用于管理電馬達(dá)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于管理旨在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動飛機(jī)機(jī)輪的電馬達(dá)的方法。該方法允許保護(hù)電馬達(dá)以免受電動勢影響，該電動勢在該馬達(dá)被停用且飛機(jī)正沿著地面高速移動時會上升。
【背景技術(shù)】
[0002]為了確保節(jié)約燃料并降低由噴射發(fā)動機(jī)在地面上的操作所產(chǎn)生的噪音和污染，已提出通過使該飛機(jī)的某些機(jī)輪機(jī)動化來在機(jī)場區(qū)對飛機(jī)進(jìn)行移位，而無需噴射發(fā)動機(jī)的輔助。
[0003]對于飛機(jī)的每一個經(jīng)機(jī)動化的機(jī)輪而言，飛機(jī)機(jī)輪的機(jī)動化一般采用旨在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該機(jī)輪的電馬達(dá)。
[0004]在沒有使用電馬達(dá)來驅(qū)動飛機(jī)機(jī)輪并且飛機(jī)正在地面上移動時，電馬達(dá)的轉(zhuǎn)子通過機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)來被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，這會在電馬達(dá)的各相之間產(chǎn)生一定的電動勢。當(dāng)飛機(jī)在地面上的速度很高時(尤其在起飛和著陸階段期間)，此電動勢顯著地增加并有使該電馬達(dá)損壞的危險。因此，離合設(shè)備被用來在這些階段期間機(jī)械地將電馬達(dá)與機(jī)輪斷開連接。由于這種類型的設(shè)備要傳送高扭矩水平并且需要高可靠性，因此一般相對較重并且較復(fù)雜。
[0005]發(fā)明目的
[0006]本發(fā)明的目的在于保護(hù)旨在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動飛機(jī)機(jī)輪的電馬達(dá)以免受到上述電動勢，同時降低由于實現(xiàn)該保護(hù)而導(dǎo)致的飛機(jī)重量的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于該目的，提供了一種用于管理旨在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動飛機(jī)機(jī)輪的電馬達(dá)的方法，該方法包括在飛機(jī)處于馬達(dá)的停用時段時使該電馬達(dá)的各相短路的步驟，設(shè)想在馬達(dá)的停用時段期間不在使用電馬達(dá)。
[0008]通過在飛機(jī)處于停用時段時使電馬達(dá)的各相短路，有可能防止形成電動勢，該電動勢在飛機(jī)的地面速度較高時會有使電馬達(dá)損壞的危險。使電馬達(dá)的各相的短路可借助電開關(guān)或電磁開關(guān)來執(zhí)行，使用電開關(guān)或電磁開關(guān)導(dǎo)致飛機(jī)重量的增加，這與使用常規(guī)機(jī)械離合設(shè)備所產(chǎn)生的重量相比明顯要小。
【附圖說明】
[0009]根據(jù)參照附圖中的各圖的以下描述，將更清楚地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0010]圖1示出了飛機(jī)以及該飛機(jī)的詳細(xì)示圖，該詳細(xì)示圖示出了主起落架，該主起落架包括適于由向其應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的管理方法的電馬達(dá)來旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的兩個機(jī)輪；
[0011]圖2示出了電馬達(dá)(諸如以上描述的電馬達(dá))、向該馬達(dá)供應(yīng)電源的逆變器、及旨在使該馬達(dá)的各相彼此短路的開關(guān)元件；
[0012]圖3示出了在各馬達(dá)相未被短路時的電馬達(dá)、逆變器和開關(guān)元件；
[0013]圖4示出了在各馬達(dá)相被短路時的電馬達(dá)、逆變器和開關(guān)元件；
[0014]圖5是示出作為機(jī)輪的轉(zhuǎn)速的函數(shù)的用于使電馬達(dá)短路的電流的示圖；
[0015]圖6是示出作為機(jī)輪的轉(zhuǎn)速的函數(shù)的電馬達(dá)的寄生扭矩的示圖。
【具體實施方式】
[0016]參考圖1，本發(fā)明在此處被應(yīng)用于飛機(jī)1，該飛機(jī)1包括輔助起落架2和兩個主起落架3a、3b。
