[發明專利]用于發電機的扭轉阻尼

有效

• 申請號: 201810249496.4
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108625987B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張金輝;P.R.熱曼;A.V.拉頓
• 申請（專利權）人: 通用電氣航空系統有限責任公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

一種用于諸如可旋轉渦輪發動機組件的傳動系的發電機組件的裝置和方法。發電機組件至少包括機械聯接到傳動系的第一發電和第二發電機。第一阻尼器和第二阻尼器分別可操作地聯接到第一發電機和第二發電機，以選擇性地阻尼第一發電機和第二發電機。阻尼第一發電機和第二發電機可以減少或消除從發電機到傳動系的共模和差模扭轉振蕩兩者。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體上包括串流布置的壓縮機部段、燃燒部段、渦輪部段和排氣部段。在操作中，空氣進入壓縮機部段的入口中，在那里，一個或多個軸流式壓縮機漸進地壓縮空氣，直到空氣到達燃燒部段。燃料與壓縮空氣混合并在燃燒部段內燃燒以提供燃燒氣體。燃燒氣體被從燃燒部段導引通過限定在渦輪部段內的熱氣體路徑，然后經由排氣部段從渦輪部段排出。

在特定配置中，渦輪部段按串流順序包括高壓(HP)渦輪和低壓(LP)渦輪。HP渦輪和LP渦輪各自包括各種可旋轉渦輪部件，例如渦輪轉子葉片、轉子盤和保持器，以及各種靜止渦輪部件，例如定子靜葉或噴嘴、渦輪護罩和發動機機架。可旋轉渦輪部件和靜止渦輪部件至少部分地限定穿過渦輪部段的熱氣體路徑。當燃燒氣體流過熱氣體路徑時，熱能從燃燒氣體傳遞到可旋轉渦輪部件和靜止渦輪部件。

燃氣渦輪發動機和其他類型的渦輪機械通常用于驅動諸如發電機的負載。燃氣渦輪發動機和其他大型傳動系統具有慣性矩、扭轉剛度和自然阻尼。大功率傳動系中的低機械阻尼會引起動力系統部件與機械傳動系之間的扭振相互作用(torsionalinteraction)。例如，如果機械傳動系的固有頻率中的一個被激勵為扭轉共振，則所產生的交變機械扭矩會達到可能損壞轉子系統的部件或導致其疲勞的值。

發明內容

在一個方面，本公開涉及一種發電機組件，該發電機組件包括第一發電機、第二發電機以及機械地聯接第一發電機和第二發電機的傳動系。阻尼模塊可操作地聯接到第一發電機和第二發電機。阻尼模塊被配置成接收指示第一發電機上的第一負載的第一信號并且接收指示第二發電機上的第二負載的第二信號，并且被配置成減小第一發電機和第二發電機的扭轉振蕩(torsional oscillation)。

在另一方面，本公開涉及一種發電機組件，該發電機組件包括第一發電機、第二發電機以及機械地聯接第一發電機和第二發電機的傳動系。阻尼模塊可操作地聯接到第一發電機和第二發電機。阻尼模塊被配置成改變第一發電機或第二發電機中的一個上的阻尼增益，以減小第一發電機和第二發電機的扭轉振蕩。

在又一方面，本公開涉及一種發電機組件，該發電機組件包括第一發電機、第二發電機和具有旋轉軸的傳動系，其中傳動系機械地聯接到第一和第二發電機。發電機組件包括阻尼模塊，其被配置成接收指示第一發電機上的第一扭轉振蕩的第一信號，并且被配置成接收指示第二發電機上的第二扭轉振蕩的第二信號，并且被配置成改變第一發電機和第二發電機的阻尼增益，以減少第一和第二發電機的扭轉振蕩。

具體地，本申請技術方案1涉及一種發電機組件，包括：第一發電機；第二發電機；傳動系，其機械地聯接所述第一發電機和所述第二發電機；和阻尼模塊，其可操作地聯接到所述第一發電機和所述第二發電機；并且其中，所述阻尼模塊被配置成接收指示所述第一發電機上的第一負載的第一信號并且接收指示所述第二發電機上的第二負載的第二信號，并且被配置成減小所述第一發電機和第二發電機的扭轉振蕩。

本申請技術方案2涉及根據技術方案1所述的發電機組件，其中，所述阻尼模塊還包括控制模塊，所述控制模塊被配置成接收指示所述第一發電機和第二發電機上的所述第一負載和第二負載的所述第一信號和所述第二信號。

本申請技術方案3涉及根據技術方案2所述的發電機組件，其中，所述控制模塊可操作地聯接到所述阻尼模塊，以操作所述阻尼模塊以電阻尼所述第一和第二發電機，以便減小所述第一和第二發電機的扭轉振蕩。