涡轮发动机点火系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及涡轮发动机点火系统和方法。一种用于对燃气涡轮发动机中的燃料进行点火的点火系统包括功率供应部和电连接到功率供应部的能量存储网络。能量存储网络包括具有第一电容器的第一级和具有第二电容器的第二级。点火系统进一步包括电联接到能量存储网络的发动机点火器。动机点火器。动机点火器。

【技术实现步骤摘要】
涡轮发动机点火系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用本申请要求享有于2021年8月27日提交的美国专利申请No. 17/459128的优先权，该美国专利申请通过引用以其整体并入本文中。


[0002]本公开涉及点火系统，并且更具体地涉及用于涡轮发动机中的燃烧的点火系统。

技术介绍

[0003]涡轮发动机(并且特别地，燃气或燃烧涡轮发动机)为旋转发动机，其从穿过发动机到旋转涡轮叶片上的加压燃烧气体流抽取能量。
[0004]用于飞行器的燃气涡轮发动机典型地包括点火系统，以帮助发动机的启动。发动机点火系统可包括存储能量的点火激励器，以及导线和点火器，该导线和点火器用以可控地传送激励器存储的能量，以形成高能火花，以在发动机中产生燃料燃烧。

技术实现思路

[0005]技术方案1. 一种用于对燃气涡轮发动机中的燃料进行点火的点火系统，其包括：功率供应部；能量存储网络，其电连接到所述功率供应部并且具有能够提供输出功率的网络功率输出部，所述能量存储网络包括：第一级，其具有第一电容器和第一开关，其中所述第一开关具有断开状态和闭合状态；第二级，其具有第二电容器和第二开关，其中所述第二开关具有断开状态和闭合状态；并联电连接件，当所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述断开状态时，所述并联电连接件限定在所述功率供应部、所述第一电容器和所述第二电容器之间；以及串联电连接件，当所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述闭合状态时，所述串联电连接件限定在所述第一电容器、所述第二电容器和所述网络功率输出部之间，所述串联电连接件限定所述输出功率；电感器，其电联接到所述网络功率输出部并且配置成基于从所述网络功率输出部接收的所述输出功率形成修改的输出功率；以及发动机点火器，其电联接到所述电感器并且配置成在接收所述修改的输出功率时产生点火火花。
[0006]技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，其中，所述能量存储网络进一步包括电连接到所述第一电容器和所述第一开关的第一电阻器。
[0007]技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，其中，所述能量存储网络进一步包括电连接到所述第二电容器和所述第二开关的第二电阻器。
[0008]技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，所述点火系统进一步包括电联接到所述发动机点火器和所述网络功率输出部的点火导线，其中所述点火导线包括所述电感器。
[0009]技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，其中，所述电感器包括电感器线圈，所述电感器线圈电联接到所述网络功率输出部并且围绕可磁饱和芯缠绕。
[0010]技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，其中，所述第一开关或所述第二开关中的至少一个包括可控开关或半可控开关中的一个。
[0011]技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，其中，所述电感器包括可饱和电抗器。
[0012]技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，其中，所述第一开关和所述第二开关各自包括可控开关，并且其中所述电感器包括可饱和电抗器。
[0013]技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，所述点火系统进一步包括比较模块，所述比较模块电联接到所述能量存储网络并且配置成将所述能量存储网络的总体电压与预确定阈值电压比较。
[0014]技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，所述点火系统进一步包括电联接到所述电感器的钳位整流器。
[0015]技术方案11. 根据任意前述技术方案所述的点火系统，其中，所述修改的输出功率包括下者中的至少一个：800 V和25000 V之间的脉冲电压、200 A和2000 A之间的脉冲电流、1微秒和300微秒之间的脉冲持续时间，或1微秒和10微秒之间的脉冲宽度。
