專利名稱：給飛機(jī)的自主驅(qū)動馬達(dá)提供動力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種給飛機(jī)的自主驅(qū)動馬達(dá)提供動力的方法，特別是當(dāng)飛機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時在地面滑行情形中。
背景技術(shù)：
越來越多地設(shè)想給飛機(jī)裝備自主驅(qū)動設(shè)備以在沒有牽引機(jī)輔助時允許移動飛機(jī)，同時飛機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不工作。為了這個目的，飛機(jī)起落架的至少一些輪子裝備有允許所討論的輪子被驅(qū)動并因此移動飛機(jī)的馬達(dá)。在這些階段中，由輔助動力單元(或APU)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)給自主驅(qū)動馬達(dá)提供動力，其是在飛機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時啟動的熱力機(jī)
器。 然而，APU的發(fā)電機(jī)設(shè)計成能夠確保連接到APU的最耗電設(shè)備的動力供應(yīng)，在本實例中是自主驅(qū)動設(shè)備。為了給連接到APU的其它設(shè)備(機(jī)艙電力、機(jī)艙空調(diào)、航空電子設(shè)備等)提供動力，必須使用轉(zhuǎn)換器以使發(fā)電機(jī)提供的電力適合于這些較低耗電的設(shè)備。在特定情形中，自主驅(qū)動設(shè)備的馬達(dá)能夠作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，例如在必須降低飛機(jī)速度的情形中。所產(chǎn)生的能量接著再注入到馬達(dá)用的電力分配系統(tǒng)。該能量可接著儲存在電池或電容中或被電阻中的焦耳熱消耗。然而，這些設(shè)備意味著顯著的重量不利。本發(fā)明的目的是提供一種給自主驅(qū)動馬達(dá)提供動力的優(yōu)化方法，以及用來實施該方法的APU/發(fā)電組件。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)這個目的，提供一種至少在飛機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不致動時給用于飛機(jī)的自主驅(qū)動設(shè)備提供動力的方法，該自主驅(qū)動設(shè)備包括一定數(shù)量的用于選擇性地驅(qū)動輪的輪用驅(qū)動馬達(dá)，飛機(jī)包括驅(qū)動第一發(fā)電機(jī)的輔助動力單元或APU，第一發(fā)電機(jī)在噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時提供動力給飛機(jī)上需要提供動力的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，該方法包括專用于自主驅(qū)動設(shè)備的動力供給的第二發(fā)電機(jī)的使用，第二發(fā)電機(jī)設(shè)置成與第一發(fā)電機(jī)并聯(lián)，以便當(dāng)其在通過自主驅(qū)動設(shè)備回收動力的作用下作為馬達(dá)運(yùn)行時由APU進(jìn)行驅(qū)動，以便有助于APU驅(qū)動至少第一發(fā)電機(jī)。因此，第二發(fā)電機(jī)可根據(jù)自主驅(qū)動設(shè)備的要求精確地設(shè)計。此外，除了儲存由自主驅(qū)動設(shè)備回收的能量，該能量還用來輔助APU以及因此降低后者的油耗。根據(jù)本發(fā)明的一個具體方面，該方法包括以下步驟如果飛機(jī)的速度低于所述要求的速度，就通過給自主驅(qū)動馬達(dá)提供動力來控制在地面上方的飛機(jī)速度以便飛機(jī)加速到要求的速度，以及相反地，如果飛機(jī)的速度高于所述要求的速度，就使馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行以使飛機(jī)減速直到達(dá)到所述要求的速度，馬達(dá)回收的電力接著反饋到第二發(fā)電機(jī)。這種方法可通過管理供應(yīng)到自主驅(qū)動馬達(dá)的動力的電力電子技術(shù)來實施。本發(fā)明的另一主題是用來實施該方法的發(fā)電組件，包括-熱力型輔助動力單元或APU；