[0017]僅參考主起落架3a來描述本發(fā)明，但整個描述可適用于另一主起落架3b。
[0018]主起落架3a配備有兩個機(jī)輪4。用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動機(jī)輪4的裝置5被安裝在主起落架3a上。在圖1中示意性地示出了這些驅(qū)動裝置5，對于每個機(jī)輪4而言，這些驅(qū)動裝置5包括驅(qū)動致動器，驅(qū)動致動器包括旨在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動機(jī)輪4的電馬達(dá)6。
[0019]電馬達(dá)6是永磁三相同步電馬達(dá)。
[0020]電馬達(dá)6由與主起落架3a的兩個機(jī)輪4相關(guān)聯(lián)的控制處理器7來控制。對于每一電馬達(dá)6而言，控制處理器7具體包含連接到電馬達(dá)6的逆變器8。
[0021]參考圖2，每一逆變器8旨在向相關(guān)聯(lián)的電馬達(dá)6供應(yīng)電源電壓，使得電馬達(dá)6以受控的轉(zhuǎn)速并按受控的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動機(jī)輪4。逆變器8通常包括三個開關(guān)單元9，每一開關(guān)單元連接到電馬達(dá)6的一個相Ph，并且其相移命令允許形成電流和電壓的三相系統(tǒng)。每一開關(guān)單兀9包括兩個電開關(guān)11，每一電開關(guān)11由晶體管12和與該晶體管平行安裝的二極管形成，該二極管在附圖中不可見。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的用于管理電馬達(dá)的方法的目的在于在電馬達(dá)6的停用時段時對電馬達(dá)6進(jìn)行保護(hù)，設(shè)想在電馬達(dá)6的停用時段期間不在使用電馬達(dá)6。這些停用時段在本文中對應(yīng)于包括起飛和著陸的飛行階段。與飛機(jī)1的飛行階段有關(guān)的信息在任何時刻被傳送至控制處理器7。在這些停用時段期間，例如在其中飛機(jī)速度比滑行期間的速度高約10倍的起飛期間，飛機(jī)1的地面速度相當(dāng)大，并因此由機(jī)輪4旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的電馬達(dá)6的轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的電動勢可能非常高。
[0023]電馬達(dá)6的保護(hù)包括在電馬達(dá)6的這些停用時段期間使該馬達(dá)的相Ph短路，從而消除該電動勢。
[0024]兩個外部開關(guān)元件14出于此目的而被連接在控制處理器7和用于驅(qū)動主起落架3a的機(jī)輪4的裝置5的電馬達(dá)6之間。每一開關(guān)元件14的輸入都被連接到逆變器8之一的輸出，且所述元件的輸出被連接到由該逆變器8供應(yīng)的電馬達(dá)6的三個相Ph。
[0025]每一開關(guān)元件14包括三個機(jī)電開關(guān)16，這三個機(jī)電開關(guān)連接到相關(guān)聯(lián)的逆變器8并連接到電馬達(dá)6的三個相Ph，如圖3和4所不出的。每一機(jī)電開關(guān)16都包括電磁體和觸頭。機(jī)電開關(guān)16的電磁體被控制處理器7控制以選擇性地且同時地操作這些觸頭，以使其采取其中每一觸頭都將逆變器8的開關(guān)單元9連接到馬達(dá)6的相Ph的第一狀態(tài)，或采取其中電馬達(dá)6的三個相Ph被短路的第二狀態(tài)。
[0026]圖3和4分別解說了當(dāng)飛機(jī)1處于激活時段(設(shè)想在該激活時段期間正在使用電馬達(dá)6)以及處于停用時段(設(shè)想在停用時段中不在使用電馬達(dá)6)時機(jī)電開關(guān)16的狀態(tài)。
[0027]在激活時段期間，機(jī)電開關(guān)16被控制處理器7控制以將逆變器8的開關(guān)單元9連接到電馬達(dá)6的三個相Ph，該電馬達(dá)6隨后可被正常地驅(qū)動。
[0028]在停用時段期間，電馬達(dá)6的三個相Ph被短路，并且不會由于機(jī)輪4的旋轉(zhuǎn)效果而在電馬達(dá)6內(nèi)產(chǎn)生電動勢。
[0029]可注意，參考圖5，從機(jī)輪4的低轉(zhuǎn)速值Vo開始，馬達(dá)(諸如電馬達(dá)6)中出現(xiàn)的短路電流Ice實際上為恒量。該短路電流Icc的值因此相對容易預(yù)見，由此使得有可能有效地預(yù)測此短路電流Icc對電馬達(dá)6以及在設(shè)計電馬達(dá)6期間必須提供的任何熱保護(hù)系統(tǒng)的熱影響。