[0016]技术方案12. 一种燃气涡轮发动机，其包括：燃烧器；和点火系统，其联接到所述燃烧器，以用于对所述燃烧器中的燃料进行点火，所述点火系统包括：能量存储网络，其能够与功率供应部电连接并且具有能够提供输出功率的网络功率输出部，所述能量存储网络包括：第一级，其具有第一电容器和第一开关，其中所述第一开关具有断开状态和闭合状态；第二级，其具有第二电容器和第二开关，其中所述第二开关具有断开状态和闭合状态；并联电连接件，当所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述断开状态时，所述并联电连接件限定在所述功率供应部、所述第一电容器和所述第二电容器之间；以及串联电连接件，当所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述闭合状态时，所述串联电连接件限定在所述网络功率输出部、所述第一电容器和所述第二电容器之间，所述串联电连接件限定所述网络功率输出部；电感器，其电联接到所述网络功率输出部并且配置成基于从所述网络功率输出部接收的所述输出功率形成修改的输出功率；以及发动机点火器，其电联接到所述电感器并且配置成在接收所述修改的输出功率时产生点火火花。
[0017]技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其中，所述电感器
包括电感器线圈，所述电感器线圈电联接到所述网络功率输出部并且围绕可磁饱和芯缠绕。
[0018]技术方案14. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其中，所述第一开关或所述第二开关中的至少一个包括可控开关或半可控开关中的一个。
[0019]技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其中，所述电感器包括可饱和电抗器。
[0020]技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其中，所述第一开关和所述第二开关各自包括所述可控开关，并且其中所述电感器包括所述可饱和电抗器。
[0021]技术方案17. 一种操作涡轮发动机点火系统的方法，所述方法包括：以第一配置操作所述涡轮发动机点火系统的能量存储网络，所述第一配置启用功率源、第一电容器和第二电容器之间的并联电连接件，以用于使所述第一电容器和所述第二电容器充电；以第二配置操作所述能量存储网络，所述第二配置启用所述第一电容器与所述第二电容器之间的串联电连接件，以用于生成合计功率输出；以及通过电感器的方式修改所述合计功率输出，以形成用于所述涡轮发动机点火系统中的点火器的修改的功率输出。
[0022]技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，所述涡轮发动机点火系统进一步包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关中的每个具有断开状态和闭合状态，并且其中所述第一配置至少部分地通过所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述断开状态来限定。
[0023]技术方案19. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，所述第二配置至少部分地通过所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述闭合状态来限定。
[0024]技术方案20. 根据任意前述技术方案所述的方法，所述方法进一步包括导引所述合计功率输出通过所述电感器的线圈，以使所述电感器的芯饱和，由此修改所述电感器的电感，以形成所述修改的功率输出。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对燃气涡轮发动机中的燃料进行点火的点火系统，其包括：功率供应部；能量存储网络，其电连接到所述功率供应部并且具有能够提供输出功率的网络功率输出部，所述能量存储网络包括：第一级，其具有第一电容器和第一开关，其中所述第一开关具有断开状态和闭合状态；第二级，其具有第二电容器和第二开关，其中所述第二开关具有断开状态和闭合状态；并联电连接件，当所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述断开状态时，所述并联电连接件限定在所述功率供应部、所述第一电容器和所述第二电容器之间；以及串联电连接件，当所述第一开关和所述第二开关中的每个处于所述闭合状态时，所述串联电连接件限定在所述第一电容器、所述第二电容器和所述网络功率输出部之间，所述串联电连接件限定所述输出功率；电感器，其电联接到所述网络功率输出部并且配置成基于从所述网络功率输出部接收的所述输出功率形成修改的输出功率；以及发动机点火器，其电联接到所述电感器并且配置成在接收所述修改的输出功率时产生点火火花。2.根据权利要求1所述的点火系统，其中，所述能量存储网络进一步包括电连接到所述第一电容器和所述第一开关的第一电阻器。3.根据权利要求2所述的点火系统，其中，所述能量存储网络进一步包括电连接到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：和谐工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：