-具有由APU驅(qū)動的輸入軸的齒輪箱；-由齒輪箱驅(qū)動的第一和第二發(fā)電機(jī)；齒輪箱被構(gòu)造成在第二發(fā)電機(jī)作為馬達(dá)運(yùn)行時用來將機(jī)械能的傳送從第二發(fā)電機(jī)傳送到至少第一發(fā)電機(jī)。


根據(jù)以下單個附圖示意性地說明本發(fā)明的一個具體實施例的說明將更好地理解本發(fā)明。
具體實施例方式飛機(jī)包括在飛機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時能夠或必須被供電的幾個設(shè)備或系統(tǒng)。例如，這些可以是空調(diào)系統(tǒng)、機(jī)艙照明系統(tǒng)、外部位置燈等。應(yīng)該注意，由于它們通常不能作為馬達(dá)運(yùn)行，因此這些系統(tǒng)沒有一個能夠返回電力。一個已知的解決方法是通過由借助飛機(jī)上的燃油運(yùn)行的熱力機(jī)器驅(qū)動的發(fā)電機(jī)I來給這些系統(tǒng)提供動力，在本實例中是輔助動力單元或APU2。該組件構(gòu)成能夠為消耗系統(tǒng)提供電力的動力發(fā)生單元3。眾所周知的是APU可驅(qū)動諸如空氣壓縮機(jī)、液壓泵等其它附件。
自主驅(qū)動設(shè)備4的添加導(dǎo)致能夠?qū)⒃陲w機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時需要電力的附加消耗系統(tǒng)安裝在飛機(jī)上。該自主驅(qū)動設(shè)備基本上包括設(shè)置成用來驅(qū)動飛機(jī)的輪6以便后者繞機(jī)場移動的馬達(dá)5。通過電力電子系統(tǒng)7給馬達(dá)提供電力，該電力電子系統(tǒng)7允許根據(jù)所需的加速度或速度來調(diào)節(jié)供應(yīng)給馬達(dá)的電力。根據(jù)本發(fā)明，自主驅(qū)動設(shè)備4運(yùn)行所需的電力通過第二專用發(fā)電機(jī)8提供且也可通過APU2驅(qū)動。更精確地，APU2聯(lián)接到允許來自APU2的驅(qū)動軸10同時且并聯(lián)地驅(qū)動發(fā)電機(jī)I和8的主齒輪箱(BTP) 9。因此，動力發(fā)生單元3包括至少兩個發(fā)電機(jī)，其中一個專用于自主驅(qū)動設(shè)備的動力供應(yīng)。該配置提供各種優(yōu)點(diǎn)-每個發(fā)電機(jī)可根據(jù)消耗系統(tǒng)或與其相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的需要進(jìn)行設(shè)計。通過實例的方式，對于空客A320型飛機(jī)，第一發(fā)電機(jī)I將設(shè)計成用來提供30kVA左右的電力，而第二發(fā)電機(jī)8將設(shè)計成用來提供90到140kVA左右的電力。-在自主驅(qū)動設(shè)備作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時，例如在飛機(jī)減速同時馬達(dá)5與輪6配合時，所產(chǎn)生的電能通過電力電子系統(tǒng)7反饋到接著作為馬達(dá)運(yùn)行的第二發(fā)電機(jī)8。后者接著產(chǎn)生通過主齒輪箱9傳送以驅(qū)動發(fā)電機(jī)I的機(jī)械能，緩解APU2同樣數(shù)量的能量，這因此認(rèn)為其油耗降低。應(yīng)該注意，如果APU驅(qū)動諸如空氣壓縮機(jī)或液壓泵的其它附件，這些也將得益于該回收的能量通過第二發(fā)電機(jī)8轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。-自主驅(qū)動設(shè)備的馬達(dá)5接著可有目的地用來使飛機(jī)減速，因此節(jié)省摩擦制動盤。所回收的能量接著用來緩解APU2。因此，根據(jù)以下方案控制在地面上飛機(jī)的速度變得可能如果飛機(jī)速度低于給定的要求速度，就給自主驅(qū)動馬達(dá)提供動力使飛機(jī)加速到所述要求速度，以及相反地，如果飛機(jī)速度高于所述要求速度，自主驅(qū)動馬達(dá)就用作發(fā)電機(jī)以使飛機(jī)減速到所述要求速度，通過馬達(dá)返回的能量被回收并反饋到第二發(fā)電機(jī)，如前面所解釋的。這種方法可通過管理提供給馬達(dá)的動力的電力電子技術(shù)來實施。