[0030]此外還可注意，參考圖6，與短路電流Icc相關(guān)聯(lián)的寄生扭矩Cp在一低速處最大，并非?？焖俚販p小。在起飛期間，此寄生扭矩Cp使處于低速的飛機(jī)1的滾動阻力增加一小量，該滾動阻力快速減小并且不會干擾起飛。在著陸期間，機(jī)輪4的轉(zhuǎn)速在其觸碰地面時非常高，寄生扭矩非常小，并且滾動阻力不會干擾著陸。
[0031]本發(fā)明并不限于以上所述的特定實施模式，而是相反涵蓋落入由權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍的所有那些變型。
[0032]雖然本文中已使用用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動機(jī)輪的系統(tǒng)的具體和簡化架構(gòu)來描述本發(fā)明，但根據(jù)本發(fā)明的方法顯然適用于任何飛機(jī)，該飛機(jī)的至少一個被制動的機(jī)輪與用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該機(jī)輪的電馬達(dá)相關(guān)聯(lián)。
[0033]此外，為了使各相短路，還有可能使用為電馬達(dá)6的各相供電的逆變器7的一個或多個電開關(guān)來取代機(jī)電開關(guān)。不使用機(jī)電觸頭14會導(dǎo)致該系統(tǒng)的重量節(jié)省和增加的可靠性。
[0034]雖然本文中已陳述了電馬達(dá)是三相馬達(dá)，但本發(fā)明適用于提供有不同相數(shù)的馬達(dá)。本文明尤其適用于單相馬達(dá)，在單相馬達(dá)中“使相短路”包括將馬達(dá)繞組的兩端連接在一起。
[0035]雖然馬達(dá)的停用時段已被指示為包括起飛和著陸的時段，但這些停用時段當(dāng)然可被不同地定義。停用時段可因此包括在其期間飛機(jī)的速度大于預(yù)定閾值速度的時段。由此設(shè)想，向控制處理器傳送關(guān)于飛機(jī)的速度的測量或估計，而非與該飛機(jī)的飛行相有關(guān)的信息?？勺⒁?，在由于例如飛行系統(tǒng)的故障或電源失效滑行功能不可用的情況下，由于電馬達(dá)管理方法的其他位置對應(yīng)于短路狀態(tài)，因此對飛機(jī)行為的影響是可忽略的。
【主權(quán)項】
1.一種用于管理旨在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動飛機(jī)⑴的機(jī)輪⑷的電馬達(dá)(6)的方法，所述方法包括在所述飛機(jī)(1)處于所述馬達(dá)￠)的停用時段時使所述電馬達(dá)￠)的各相(Ph)短路的步驟，設(shè)想在所述馬達(dá)的停用時段期間不在使用所述電馬達(dá)(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管理電馬達(dá)的方法，其特征在于，使所述電馬達(dá)(6)的各相(Ph)短路是借助向所述電馬達(dá)(6)供應(yīng)電源電壓的逆變器⑶的電開關(guān)來執(zhí)行的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管理電馬達(dá)的方法，其特征在于，使所述電馬達(dá)(6)的各相(Ph)短路是借助連接到所述電馬達(dá)的各相的至少一個機(jī)電開關(guān)(16)來執(zhí)行的。4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的管理方法，其特征在于，所述停用時段包括在其期間所述飛機(jī)(1)的速度大于預(yù)定速度閾值的時段。5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的管理方法，其特征在于，所述停用時段包括所述飛機(jī)(1)的起飛階段和/或著陸階段。
【專利摘要】一種用于管理電馬達(dá)的方法。本發(fā)明涉及一種用于管理旨在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動飛機(jī)(1)的機(jī)輪(4)的電馬達(dá)(6)的方法，該方法包括在飛機(jī)(1)處于馬達(dá)(6)的停用時段時使該電馬達(dá)(6)的各相短路的步驟，設(shè)想在馬達(dá)(6)的停用時段期間不在使用電馬達(dá)(6)。
【IPC分類】B64C25/40
【公開號】CN105270609
【申請?zhí)枴緾N201510358700
【發(fā)明人】S·賈博, R·切凱西
【申請人】梅西耶-布加蒂-道提公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年6月25日
【公告號】EP2960153A1, US20150375855