本主题大体上涉及飞行器。
背景技术：
飞行器可包括一个或多个发动机。一个或多个发动机可包括高压转轴(spool)和低压转轴。电力可从高压转轴和低压转轴汲取并经由电力分配和转换系统提供整个飞行器。由于飞行器的电力分配和转换系统愈发需要更多电力，所以要从一个或多个发动机汲取更多电力。某些事件，例如推进、放气和电气负载变化，可能要求一个或多个发动机保持更多电力。
技术实现要素：
本发明的实施例的各方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可从所述描述了解，或者可通过实践实施例来了解。
本发明的一个实例方面涉及一种用于操作燃气涡轮发动机的方法，所述燃气涡轮发动机至少包括高压转轴和低压转轴。所述方法包括通过一个或多个控制装置致使电力从高压转轴和低压转轴汲取到电力分配系统中。所述方法包括通过一个或多个控制装置确定与高压转轴相关的电力调整事件。所述方法包括至少部分地基于电力调整事件，通过一个或多个控制装置启动电力辅助操作以将电力重新引导到高压转轴(或减小高压转轴上的负载)。可将电力重新引导到所述至少两个转轴中的任一个以辅助发动机操作。
本发明的另一实例方面涉及一种用于操作燃气涡轮发动机的系统。所述系统包括燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机至少包括高压转轴和低压转轴。所述系统包括一个或多个存储器装置。所述系统包括一个或多个控制装置。所述一个或多个控制装置被配置成致使电力从高压转轴和低压转轴汲取到电力分配系统中。所述一个或多个控制装置被配置成确定与高压转轴相关的电力调整事件。所述一个或多个控制装置被配置成至少部分地基于电力调整事件，启动电力辅助操作以重新引导电力或者减小高压转轴、或所述至少两个发动机压力转轴中的任一个上的负载。
本发明的其它实例方面涉及用于操作燃气涡轮发动机的系统、方法、飞行器、航空电子系统、装置、非暂时性计算机可读媒体。可对本发明的这些实例方面进行改变和修改。
技术方案1.一种用于操作燃气涡轮发动机的方法，所述燃气涡轮发动机至少包括高压转轴和低压转轴，所述方法包括：
通过一个或多个控制装置致使电力从所述高压转轴和所述低压转轴汲取到电力分配系统中；
通过所述一个或多个控制装置确定与所述高压转轴相关的电力调整事件；且
至少部分地基于所述电力调整事件，通过所述一个或多个控制装置启动电力辅助操作以将电力重新引导到所述高压转轴。
技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中，至少部分地基于所述电力调整事件启动所述电力辅助操作以将电力重新引导到所述高压转轴进一步包括：
通过所述一个或多个控制装置致使不再从所述高压转轴汲取电力；且
通过所述一个或多个控制装置致使从所述低压转轴汲取的电力重新引导到所述高压转轴。
技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中，所述电力辅助操作包括使用与所述至少两个转轴中的至少一个相关的发电机的过载能力。
技术方案4.根据技术方案2所述的方法，其中，进一步包括当所述电力调整事件终止时通过所述一个或多个控制装置终止所述电力辅助操作。
技术方案5.根据技术方案4所述的方法，其中，终止所述电力辅助操作进一步包括：
通过所述一个或多个控制装置致使从所述低压转轴汲取的电力不再重新引导到所述高压转轴；且
通过所述一个或多个控制装置致使恢复从所述高压转轴汲取电力。
技术方案6.根据技术方案4所述的方法，其中，至少部分地基于所述电力调整事件启动所述电力辅助操作以将电力重新引导到所述高压转轴进一步包括通过所述一个或多个控制装置致使从电池汲取的电力重新引导到所述高压转轴。
技术方案7.根据技术方案6所述的方法，其中，终止所述电力辅助操作进一步包括通过所述一个或多个控制装置致使从所述电池汲取的电力不再重新引导到所述高压转轴。
技术方案8.根据技术方案6所述的方法，其中，至少部分地基于所述电力调整事件启动所述电力辅助操作以将电力重新引导到所述高压转轴进一步包括通过所述一个或多个控制装置致使从辅助电力单元(apu)汲取的电力重新引导到所述高压转轴。
