用于燃气涡轮发动机的扭矩消振的制作方法

本申请大体涉及燃气涡轮发动机且更具体而言涉及扭矩消振器(damper)和扭矩消振(damping)控制，以保护燃气涡轮发动机免受扭矩作用的影响。

背景技术：

燃气涡轮发动机大体包括处于串行流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在运行中，空气进入压缩机区段的入口，其中，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合和燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导通过涡轮区段内限定的热气路径，且然后从涡轮区段经由排气区段排出。

在特定构造中，涡轮区段包括处于串行流顺序的高压(hp)涡轮和低压(lp)涡轮。hp涡轮和lp涡轮各自包括各种可旋转涡轮构件(诸如涡轮转子叶片、转子盘和固持器)，以及各种固定涡轮构件(诸如定子导叶或喷嘴、涡轮护罩和发动机框架)。可旋转涡轮构件和固定涡轮构件至少部分地限定通过涡轮区段的热气路径。随着燃烧气体流过热气路径，热能从燃烧气体传递到可旋转涡轮构件和固定涡轮构件。

燃气涡轮发动机和其它类型的涡轮机通常用于驱动负载，诸如发电机。燃气涡轮发动机和其它大型传动系系统具有惯性力矩、抗扭刚度和自然消振性。在高功率系中的低机械消振可在功率系统构件和机械传动系之间产生扭矩作用。例如，如果机械传动系的一个自然频率被激励到扭矩共振，则产生的交替机械扭矩可到达可损害转子轴系统的构件或在转子轴系统的构件中产生疲劳的值。

因而，运行燃气涡轮发动机或类似机器以便提供改进的扭矩消振的系统和方法在本领域中将是受欢迎的。

技术实现要素：

在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据该描述，本发明的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。

在本公开的根据一个方面中，公开一种燃气涡轮发动机组件。燃气涡轮发动机组件包括构造成提高进入的空气的压力的压缩机、燃烧室、联接到发电机的至少一个涡轮(例如高和低压涡轮)、扭矩消振器和控制器。燃烧室构造成接收来自压缩机的加压空气流。进一步，燃料喷射到燃烧室中的加压空气中且点燃以便提高加压空气的温度和能量水平。涡轮操作性地联接到燃烧室，以便接收从燃烧室流出的燃烧产物。发电机经由轴联接到涡轮的轴系统(例如高压轴系统、低压轴系统或中间轴系统中的任一个或组合)。因而，扭矩消振器构造成对发电机的轴系统上的例如由于负消振以及/或者受迫激励所导致的扭矩振荡消振。此外，控制器构造成对发电机提供额外的消振控制。

在一个实施例中，扭矩消振器可包括机械消振器或电力消振器中的至少一个。例如，在特定实施例中，机械消振器可包括粘性消振器。更具体而言，粘性消振器可围绕发电机的轴沿周向定位。

在某些实施例中，燃气涡轮发动机组件还可包括功率转换器，其具有一个或多个电路。因而，在这种实施例中，电力消振器可包括电阻器，其集成到功率转换器的电路中的一个中。另外，在某些实施例中，控制器可构造成控制电阻器，以便阻止发电机在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。

在另一个实施例中，燃气涡轮发动机组件可包括功率总线消振器，其构造成阻止发电机在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。更具体而言，在某些实施例中，功率总线消振器可包括有源(active)负载、受控制的电阻负载、能量存储装置等中的至少一个。

在进一步实施例中，控制器可构造成控制发电机的功率因素，以便通过减小功率因素和在发电机的绕组中产生损耗，来对发电机提供扭矩消振。

在额外的实施例中，扭矩消振器可构造成减小发电机和涡轮之间的振荡扭矩。

在一个方面，本公开涉及电功率系统。电功率系统包括第一惯性系统，其经由轴连接到第二惯性系统。进一步，第一惯性系统大于第二惯性系统。另外，第二惯性系统可包括扭矩差和速度差的负比率。因而，电功率系统还包括扭矩消振器，其构造成对第一和第二惯性系统之间的例如由负消振以及/或者受迫激励所导致的扭矩振荡消振。

