计具有两个或三个轴。每个轴将压缩机连接到驱动涡轮,并具有多个共振频率。在设计任何气体涡轮时要考虑的是,不应存在可能危及引擎完整性的控制结构相互作用。例如,控制系统无法激励轴共振,因为这可能导致轴故障。类似地,应当避免可能引起激励共振的压缩机或涡轮扭矩波动的其他系统或引擎设计特征。避免设计规则的困难是可能发生无法预见的相互作用并引起轴共振频率的力。如果这些足够大,或者如果阀芯系统的阻尼足够低,则可能生成足以限制轴寿命或者在极端情况下导致轴断裂的共振幅度。具体地,低压和/或中压阀芯可以在一些引擎上相对轻微地阻尼,并且这在轴对包含轴共振频率的随机扰动的响应方面可能是个问题。本公开至少部分地基于以下认识:轴的主动阻尼可用于解决由这种不可预见的相互作用引起的共振。根据第一方面,提供了一种主动控制引擎的旋转轴的扭转共振的方法,该轴具有旋转速度,其特征在于低频旋转速度项和叠加在低频项上的高频振荡项,振荡项由扭转共振引起,该方法包括:...

【技术保护点】
1.一种主动控制引擎(10)的旋转轴(26,27)的扭转共振的方法,所述轴(26,27)具有旋转速度,其特征在于低频旋转速度项和叠加在所述低频项上的高频振荡项,所述振荡项由扭转共振引起,所述方法包括:/n测量所述轴(26,27)的旋转速度;/n从所测量的旋转速度提取所述振荡项;以及/n在所提取的振荡项的基础上,将扭矩分量施加到所述轴(26,27),所述扭矩分量以与所述扭转共振相同的频率进行调制以抵消所述扭转共振。/n

【技术特征摘要】
20181109 GB 1818268.31.一种主动控制引擎(10)的旋转轴(26,27)的扭转共振的方法,所述轴(26,27)具有旋转速度,其特征在于低频旋转速度项和叠加在所述低频项上的高频振荡项,所述振荡项由扭转共振引起,所述方法包括:
测量所述轴(26,27)的旋转速度;
从所测量的旋转速度提取所述振荡项;以及
在所提取的振荡项的基础上,将扭矩分量施加到所述轴(26,27),所述扭矩分量以与所述扭转共振相同的频率进行调制以抵消所述扭转共振。


2.根据权利要求1所述的方法,其中:
对所述旋转速度的测量是以高于所述轴的扭转共振频率的频率执行的。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其中从所测量的旋转速度提取所述振荡项包括对所测量的旋转速度进行解调。


4.根据权利要求1所述的方法,其中通过调节到所述引擎(10)的燃料的流率,将所述抵消扭矩分量施加到所述轴(26,27)。


5.根据权利要求4所述的方法,其中:
所述引擎(10)具有引擎燃料控制系统,所述引擎燃料控制系统响应于加速需求信号和稳态燃料流量要求而生成用于所述引擎(10)的燃料流量需求信号;并且
对所述引擎(10)的燃料的流率的调节是通过对所述燃料流量需求信号进行频率调制来执行的。


6.根据权利要求1所述的方法,其中所述抵消扭矩分量由电动机施加到所述轴(26,27)。


7.一种用于减小引擎(10)的旋转轴(26,27)的扭转共振的系统,所述轴(26,27)具有旋转速度,其特征在于低频旋转速度项和叠加在所述低频项上的高频振荡项,所述振荡项由扭转共振引起,所述系统包括:
设备(51),所述设备用于测量所述轴(26,27)的旋转速度;和
控制单元,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:M巴奇克
申请(专利权)人:劳斯莱斯有限公司
类型:发明
国别省市:英国;GB

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