用于致动器的供电和控制设备、相应的致动组件、以及包括该设备的飞行器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于多个电致动器（7,8,9,10,11）的供电和控制设备（20），该设备包括控制电路（250）和功率电路（200），该功率电路具有连接至开关模块（221）的逆变器模块（201），开关模块（221）设置有用于连接至致动器的装置，该控制电路连接至开关模块以控制开关模块，以将致动器按顺序连接至逆变器模块，该设备特征在于，控制电路（250）被设置成按顺序控制逆变器模块（201）和开关模块，而且控制电路包括被设置成检测该设备的故障的监测模块（260）。本发明专利技术进一步涉及包括多个致动器和这样的供电和控制设备的致动组件、以及包括多个致动器和这样的供电和控制设备的飞行器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于致动器的供电和控制设备、相应的致动组件、以及包括该设备的飞行器本专利技术涉及用于电致动器的供电和控制设备、包括该设备和电致动器的致动组件、以及具有电致动器和该设备的飞行器。诸如飞机之类的飞行器具有与致动器相关联的大量可动元件，致动器连接至飞行驾驶单元，使飞机的飞行员能够直接或间接地控制致动器。作为示例，可动元件可以是·翼面或飞行面，具体而言是副翼、扰流器以及其它翼板；以及 ·起落装置元件,具体而言是舱口、起落架支柱或前轮。常规地，致动器已经是液压致动器，具体而言是经由电磁阀连接至一个或多个加压的液压回路的致动器。然而，使用液压能量带来了重量和维护限制的问题，这些问题导致飞机制造商尽可能地最小化液压回路的尺寸。因此，已经提议将每个致动器与包含电泵的单独的液压回路相关联。从而，不再具有服务于飞机的所有致动器的一个或多个大尺寸液压回路，而是具有大量小尺寸的液压回路，每个小尺寸的液压回路连接至单个致动器或连接至非常少数量的需要同时操作的致动器。该体系结构已极大地减少了与在飞机上使用液压装置相关联的限制。然而，在历史上，航空运输协会(ATA)已经定义了功能编码系统，用于根据飞机上存在的各个系统和设备在飞机上执行的功能来对它们进行分类。作为扩展，那些类别中的每一个与对于设计和将能容纳的故障模式的限制相关联，使得属于一个特定ATA类别的一件设备被认为不可在一些其它ATA类别中使用。本专利技术的目的是进一步改进用于致动飞行器的可动元件的装置的体系结构。为此，本专利技术提供了用于多个电致动器的供电和控制设备，该设备包括控制电路和功率电路，该功率电路具有连接至开关模块的逆变器模块，该开关模块设置有用于连接至致动器的连接装置，该控制电路连接至开关模块以操作该开关模块，以将致动器顺序地连接至逆变器模块。控制电路被设置成顺序地控制逆变器模块和开关模块，且控制电路包括设置成检测该设备的故障的监测模块。该设备使得有可能对在同一时间周期中但不同时使用的致动器供电，同时确保高水平的安全性，具体是通过限制与所形成的火花或高水平的局部发热相关联的起火风险并且通过监测设备的操作。此外，借助于该体系结构，更容易确保该设备满足与多个ATA类别相关联的限制。优选地，开关模块具有至少一个开关继电器，且控制电路被设置成允许开关继电器的位置仅在零电压和电流下改变，而且相反，控制电路被设置成防止在开关继电器处于错误位置的情况下供电。有利地，监测模块被设置成在监测模块已检测到故障时禁止开关继电器。在特定实施例中，控制电路经由连接接口连接至用于感测逆变器的电压和电流的传感器并且经由隔离装置连接至逆变器模块的驱动器，和/或控制电路经由连接接口连接至用于感测开关模块的位置和电流的传感器并且经由隔离装置连接至开关模块的至少一个开关继电器。因此控制电路相对于功率电路受到保护。因此，监测模块优选连接至连接接口。从而经由这些接口传递的信息可由监测模块来使用，监测模块也可监测所述接口的正确操作。·有利地，监测模块经由隔离装置连接至逆变器模块的断路器以控制所述断路器，而且还连接至该断路器以验证操作状态。优选地，监测模块被设置成执行以下任务中的至少一个·在故障的情况下向外部发出警告； 使功率电路停止；·在排除故障起因之后，使至少一个安全部件重新初始化；·通过将由控制电路发出的至少一个设定点与逆变器模块的状态作比较来验证至少一个调节回路；以及·验证由至少一个传感器返回的测量的有效性。