在又一个方面，本公开涉及运行燃气涡轮发动机组件的方法。方法包括经由组件的压缩机对空气加压。方法还包括将加压空气从压缩机提供给燃烧室。又一个步骤包括将燃料喷射到燃烧室内的加压空气中且点燃燃料，以便提高加压空气的温度和能量水平。方法进一步包括将燃烧产物从燃烧室提供给联接到组件的发电机的涡轮。另外，方法包括经由扭矩消振器和由发电机控制器提供的额外的消振对发电机的轴系统的扭矩振荡消振。

在一个实施例中，经由扭矩消振器对发电机的轴系统的扭矩振荡消振的步骤可进一步包括提供机械消振器或电力消振器中的至少一个。更具体而言，在某些实施例中，对发电机的轴系统的扭矩振荡消振的步骤可包括将机械消振器围绕轴沿周向定位。

在另一个实施例中，方法可包括将电力消振器集成在发电机的功率转换器中。更具体而言，在这种实施例中，电力消振器可包括电阻器。例如，在某些实施例中，方法可包括经由控制器控制电阻器以便阻止发电机在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。

在额外的实施例中，方法可包括操作性地联接功率总线消振器与功率转换器，以及控制功率总线消振器，以便阻止发电机具有恒定功率负载。更具体而言，在这种实施例中，功率总线消振器可包括有源负载、受控制的电阻负载、能量存储装置等中的至少一个。

在又一个实施例中，方法可包括控制发电机的功率因素，以便通过减小功率因素和在发电机的绕组内产生损耗，来对发电机提供扭矩消振。

技术方案1.一种燃气涡轮发动机组件，包括：

压缩机，其构造成提高进入的空气的压力；

燃烧室，其构造成接收来自所述压缩机的加压空气流，其中燃料喷射到所述加压空气流中且点燃，以便提高所述加压空气的温度和能量水平；

涡轮，其操作性地联接到所述燃烧室，以便接收从所述燃烧室流出的燃烧产物；

发电机，其经由轴联接到所述涡轮的轴系统；

扭矩消振器，其构造成对所述发电机的轴系统的扭矩振荡消振；以及

控制器，其构造成对所述发电机提供额外的消振控制。

技术方案2.根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述扭矩消振器包括机械消振器或电力消振器中的至少一个。

技术方案3.根据技术方案2所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述机械消振器包括粘性消振器。

技术方案4.根据技术方案3所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述粘性消振器围绕所述轴沿周向定位。

技术方案5.根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，进一步包括功率转换器，其包括一个或多个电路，其中所述电力消振器包括电阻器，其集成在所述功率转换器的电路中的一个中。

技术方案6.根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述控制器构造成控制所述电阻器，以便阻止所述发电机在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。

技术方案7.根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，进一步包括功率总线消振器，其构造成阻止所述发电机在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。

技术方案8.根据技术方案7所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述功率总线消振器包括有源负载、受控制的电阻负载或能量存储装置中的至少一个。

技术方案9.根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述控制器构造成控制所述发电机的功率因素，以便通过减小所述功率因素和在所述发电机的绕组和连接缆的内部产生损耗，来对所述发电机提供扭矩消振。

技术方案10.一种电功率系统，包括：

第一惯性系统，其经由轴连接到第二惯性系统，所述第一惯性系统大于所述第二惯性系统，所述第二惯性系统包括扭矩差和速度差的负比率；以及

扭矩消振器，其构造成对所述第一和第二惯性系统之间的扭矩振荡消振。

技术方案11.根据技术方案10所述的电功率系统，其特征在于，进一步包括控制器，其构造成对所述第一和第二惯性系统提供额外的消振控制。

技术方案12.根据技术方案11所述的电功率系统，其特征在于，所述电功率系统包括燃气涡轮发动机、风力涡轮或蒸汽涡轮中的至少一个。

技术方案13.根据技术方案12所述的电功率系统，其特征在于，所述第一惯性系统包括发电机而所述第二惯性系统包括发电机驱动器，所述发电机驱动器包括低压轴系统、高压轴系统或一个或多个转子叶片中的至少一个。