技术方案9.根据技术方案8所述的方法，其中，终止所述电力辅助操作进一步包括通过所述一个或多个控制装置致使从所述apu汲取的电力不再重新引导到所述高压转轴。
技术方案10.根据技术方案1所述的方法，其中，重新引导到所述高压转轴的电力来自与低压转轴相关的发电机、与apu相关的发电机以及电池中的一个或多个。
技术方案11.一种用于操作燃气涡轮发动机的系统，包括：
燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机至少包括高压转轴和低压转轴；
一个或多个存储器装置；以及
一个或多个控制装置，所述一个或多个控制装置被配置成：
致使电力从所述高压转轴和所述低压转轴汲取到电力分配系统中；
确定与所述高压转轴相关的电力调整事件；且
至少部分地基于所述电力调整事件，启动电力辅助操作以将电力重新引导到所述高压转轴。
技术方案12.根据技术方案11所述的系统，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成：
致使不再从所述至少两个转轴中的至少一个汲取电力；且
致使从另外至少两个转轴中的至少一个汲取的电力重新引导到所述至少两个转轴中的所述至少一个。
技术方案13.根据技术方案12所述的系统，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成当所述电力调整事件终止时终止所述电力辅助操作。
技术方案14.根据技术方案13所述的系统，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成：
致使从所述低压转轴汲取的电力不再重新引导到所述高压转轴；且
致使恢复从所述高压转轴汲取电力。
技术方案15.根据技术方案13所述的系统，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成致使从电池汲取的电力重新引导到所述高压转轴。
技术方案16.根据技术方案15所述的系统，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成致使从所述电池汲取的电力不再重新引导到所述高压转轴。
技术方案17.根据技术方案15所述的系统，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成致使从辅助电力单元(apu)汲取的电力重新引导到所述高压转轴。
技术方案18.根据技术方案17所述的系统，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成致使从所述apu汲取的电力不再重新引导到所述高压转轴。
技术方案19.一种飞行器，包括：
燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括至少两个转轴；
一个或多个存储器装置；以及
一个或多个控制装置，所述一个或多个控制装置被配置成：
致使电力从所述至少两个转轴汲取到电力分配系统中；且
确定与所述至少两个转轴中的一个或多个相关的电力调整事件；且
至少部分地基于所述电力调整事件，启动电力辅助操作以将电力重新引导到所述至少两个转轴中的一个或多个。
技术方案20.根据技术方案19所述的飞行器，其中，所述一个或多个控制装置被进一步配置成：
致使不再从所述至少两个转轴中的所述一个或多个汲取电力；且
致使从另外至少两个转轴中的一个或多个汲取的电力重新引导到所述至少两个转轴中的所述一个或多个。
参考以下描述和所附权利要求书将更好地了解各种实施例的这些以及其它特征、方面和优点。并入在本说明书中且构成本说明书的部分的附图说明了本发明的实施例，且与所述描述一起用于解释相关原理。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了针对所属领域的技术人员的实施例的详细论述，在附图中：
图1描绘根据本发明的实例实施例的飞行器；
图2描绘根据本发明的实例实施例的实例电力系统从正常操作转变到电力辅助操作的框图；
图3描绘根据本发明的实例实施例的实例电力系统从正常操作转变到电力辅助操作的框图；
图4描绘根据本发明的实例实施例的实例方法的流程图；