要求的速度可通過機(jī)上計算機(jī)控制飛機(jī)在地面上方的移動而產(chǎn)生，或者響應(yīng)通過飛行員的操作桿或其它控制設(shè)備的操作而產(chǎn)生。本發(fā)明不局限于剛剛所描述的，而相反包括由權(quán)利要求書所限定范圍內(nèi)的所有變型。具體地說，可設(shè)置在發(fā)電機(jī)和主齒輪箱之間的耦合/去耦合設(shè)備。主齒輪箱也可驅(qū)動諸如例如泵的其它配件。另外，雖然主齒輪箱通常是齒輪型的，也可使用任何其它類型的傳動系統(tǒng)，諸如例如電磁傳動系統(tǒng)，只要第二發(fā)電機(jī)在其接收由自主驅(qū)動設(shè)備返回的電 能時能夠產(chǎn)生的機(jī)械能可被傳送并用來驅(qū)動第一發(fā)電機(jī)并由此解除APU即可。
權(quán)利要求
1.至少在飛機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不致動時給用于飛機(jī)的自主驅(qū)動設(shè)備提供動力的方法，所述自主驅(qū)動設(shè)備包括一定數(shù)量的用于選擇性地驅(qū)動輪(6)的輪用驅(qū)動馬達(dá)(5)，所述飛機(jī)包括驅(qū)動第一發(fā)電機(jī)(I)的輔助動力單元或APU (2)，所述第一發(fā)電機(jī)(I)在所述噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時提供動力給所述飛機(jī)上需要提供動力的設(shè)備，其特征在于，所述方法包括專用于所述自主驅(qū)動設(shè)備的動力供給的第二發(fā)電機(jī)(8)的使用，所述第二發(fā)電機(jī)設(shè)置成與所述第一發(fā)電機(jī)并聯(lián)，以便當(dāng)其在通過所述自主驅(qū)動設(shè)備回收動力的作用下作為馬達(dá)運(yùn)行時由所述APU進(jìn)行驅(qū)動，以便有助于所述APU驅(qū)動至少所述第一發(fā)電機(jī)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括以下步驟如果所述飛機(jī)的速度低于所述要求的速度，就通過給所述自主驅(qū)動設(shè)備提供動力來控制在地面上方的所述飛機(jī)速度以便所述飛機(jī)加速到要求的速度，以及相反地，如果所述飛機(jī)速度高于所述要求的速度，就使所述馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行以使所述飛機(jī)減速直到達(dá)到所述要求的速度，所述馬達(dá)回收的電力接著反饋到所述第二發(fā)電機(jī)。
3.動力發(fā)生組件,包括 -能夠傳送機(jī)械能的輔助動力單元或APU (2)； -由來自所述APU的驅(qū)動軸驅(qū)動的主齒輪箱(9)； -由所述主齒輪箱驅(qū)動的至少第一和第二發(fā)電機(jī)(1，8)；所述齒輪箱被構(gòu)造成在所述第二發(fā)電機(jī)作為馬達(dá)運(yùn)行時，用來將機(jī)械能的傳送從所述第二發(fā)電機(jī)傳送到至少所述第一發(fā)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在飛機(jī)的噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時給用于飛機(jī)的自主驅(qū)動設(shè)備提供動力的方法，該自主驅(qū)動設(shè)備包括一定數(shù)量的輪(6)用驅(qū)動馬達(dá)(5)，飛機(jī)包括驅(qū)動第一發(fā)電機(jī)的輔助動力單元或APU(2)，該第一發(fā)電機(jī)在噴氣式發(fā)動機(jī)不工作時提供動力給飛機(jī)上需要提供動力的設(shè)備，其特征在于，該方法包括專用于自主驅(qū)動設(shè)備的動力供給的第二發(fā)電機(jī)(8)的使用，第二發(fā)電機(jī)設(shè)置成與第一發(fā)電機(jī)并聯(lián)，以便當(dāng)其在由自主驅(qū)動設(shè)備回收的能量的作用下作為馬達(dá)運(yùn)行時由APU進(jìn)行驅(qū)動，以便有助于APU驅(qū)動至少第一發(fā)電機(jī)。
文檔編號B64D41/00GK102795344SQ20121016275
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者J-P·加西亞, F·尼爾利齊, O·戈塞林 申請人:梅西耶-布加蒂-道提公司