技术方案14.一种运行燃气涡轮发动机组件的方法，包括：

经由所述燃气涡轮发动机组件的压缩机对空气加压；

将加压空气从所述压缩机提供给燃烧室；

将燃料喷射到所述燃烧室内的加压空气中且点燃所述燃料，以便提高所述加压空气的温度和能量水平；

将燃烧产物从所述燃烧室提供给联接到发电机的涡轮；以及

经由对所述发电机构造的扭矩消振器和由发电机控制器提供的额外的消振控制对所述发电机的轴系统的扭矩振荡消振。

技术方案15.根据技术方案14所述的方法，其特征在于，经由所述扭矩消振器对所述发电机的轴系统的扭矩振荡消振进一步包括提供机械消振器或电力消振器中的至少一个。

技术方案16.根据技术方案15所述的方法，其特征在于，经由所述扭矩消振器对所述发电机的轴系统的扭矩振荡消振进一步包括使所述机械消振器围绕所述轴沿周向定位。

技术方案17.根据技术方案15所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述电力消振器集成到所述发电机的功率转换器中，其中所述电力消振器包括电阻器。

技术方案18.根据技术方案17所述的方法，其特征在于，进一步包括经由所述控制器控制所述电阻器，以便阻止所述发电机在扭矩作用频率下为恒定功率负载。

技术方案19.根据技术方案17所述的方法，其特征在于，进一步包括操作性地联接功率总线消振器与所述功率转换器以及控制所述功率总线消振器，以便阻止所述发电机在扭矩作用频率下为恒定功率负载，其中所述功率总线消振器包括有源负载、受控制的电阻负载或能量存储装置中的至少一个。

技术方案20.根据技术方案14所述的方法，其特征在于，进一步包括控制所述发电机的功率因素，以便通过减小所述功率因素和在所述发电机的绕组和连接缆的内部产生损耗，来对所述发电机提供扭矩消振。

技术方案21.一种燃气涡轮发动机组件，包括：

压缩机(24)，其构造成提高进入的空气的压力；

燃烧室(104)，其构造成接收从所述压缩机(24)流出的加压空气，其中燃料喷射到所述加压空气流中且点燃，以便提高所述加压空气的温度和能量水平；

涡轮(106,108)，其操作性地联接到所述燃烧室(104)，以便接收从所述燃烧室(104)流出的燃烧产物；

发电机(114)，其经由轴(118)联接到所述涡轮(106,108)的轴系统(110,112)；

扭矩消振器(116)，其构造成对所述发电机(114)的轴系统(110,112)的扭矩振荡消振；以及

控制器(120)，其构造成对所述发电机(114)提供额外的消振控制。

技术方案22.根据技术方案21所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述扭矩消振器(116)包括机械消振器(117)或电力消振器(124)中的至少一个。

技术方案23.根据技术方案22所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述机械消振器(117)包括粘性消振器。

技术方案24.根据技术方案23所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述粘性消振器围绕所述轴(118)沿周向定位。

技术方案25.根据技术方案21所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，进一步包括功率转换器(122)，其包括一个或多个电路(117)，其中所述电力消振器(124)包括电阻器(125)，其集成在所述功率转换器(122)的电路(117)中的一个中。

技术方案26.根据技术方案25所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述控制器(120)构造成控制所述电阻器(125)，以便阻止所述发电机(114)在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。

技术方案27.根据技术方案25所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，进一步包括功率总线消振器(126)，其构造成阻止所述发电机(114)在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。

