涡轮发动机的电功率生成制造技术

本发明专利技术涉及涡轮发动机的电功率生成。涡轮发动机中的电功率生成由以下部件提供：永磁体，该永磁体发出第一磁场并被设置在涡轮发动机的第一转子组件上；电枢绕组，该电枢绕组连接至涡轮发动机的第二转子组件，使得电枢绕组被定位在第一磁场内；谐振发射器，该谐振发射器被配置成当第一转子组件相对于第二转子组件旋转时接收来自电枢绕组的电功率输入以生成具有至少预定频率的第二磁场；以及谐振接收器，该谐振接收器被设置在涡轮发动机的外壳上，并且被定位成接收第二磁场并将第二磁场转换成电功率输出。

【技术实现步骤摘要】
涡轮发动机的电功率生成
本公开的方面总体上涉及涡轮发动机的电能生成。更具体地，本公开涉及将来自涡轮发动机(如可以在飞行器和其它交通工具中使用的)的机械能转换成电能，并且经由电磁场将该能量传递到相关联的交通工具。
技术介绍
各种交通工具使用发动机的各种组合来向那些交通工具提供动力推力和操纵控制。例如，飞行器可以使用结合有涡轮的发动机来为喷气式飞机或螺旋桨提供动力。涡轮发动机包括若干旋转部件，以提供动力推力和空气/气体压缩。连接至涡轮发动机的旋转部件的发电机可以提取机械旋转能并将其转换成电能，该电能用于为相关联的交通工具的各种车载系统供电。由于发动机内的工作温度、旋转速度和气流导致发动机的各个零件的磨损，用于从旋转发动机部件提取旋转能的物理部件可能会经受高更换率以避免将可靠性问题引入其它发动机部件。另外，由于能量提取部件在涡轮发动机中的位置，维修和更换可能难以完成或者是耗时的。
技术实现思路
在一个方面，本公开提供了一种系统，所述系统包括：永磁体，所述永磁体发出第一磁场并被设置在涡轮发动机的第一转子组件上；电枢绕组，所述电枢绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：/n永磁体(220)，所述永磁体(220)发出第一磁场(215)并被设置在涡轮发动机(100)的第一转子组件(210A)上；/n电枢绕组(230)，所述电枢绕组(230)连接至所述涡轮发动机的第二转子组件(210B)，使得所述电枢绕组被定位在所述第一磁场内；/n谐振发射器(240)，所述谐振发射器(240)被配置成当所述第一转子组件相对于所述第二转子组件旋转时接收来自所述电枢绕组的电功率输入以生成具有至少预定频率的第二磁场(225)；以及/n谐振接收器(250)，所述谐振接收器(250)被设置在所述涡轮发动机的外壳(120)上，并且被定位成接收所述第二磁场并将所述第...

【技术特征摘要】
20200116 US 16/744,3051.一种系统，所述系统包括：
永磁体(220)，所述永磁体(220)发出第一磁场(215)并被设置在涡轮发动机(100)的第一转子组件(210A)上；
电枢绕组(230)，所述电枢绕组(230)连接至所述涡轮发动机的第二转子组件(210B)，使得所述电枢绕组被定位在所述第一磁场内；
谐振发射器(240)，所述谐振发射器(240)被配置成当所述第一转子组件相对于所述第二转子组件旋转时接收来自所述电枢绕组的电功率输入以生成具有至少预定频率的第二磁场(225)；以及
谐振接收器(250)，所述谐振接收器(250)被设置在所述涡轮发动机的外壳(120)上，并且被定位成接收所述第二磁场并将所述第二磁场转换成电功率输出。


2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述第一转子组件是较高压转子，
所述第二转子组件是较低压转子，并且
所述较高压转子以比所述较低压转子旋转的第二速度大的第一速度旋转。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述第一转子组件是较低压转子，
所述第二转子组件是较高压转子，并且
所述较高压转子以比所述较低压转子旋转的第二速度大的第一速度旋转。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述第一磁场从所述第一转子组件的旋转轴线径向地向外传播经过被限定在所述永磁体与所述电枢绕组之间的气隙。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述第一磁场与所述第一转子组件的旋转轴线同轴地传播经过被限定在所述永磁体与所述电枢绕组之间的气隙。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，所述系统还包括：
高频转换器，所述高频转换器被设置在所述电枢绕组与所述谐振发射器之间；并且
其中，所述高频转换器被配置成以比所述电枢绕组接收的所述第一磁场高的较高频率向所述谐振发射器提供所述电功率输入，并且
其中，所述较高频率大于所述第一转子组件与所述第二转子组件之间的旋转速度的差，并且是基于所述谐振发射器与所述谐振接收器之间的功率传递效率的。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，所述电功率输出包括基于在所述电枢绕组中限定的多个相的多个电相。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，所述系统还包括功率控制单元(260)，所述功率控制单元(260)被设置在所述外壳中并连接至用于交通工具的功率分配总线(150)。


9.一种涡轮发动机(100)，所述涡轮发动机(100)包括：
外壳(120)，所述外壳(120)包括：
在上游端处的进气口(121)；
在所述进气口下游的压缩段(122)；
在所述压缩段下游的燃烧段(123)；
在所述燃烧段下游的涡轮段(124)；以及
在下游端处的排气口(125)；
第一轴(160)，所述第一轴(160)与所述压缩段的第一压缩机(170)和所述涡轮段的第一涡轮机(180)联接，其中，所述第一轴被配置成以第一旋转速度旋转；
第二轴(160)，所述第二轴(160)与所述压缩段的第二压缩机(170)和所述涡轮段的第二涡轮机(180)联接并与所述第一轴同轴地延伸，其中，所述第二轴被配置成以第二旋转速度旋转；
电枢绕组(230)，所述电枢绕组(230)连接至所述第一压缩机和所述第二压缩机中的第一个压缩机；
永磁体(220)，所述永磁体(220)连接至所述第一压缩机和所述第二压缩机中的第二个压缩机，并且被配置成：
发出第一磁场(215)；
以对应于所述第一旋转速度与所述第二旋转速度之间的差的差分旋转速度相对于所述电枢绕组(230)旋转；以及
在所述电枢绕组中感应出电流；
谐振发射器(240)，所述谐振发射器(240)连接至所述电枢绕组，并且被配置成当由所述电流供电时生成具有至少预定频率的第二磁场(225)；以及
谐振接收器(250)，所述谐振接收器(250)被设置在所述涡轮发动机的所述外壳上，被定位成接收所述第二磁场，并且被配置成将所述第二磁场转换成电功率输出。


10.根据权利要求9所述的涡轮发动机，所述涡轮发动机还包括：
第三轴(160)，所述第三轴(160)与所述压缩段的在所述第一压缩机和所述第二压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘生义，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US