本专利技术还提供一种飞行器，该飞行器包括多个电致动器、用于对致动器供电的供电网络、以及配置成使飞行员能控制致动器的飞行驾驶单元，该飞行器包括至少一个上述类型的供电和控制设备用于将至少一组致动器连接至供电网络，该供电和控制设备具有功率电路，该功率电路由控制电路所控制并连接至飞行驾驶单元，该控制电路被设置成使电力按顺序被供应给该组致动器中的致动器。因此，使用电致动器有可能消除飞行器的至少一部分上的液压装置。此外，在本专利技术中，单个功率电路对一组致动器供电，由此有可能限制机载功率部件的重量。按顺序供电使得有可能在不同的时刻以不同的大小对致动器供电，使得任一组中的致动器可被连接至执行不同功能的可动元件。有利地，该飞行器具有多个相同的供电和控制设备，每个供电和控制设备连接至相应的致动器组。使用多个相同的供电和控制设备便于对备用零件的维护操作和管理。还有利地，该飞行器具有两个机翼，每个机翼设置有多个致动器，且该飞行器具有两个供电和控制设备，使得每个供电和控制设备控制与相应的一个机翼相关联的致动器，而且优选地，每个机翼的致动器连接至诸如至少一个可动翼面以及至少一个起落装置元件之类的元件。由于供电和控制设备连接至与需要满足不同ATA标准的诸个元件相关联的诸个致动器，所以供电和控制设备被设置成满足所涉及的所有标准。最终，本专利技术提供致动器组件，包括多个致动器和上述类型的供电和控制设备。本专利技术的其它特征和优点在阅读本专利技术的特定的非限制性实施例的以下描述时显而易见。参考附图，其中·图I是根据本专利技术的飞机的图解平面图；图2是本专利技术的供电和控制设备的简化图；以及图3是根据本专利技术的致动器组件的框图视图。参考附图，以本专利技术在飞机中的应用描述了本专利技术，该飞机具有标注为I的机身和标注为2的两个机翼。机身I的前部设置有前起落装置3，前起落装置3可缩到被舱口封闭的外壳中。每个机翼2设置有至少一个空气扰流板4和起落装置5，该起落装置5可缩到由舱口 6封闭的外壳中。舱口 6、起落装置3、5以及扰流板4形成可动元件，而且它们与致动器7、8、9和10相关联，致动器7、8、9和10在飞机的结构与所讨论的可动元件之间延伸，以移动所述可动元件。前起落装置3还可通过致动器11转向。致动器7至11包括永磁体同步电机，而且它们包括相应的锁定构件和与位置传感器相关联的运动传递装置。每个锁定构件被设置成在致动器未供电时将致动器(或移动元件，如果移动元件并置在致动器上)保持在适当的位置。运动传递装置被设置成将电机的旋转运动转换成线性运动，或放大旋转运动。致动器7至11由飞行驾驶单元12控制，飞行驾驶单元12具有执行辅助和管理功能(用于引擎、用于管理起落装置、自动驾驶、导航……)的控制仪器和控制单元13，以使飞机的飞行员能操作飞机。例如，控制单元13可以是运行诸个专用计算机程序的诸个计算机或执行多个专用计算机程序的单个计算机。·致动器7至11经由供电和控制设备20成组地连接至标注为14的机载供电网络和飞行驾驶单元12。机载供电网络14包括270V电压的高功率直流(DC)子网络，以及28V的低功率DC子网络。该飞行器具体包括供电和控制设备20，供电和控制设备20连接至用于对前起落装置支柱3进行致动的致动器9和用于使前轮转向的转向致动器11。因此，每个机翼2的致动器7、8和10形成相应的组，且与前起落装置相关联的致动器9和11类似地形成组。因此，每个供电和控制设备20连接至多个致动器，且被设置成按顺序对它们供电。术语“按顺序”用于表示这些致动器不是同时被供电，而是根据要求一个接一个地被供电。每个供电和控制设备20具有功率电路(被给予整体附图标记200)和控制电路(被给予整体附图标记250)。这些电路中使用的部件本身是公知的。供电电路200包括逆变器模块201，逆变器模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·鲍考德，P·艾利，A·古亚米尔，V·L·恩古耶，P·诺鲁瓦，M·庞特鲁切，JF·韦贝尔，D·翁，
申请(专利权)人：萨甘安全防护公司，
类型：
国别省市：