技术方案28.根据技术方案27所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述功率总线消振器(126)包括有源负载(128)、受控制的电阻负载(130)或能量存储装置(134)中的至少一个。

技术方案29.根据技术方案21所述的燃气涡轮发动机组件，其特征在于，所述控制器(120)构造成控制所述发电机(114)的功率因素，以便通过减小所述功率因素和在所述发电机(114)的绕组和连接缆的内部产生损耗，来对所述发电机(114)提供扭矩消振。

技术方案30.一种电功率系统(150)，包括：

第一惯性系统(152)，其经由轴(156)连接到第二惯性系统(154)，所述第一惯性系统(152)大于所述第二惯性系统(154)，所述第二惯性系统(154)包括扭矩差和速度差的负比率；以及

扭矩消振器(116)，其构造成对所述第一和第二惯性系统(152,154)之间的扭矩振荡消振。

技术方案31.根据技术方案30所述的电功率系统(150)，其特征在于，进一步包括控制器(120)，其构造成对所述第一和第二惯性系统(152,154)提供额外的消振控制，其中所述电功率系统(150)包括燃气涡轮发动机(10)、风力涡轮或蒸汽涡轮中的至少一个。

技术方案32.根据技术方案31所述的电功率系统(150)，其特征在于，所述第一惯性系统(152)包括发电机(114)而所述第二惯性系统(154)包括发电机驱动器，所述发电机驱动器包括低压轴系统、高压轴系统或一个或多个转子叶片中的至少一个。

技术方案33.一种运行燃气涡轮发动机组件的方法(200)，包括：

经由所述燃气涡轮发动机组件的压缩机(24)对空气加压；

将加压空气从所述压缩机(24)提供给燃烧室(104)；

将燃料喷射到所述燃烧室(104)内的加压空气中且点燃所述燃料，以便提高所述加压空气的温度和能量水平；

将燃烧产物从所述燃烧室(104)提供给联接到发电机(114)的涡轮；以及

经由对所述发电机(114)构造的扭矩消振器(116)和由发电机(114)控制器(120)提供的额外的消振控制对所述发电机(114)的轴系统的扭矩振荡消振。

技术方案34.根据技术方案33所述的方法(200)，其特征在于，经由所述扭矩消振器(116)对所述发电机(114)的轴系统的扭矩振荡消振进一步包括提供机械消振器(117)或电力消振器(124)中的至少一个。

技术方案35.根据技术方案34所述的方法(200)，其特征在于，所述电力消振器(124)包括电阻器(125)，其中所述方法进一步包括：

将所述电力消振器(124)集成到所述发电机(114)的功率转换器(122)中，以及

经由所述控制器(120)控制所述电阻器(125)，以便阻止所述发电机(114)在扭矩作用频率下为恒定功率负载。

参照以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。附图结合在本说明书中且构成说明书的一部分，附图示出本发明的实施例，并且和描述共同用来说明本发明的原理。

附图说明

针对本领域普通技术人员，在说明书中阐述本发明的完整和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中：

图1示出根据本公开的燃气涡轮发动机的示意性横截面图；

图2示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的一个实施例的框图；

图3示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的另一个实施例的框图；

图4示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的又一个实施例的框图；

图5示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的发电机的一个实施例的框图；

图6示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的另一个实施例的框图；

图7示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的发电机和功率转换器的一个实施例的局部框图；

图8示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的电力消振器的一个实施例的框图；

图9示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件的另一个实施例的局部框图，其特别示出功率总线消振器的各种实施例；