图5描绘根据本发明的实例实施例的实例电力辅助操作的流程图；且
图6描绘根据本发明的实例实施例的用于实施一个或多个方面的控制系统。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，在图式中说明所述实施例中的一个或多个实例。每个实例是为了解释实施例而提供，而非限制实施例。实际上，对所属领域的技术人员而言，显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行各种修改和改变。举例来说，说明或描述为一个实施例的部分的特征可与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此，希望本发明涵盖如落入所附权利要求书和其等效物的范围内的此类修改和改变。
除非上下文另有明确规定，否则如在说明书和所附权利要求书中所使用，单数形式“一”和“所述”包括多个指示物。结合数值使用词语“约”是指在所陈述量的25％内。
本发明的实例方面涉及可操作燃气涡轮发动机的方法和系统。燃气涡轮发动机可例如是航空燃气涡轮发动机。飞行器可包括一个或多个发动机。一个或多个发动机中的每一个可包括高压转轴和低压转轴。飞行器可包括电力分配和转换系统。飞行器的电力分配和转换系统可从高压转轴和低压转轴汲取电电力。
飞行器对电气负载的要求不断增加。随着电气负载要求的增加，需要从飞行器的一个或多个发动机汲取更多电力。然而，一个或多个发动机上的减小的机械负载可能导致某些事件，例如推进、放气和电气负载变化。此类事件可被称为电力调整事件。当发生电力调整事件时，可启动电力辅助操作。
电力辅助操作可响应于例如电力调整事件而致使停止从高压转轴汲取电力。电力调整事件可以是以下事件(在该事件中，电力调整事件可以是有益的)：保持一个或多个发动机中的一个或多个中的电力。实例电力调整事件可包括推进、放气、电气负载变化等。电力辅助操作可致使高压转轴吸入而不是输出电力。电力辅助操作可致使从低压转轴汲取的电力中的一些或全部从电力分配和转换系统重新引导且到达高压转轴。当电力调整事件不再需要额外电力(由于例如电力调整事件在持续数百毫秒到仅数秒的简短时间内结束)时，电力辅助操作可终止且电力分配和转换系统可恢复如在正常操作中的从高压转轴和低压转轴汲取电力。
本文中所公开的用于操作燃气涡轮发动机的系统和方法可包括三种模式：启动模式、正常操作和电力辅助操作。在启动模式期间，高压转轴发电机系统可向发动机的高压转轴供电以启动发动机。一旦发动机启动(点火)，那么高压转轴发电机系统可在正常操作下操作。启动模式可持续60到90秒以实现成功启动。本文中所公开的系统和方法可从正常操作无缝地转变到电力辅助操作，且接着使用不间断电力传送返回正常操作。不间断电力传送可意味着对必需负载(加上如体系结构允许的一些非必需负载)的供电在从正常操作转变到电力辅助操作期间不会经历任何供电中断。在转变之前，高压转轴上的必需负载(加上如体系结构允许的一些非必需负载)可从高压转轴发电机系统断开并由低压转轴发电机系统、电池或辅助电力单元(apu)中的一个或多个供电。取决于飞机负载分析和电力系统体系结构定义，高压转轴和低压转轴生成器系统在正常飞行操作期间均可负载50％到60％以携带备用容量用于其它发动机/发电机的故障模式和最大过载条件。在电力辅助操作期间，低压转轴发电机系统可具有足够容量(在过载条件下，例如，150％持续5分钟或200％持续5秒钟)以携带所有其自身的总线负载、高压转轴的总线负载(所有必需负载加上所有或一些非必需负载)，且还向电力辅助操作提供电力。电力可被管理成保持在高压转轴和低压转轴马力抽取额定值内。
低压转轴发电机系统在电力辅助操作期间可在100％负载或甚至更高达150％负载下操作，这可能限于数秒钟。电力辅助操作可使用过载能力。当电力辅助操作限于数秒钟时，低压转轴发电机系统也许能够提供此电力作为过载状态。电力发电机系统可额定为150％负载(5min操作)和200％负载(5s操作)。作为备用，可去除高压转轴负载(非必需)中的一些以防低压转轴发电机系统过载。可在电力辅助操作期间减少一些可控制负载，例如环境控制系统(ecs)负载。
