[發(fā)明專利]電力變頻器和相關(guān)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410743164.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN104901555B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·J·阿特姆爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號(hào): H02M5/27
• 分類號(hào): H02M5/27
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

提供電力變頻器和相關(guān)的方法，以便將諸如允許在范圍內(nèi)改變的第一頻率的第一頻率的AC輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同于第一頻率并且可以是固定的第二頻率的AC輸出信號(hào)。電力變頻器包括多個(gè)電力整流模塊。每個(gè)電力整流模塊包括用于以第一頻率接收輸入信號(hào)的不同相位的多個(gè)電力整流組件。每個(gè)電力整流模塊被配置為以第二頻率提供輸出信號(hào)至諸如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載。電力變頻器還包括被配置為提供控制信號(hào)以選擇性地啟用電力整流模塊的控制器。控制器被配置為提供未同步至第一頻率的控制信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容的示例實(shí)施方式通常涉及電力變頻器和相關(guān)的方法，諸如用于將具有允許改變的頻率的三相輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有固定頻率的三相輸出信號(hào)。

背景技術(shù)

液壓致動(dòng)器被用于各式各樣的目的。為了操作液壓致動(dòng)器，通常需要包括液壓泵、管道和附加控制的液壓系統(tǒng)。例如，飛行器利用液壓致動(dòng)器執(zhí)行不同的功能。通過示例，一些飛行器可以包括必須交替地前后移動(dòng)的推力反向器。在這個(gè)示例情形中，飛行器可以包括液壓致動(dòng)器以可控制地移動(dòng)推力反向器。

雖然液壓致動(dòng)器在許多情況有用，但是一些液壓致動(dòng)器就液壓系統(tǒng)的成本而言、就液壓系統(tǒng)的空間和/或重量而言和/或就確保液壓致動(dòng)器的操作需要的維護(hù)而言可能變得不期望地昂貴。例如，與推力反向器有關(guān)的液壓致動(dòng)器通常必須能夠迅速地激活，諸如以在中斷起飛的結(jié)尾快速地移動(dòng)推力反向器。為了能夠迅速激活，然而，產(chǎn)生的液壓致動(dòng)器系統(tǒng)就成本、空間、重量等而言可能變得不期望地昂貴。

因而，為了降低成本、空間要求、重量要求、維護(hù)需求等，在一些情況下可以利用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)代替液壓致動(dòng)器。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)通常需要固定頻率的三相交流(AC)電力。然而，飛行器電力系統(tǒng)提供的三相AC電力可能不需要固定頻率，在任何情況下，可能不是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)用于大部分有效操作的固定頻率。替代地，雖然在相對(duì)不變的或者穩(wěn)定電壓下，飛行器電力系統(tǒng)可以提供具有可以在諸如320Hz與800Hz之間的范圍內(nèi)改變的頻率的三相電力。

為了使三相電力的頻率固定，變頻器可接收可變頻率AC輸入信號(hào)并且可產(chǎn)生固定頻率AC輸出信號(hào)。變頻器可包括多個(gè)大的電容器和許多(例如六個(gè))整流二極管和晶體管以產(chǎn)生固定頻率的輸出電力。這種變頻器可具有高成本并且可能比期望得更重。此外，這種變頻器的切換頻率可能不期望地高。另外，這種變頻器可能不期望地對(duì)電磁干擾(EMI)和閃電靈敏或者可能需要具體的物理布局和電纜以解決EMI靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)示例實(shí)施方式提供電力變頻器和相關(guān)的方法以將第一頻率的AC輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同于第一頻率的第二頻率的AC輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以允許AC輸入信號(hào)的第一頻率改變，而AC輸出信號(hào)的第二頻率可以是固定頻率，使得固定頻率可以提供至負(fù)載，諸如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。示例實(shí)施方式的電力變頻器和相關(guān)的方法可以具有相對(duì)小的大小和輕的重量并且對(duì)于EMI和閃電可以是穩(wěn)定的，從而易于在飛行器上使用電力變頻器和相關(guān)的方法，諸如結(jié)合感應(yīng)電動(dòng)機(jī)用于操作推力反向器等。

在一個(gè)實(shí)施方式中，提供包括多個(gè)電力整流模塊的電力變頻器。每個(gè)電力整流模塊包括用于以第一頻率接收交流(AC)輸入信號(hào)的不同相位的多個(gè)電力整流組件。每個(gè)電力整流模塊被配置為以不同于第一頻率的第二頻率提供AC輸出信號(hào)的各個(gè)相位至諸如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載。電力變頻器還包括被配置為提供控制信號(hào)以選擇性地啟用多個(gè)電力整流模塊的控制器。控制器被配置為提供未同步至第一頻率的控制信號(hào)。

可以允許第一頻率改變，而第二頻率可以是固定的。一個(gè)實(shí)施方式的電力整流組件可以被配置為基于控制信號(hào)交替地提供正整流或者負(fù)整流。例如，每個(gè)電力整流模塊可以包括多個(gè)半導(dǎo)體閘流管。一個(gè)實(shí)施方式的控制器可以被配置為提供具有正部分和負(fù)部分以及正部分和負(fù)部分之間的過渡部分的控制信號(hào)至各個(gè)電力整流組件。在這個(gè)實(shí)施方式中，過渡部分可以具有大于AC輸入信號(hào)的周期的長(zhǎng)度。