图10示出根据本公开的电功率系统的一个实施例的框图；以及

图11示出根据本公开的运行燃气涡轮发动机组件的方法的一个实施例的流程图。

部件列表：

10燃气涡轮发动机

12中心线轴线

14核心发动机

16风扇区段

18外壳

20环形入口

22增压器

24压缩机

26燃烧器

28第一涡轮

30第一传动轴

32第二涡轮

34第二传动轴

36排气喷嘴

38风扇转子

40风扇壳

42导叶

44转子叶片

46下游区段

48空气流管道

50箭头

52入口

54箭头

56箭头

58箭头

60燃烧产物

62燃烧室

64入口

66出口

100燃气涡轮发动机组件

102压缩机

104燃烧室

106高压涡轮

108低压涡轮

110高压轴

112低压轴

113发电机转子

114发电机

115发电机定子

116扭矩消振器

117机械消振器

118轴

120控制器

122功率转换器

124电力消振器

125电阻器

126功率总线消振器构件

127电路

128有源负载

130控制器电阻负载

132总线消振器

134能量存储装置

136信号

150电功率系统

152第一惯性系统

154第二惯性系统

156轴

158扭矩消振器

160控制器

200方法

202方法步骤

204方法步骤

206方法步骤

208方法步骤

210方法步骤。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的目前的实施例，在附图中示出实施例的一个或多个示例。详细描述使用数字和字母标号来引用图中的特征。在图和描述中使用相同或相似标号引用本发明的相同或相似部件。如本文所用，用语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用，以区分一个构件与另一个构件，而不意于表示单独的构件的位置或重要性。用语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流的相对方向。例如，“上游”表示流体流出的流方向，而“下游”则表示流体流到的流方向。

进一步，如本文使用，用语“轴向”或“沿轴向”表示沿着发动机的纵向轴线的维度。结合“轴向”或“沿轴向”所使用的用语“前”表示朝向发动机入口的方向，或构件相对于另一个构件较接近发动机入口。结合“轴向”或“沿轴向”所使用的用语“后”表示朝向发动机喷嘴的方向，或构件相对于另一个构件较接近发动机喷嘴。用语“径向”或“沿径向”表示延伸在发动机的中心纵向轴线和外发动机圆周之间的维度。

大体，本公开涉及燃气涡轮发动机组件，其具有改进的扭矩消振。燃气涡轮发动机组件大体包括压缩机、燃烧室、联接到发电机的至少一个涡轮(例如高和低压涡轮)、扭矩消振器和构造成提供额外的消振的控制器。如大体理解，燃烧室构造成接收来自压缩机的加压空气，其中燃料喷射到加压空气中且点燃以便提高加压空气的温度和能量水平。涡轮操作性地联接到燃烧室，以便接收从燃烧室流出的燃烧产物。发电机经由轴联接到涡轮的轴系统。因而，扭矩消振器(即机械消振器、电力消振器以及/或者两者)构造成对发电机的轴系统的扭矩振荡消振。另外，控制器构造成对发电机提供额外的消振控制。

因而，本公开提供现有技术中不存在的许多优点。例如，本公开通过减小发电机和涡轮之间的振荡扭矩(即由负消振以及/或者受迫激励所导致)提供用于航空器功率系统的发电机或马达以及任何其它适当的电功率系统的稳定的机械传动。另外，系统提供功率系统负载的较简单的分析。进一步，本公开的扭矩消振构造成平滑对涡轮的扭矩传递，从而允许放松整个涡轮的设计要求。因而，因而可减小涡轮的大小、成本以及/或者重量。此外，燃气涡轮发动机可更可靠，具有更长的构件寿命。另外，本公开的扭矩消振结构可为原始设备或改造的一部分。

现在详细参照附图，其中详图标号在所有图中表示相同元件，图1示出根据本公开的一个实施例的示例性燃气涡轮发动机10(高旁通类型)。如显示的那样，示出的燃气涡轮发动机10具有通过其中的轴向纵向中心线轴线12，其用于参照目的。进一步，燃气涡轮发动机10优选包括大体以标号14表示的核心燃气涡轮发动机和定位在其上游的风扇区段16。核心发动机14典型包括大体管状外壳18，其限定环形入口20。外壳18进一步封闭和支承增压器22，以使进入核心发动机14的空气的压力提高到第一压力水平。高压多级轴向流压缩机24接收来自增压器22的加压空气且进一步提高空气的压力。加压空气流到燃烧器26，在这里燃料喷射到加压空气流中且点燃以提高加压空气的温度和能量水平。高能量燃烧产物从燃烧器26流到第一(高压)涡轮28，以通过第一(高压)传动轴30驱动高压压缩机24，并且然后流到第二(低压)涡轮32，以通过第二(低压)传动轴34驱动增压器22和风扇区段16，第二(低压)传动轴34与第一传动轴30同轴。在驱动涡轮28和32中的各个之后，燃烧产物通过排气喷嘴36离开核心发动机14，以提供发动机10的喷气推进力的至少一部分。

风扇区段16包括可旋转轴向流风扇转子38，其被环形风扇壳40包围。将理解，风扇壳40从核心发动机14通过多个基本沿径向延伸的沿周向间隔开的出口导叶42支承。照这样，风扇壳40包围风扇转子38和风扇转子叶片44。风扇壳40的下游区段46延伸在核心发动机14的外部部分上，以限定辅助或旁通空气流管道48，其提供额外的推进力。

从流的观点，将理解，由箭头50表示的内部空气流通过风扇壳40的入口52进入燃气涡轮发动机10。空气流传送通过风扇叶片44且分成移动通过管道48的第一空气流(由箭头54表示)和进入增压器22的第二空气流(由箭头56表示)。

第二空气流56的压力被提高且进入高压力压缩机24，如箭头58所表示。在燃烧器26中与燃料混合且燃烧之后，燃烧产物60离开燃烧器26且流过第一涡轮28。燃烧产物60然后流过第二涡轮32且离开排气喷嘴36，以对燃气涡轮发动机10提供至少一部分推力。

仍然参照图1，燃烧器26包括与纵向中心线轴线12同轴的环形燃烧室62，以及入口64和出口66。如上面所提到，燃烧器26接收来自高压压缩机排出出口69的环形加压空气流。这个压缩机排出空气(“cdp”空气)的一部分流到混合器(未显示)中。燃料从燃料喷嘴100喷射，以与空气混合且形成燃料-空气混合物，燃料-空气混合物被提供给燃烧室62以进行燃烧。燃料-空气混合物的点燃通过适当的点燃器实现，并且得到的燃烧气体60沿轴向方向流向和流入环形的第一级涡轮喷嘴72。喷嘴72由环形流通道限定，环形流通道包括多个沿径向延伸的沿周向间隔开的喷嘴导叶74，其使气体转向，使得它们成角度地流动且冲击在第一涡轮28的第一级涡轮叶片上。如图1中显示的那样，第一涡轮28优选经由第一传动轴30使高压压缩机24旋转。低压涡轮32优选经由第二传动轴34驱动增压器24和风扇转子38。

燃烧室62容纳在发动机外壳18内。燃料通过一个或多个燃料喷嘴供应到燃烧室中。液体燃料输送通过各个燃料喷嘴的茎干内的管道或通路。进一步，燃气涡轮发动机10可使用天然气、各种类型的合成气以及/或者其它类型的燃料。此外，燃气涡轮发动机10可具有不同构造且可使用显示的构件以外的其它类型的构件。也可在本文共同地使用多个燃气涡轮发动机、其它类型的涡轮和其它类型的功率发生设备。

现在参照图2-4，示出根据本公开的燃气涡轮发动机组件100的各种简化示意图。如示出的实施例中显示的那样，燃气涡轮发动机组件100大体包括压缩机102、燃烧室104、高压涡轮106和高压轴110、低压涡轮108和低压轴112和各种其它可选构件。例如，燃气涡轮发动机组件100可还包括发电机114或类似类型的负载。发电机114可为用于产生电功率的任何类型的装置。更具体而言，如图5中显示的那样，发电机114可包括发电机转子113，其在发电机定子115内旋转。更具体而言，转子113的旋转由发电机114的绕组以及/或者磁场之间的作用13产生，这产生围绕转子的轴线的扭矩。进一步，发电机114可由涡轮106,108经由轴110,112驱动。也可根据本公开使用其它构件和其它构造。

另外，如图6和7中显示的那样，燃气涡轮发动机组件100可还包括功率转换器122，其具有一个或电路127。功率转换器122可包括任何适当的功率转换器。例如，功率转换器122大体包括电路，以将可变频率的ac电压从发电机114转化成供应到电网(未显示)的电压。特别地，功率转换器122选择性地被启用，以产生输出电压，其为供应到电网的ac电压。因而，功率转换器122可包括各种功率开关装置，例如，绝缘栅双极晶体管(igbt)、集成门极换流晶闸管(igct)，或任何其它适当的开关装置。

现在参照图2-9，燃气涡轮发动机组件100可还包括构造成对发电机114的扭矩振荡消振的扭矩消振器116，以及/或者构造成对发动机10提供额外的消振控制的控制器120。因而，在某些实施例中，扭矩消振器116构造成减小发电机114和涡轮106,108之间的振荡扭矩。

更具体而言，如图2-5中示出的实施例中显示的那样，扭矩消振器116可为机械消振器117。另外，如显示的那样，机械消振器117可围绕轴118沿周向定位，轴118操作性地将低压涡轮108联接到发电机114。进一步，如图2中显示的那样，机械消振器117可构造在发电机114的前端处。备选地，如图3中显示的那样，机械消振器117可构造在发电机114的后端处。另外，机械消振器117可与发电机114分开(图2)或与发电机114成整体(图5)。进一步，如图2中显示的那样，扭矩消振器116和发电机114可机械地连接到低压轴系统(即，风扇、增压器，以及/或者低压涡轮108)。备选地，如图4中显示的那样，扭矩消振器116和发电机114可机械地连接到高压轴系统(即压缩机102以及/或者高压涡轮106)。在另外的额外的实施例中，扭矩消振器116可连接到任何其它轴系统。

应当理解，机械消振器117可为现在已知或本领域以后开发的任何适当的机械消振器。例如，在一个实施例中，机械消振器117可包括粘性消振器。如本文使用，粘性消振器大体表示经由粘性摩擦阻挡运动的机械装置。产生的力基本与振荡速度成比例，但是以相反方向起作用，从而减小振荡和吸收能量，而不导致稳态损耗。

还应当理解，作为机械消振器117的补充或替代，额外的消振器件可用于发动机10中。例如，如图6-8中显示的那样，扭矩消振器116可包括电力消振器124。更具体而言，如显示的那样，电力消振器124可集成到组件100的功率转换器122中。在某些实施例中，如图7和8中显示的那样，电力消振器124可包括一个或多个电阻器125，其集成到功率转换器122的一个电路127中。因而，在这种实施例中，控制器120可还构造成控制电阻器125，以便阻止发电机114具有恒定功率负载，从而对其提供扭矩消振。因此，电力消振器124构造成对引入组件100的受迫激励提供消振。

在另一个实施例中，如图9中显示的那样，燃气涡轮发动机组件100可包括功率总线消振器构件126，其构造成阻止发电机114具有恒定功率负载。更具体而言，如显示的那样，功率总线消振器构件126可包括有源负载128、受控制的电阻负载130、总线消振器132或能量存储装置134(例如电池、电容器等)中的至少一个。进一步，如显示的那样，功率总线消振器构件126构造成从发电机114或控制器120接收速度以及/或者扭矩信号136。基于信号136，总线消振器构件126构造成阻止总线具有与电压控制分开的恒定功率负载。进一步，对于具有功率转换器的发电机(如显示的那样)，功率因素可减小，以提高在所需机械消振频率下的发电机损耗。这种运行不导致稳态损耗，而是相反只导致对扭矩振荡消振所需要的损耗。

在进一步实施例中，控制器120构造成控制发电机114的功率因素，以便对发电机114提供扭矩消振，例如通过减小功率因素和在发电机114的绕组和连接缆的内部产生损耗。

现在参照图10，应当理解，除了本文描述的航空器功率系统的燃气涡轮发动机10之外，上面描述的优点也可适于额外的功率系统。例如，可使用本公开的扭矩消振结构的额外的电功率系统可包括燃气涡轮发动机、风力涡轮、蒸汽涡轮，或任何其它适当的发电机驱动的系统。例如，如图10中显示的那样，示出根据本公开的电功率系统150的示意图，其具有改进的扭矩消振。更具体而言，如显示的那样，电功率系统150包括第一惯性系统152，其经由轴156连接到第二惯性系统154。进一步，如显示的那样，第一惯性系统152大于第二惯性系统154。例如，在某些实施例中，第一惯性系统152可为发电机，而第二惯性系统154可包括发电机驱动器，包括但是不限于低压轴系统、高压轴系统、中间轴系统、一个或多个转子叶片(其可选地联接到齿轮箱)或任何其它适当的发电机驱动构件。

因而，电功率系统150可包括扭矩消振器158，其构造成对第一和第二惯性系统152,154之间的扭矩振荡消振。在这种系统中，第二惯性系统154可具有扭矩差和速度差的负比率，即可具有负消振。因而，扭矩消振器158可构造成纠正第二惯性系统154的负消振。备选地，扭矩消振器158可构造成对引入系统152,154的受迫激励提供消振。

在额外的实施例中，电功率系统150包括控制器160，其构造成对第一和第二惯性系统152,154提供额外的消振控制。现在参照图11，显示运行燃气涡轮发动机的方法200的一个实施例的流程图。如202处显示的那样，方法200包括经由燃气涡轮发动机10的压缩机24对空气加压。如204处显示的那样，方法200包括将加压空气从压缩机24提供给燃烧室62。如206处显示的那样，方法200包括将燃料喷射到燃烧室62内的加压空气中且点燃燃料以便提高加压空气的温度和能量水平。如208处显示的那样，方法200包括将燃烧产物从燃烧室62提供给联接到发电机114的涡轮(例如涡轮106,108)。如210处显示的那样，方法200还包括经由扭矩消振器116和由发电机控制器120提供的额外的消振对发电机114的扭矩振荡消振。

在一个实施例中，经由扭矩消振器116对发电机114的扭矩振荡消振步骤可进一步包括提供机械消振器117或电力消振器124中的至少一个。更具体而言，在某些实施例中，经由扭矩消振器116对发电机114的扭矩振荡消振的步骤可包括使机械消振器117围绕轴118沿周向定位(图2)。

在另一个实施例中，如图7中显示的那样，方法200可包括将电力消振器124集成到功率转换器122中。更具体而言，如所提到的那样，电力消振器124可包括电阻器125。因而，在这种实施例中，方法200可包括经由控制器120控制电阻器125以便阻止发电机114在扭矩作用频率下具有恒定功率负载。

在额外的实施例中，方法200可包括操作性地联接功率总线消振器126与功率转换器122以及/或者控制器120。因而，功率总线消振器126构造成阻止发电机114具有恒定功率负载。更具体而言，如本文所描述，功率总线消振器126可包括有源负载128、受控制的电阻负载130、总线消振器132、能量存储装置134等或其组合。

在又一个实施例中，方法200可包括控制发电机114的功率因素以便对发电机114提供扭矩消振，例如通过减小功率因素和在发电机114的绕组或连接缆内产生损耗。

还要理解，虽然本文描述了燃气涡轮发动机组件100的使用，但是扭矩消振器160可与任何类型的涡轮机等一起使用。因而，本文描述的任何或所有消振构件以及/或者结构的组合可用于例如在特定频率、宽频率范围提供正发电机消振，并且可为可调节的。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及实行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。