如果辅助电力单元(apu)和/或电池和/或电气蓄电池单元(eau)位于飞行器上，那么未使用的apu发电机电力和可用电池/eau电力可补充低压转轴发电机输出电力以向高压转轴提供辅助和/或馈送高压转轴负载总线。来自apu发电机和/或电池的电力的管理可允许进行电力辅助操作而不损害飞行关键负载。体系结构可选择性地使用用于电力辅助操作功能性的双向转换器以及用于正常操作的单向转换器。电气系统电力分流，包括来自另一转轴或备用发电机(例如，apu发电机)或能量存储装置的一定量的辅助，可由发动机命令以优化如由发动机状态和瞬态指示的多个参数(失速裕度、温度、瞬态时间等)。本文中所公开的系统和方法可应用于涡轮轴和涡轮风扇发动机。对于涡轮轴，其可应用于直升机应用、船舶应用和电启动的静止发电机组应用或在多个转轴上具有发电机的其它机械传动应用。
本文中所公开的系统和方法可消除对用于核心辅助的高压转轴上的单独马达的需要。由高压转轴提供的双向供电能力可帮助消除对单独马达的需要。由于高压转轴发电机系统的双向供电传送能力，电力可根据需要和命令而从高压转轴流动或流动到高压转轴。本文中所公开的系统和方法可消除对单独空气涡轮启动器的需要，原因是高压转轴系统可被设计成提供：发电(正常操作)、启动(发动机启动)、和电动驱动(电力辅助操作)能力。本文中所公开的系统和方法可消除对额定为提供电力以用于电力辅助操作的大功率电池的需要。电力辅助操作可与可用电池和/或备用发电机(例如，apu发电机)一起使用。本文中所公开的系统和方法可消除对提供电力以用于电力辅助操作的超大型应急电池的需要。电力辅助操作可与可用电池和/或备用发电机(例如，apu发电机)一起使用。本文中所公开的系统和方法可消除对提供电力以用于电力辅助操作的超大型低压转轴发电机系统的需要。低压转轴发电机系统的过载能力可用于提供电力以用于电力辅助操作。本文中所公开的系统和方法可消除对在电力辅助操作期间去除高压转轴负载的需要，原因是低压转轴发电机系统在电力辅助操作期间可向高压转轴负载馈送电力。电力辅助操作可与电力管理策略结合使用。总的来说，本文中所公开的系统和方法可实现完全飞行性能，同时提供电力辅助操作。
以此方式，根据本发明的实例方面的系统和方法可具有多个技术效果和益处。举例来说，本发明的实例方面可具有能够在管理发动机部件失速裕度的同时在数十千瓦到兆瓦的范围内进行电力抽取的技术效果。
在一些实施例中，本发明的系统和方法还提供对飞机中的电力系统的改进。举例来说，所述方法和系统操作燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机至少包括高压转轴和低压转轴。举例来说，所述系统和方法可致使电力从高压转轴和低压转轴汲取到电力分配系统中，确定与高压转轴相关的电力调整事件，并至少部分地基于电力调整事件，启动电力辅助操作以将电力重新引导到高压转轴。这可改进发动机对推进、放气和电气负载变化的瞬态性能。另外，这可使高压转轴通电，从而减小和/或克服附件负载以降低跨高压转轴的压力(改进失速裕度)并允许速度增加，使得高压转轴吸入更多空气。吸入更多空气允许更多燃料流，从而引起来自发动机的核心(高转轴)的更快响应。另外，发动机的改进的瞬态性能使得飞行器的任务能力提高。
图1描绘根据本发明的实例实施例的实例飞行器100。飞行器100可包括：一个或多个控制系统102(在下文的图6中更详细地描述)、一个或多个电力系统104(在下文的图2和图3中更详细地描述)以及用于促进一个或多个控制系统102与一个或多个电力系统104之间的通信的通信总线106。一个或多个电力系统104可包括发动机。发动机可包括高压转轴、中压转轴和低压转轴。高压转轴可与齿轮箱相关。中压转轴可与齿轮箱相关。低压转轴可与齿轮箱相关。每个齿轮箱可与发电机相关。每个发电机可与电力转换器相关。每个电力转换器可与主线路接触器连通。每个主线路接触器可将电力分配和转换系统连接到电力转换器中的每一个。主线路接触器可经由核心辅助接触器和总线连接接触器(bustiecontactor)而与彼此连通。
实例飞行器100的部件的数量、位置和/或定向用于说明和论述的目的且并不希望为限制性的。通过使用本文中所提供的公开内容，所属领域的技术人员应了解，可在不偏离本发明的范围的情况下调整飞行器100的部件的数量、位置和/或定向。
图2描绘根据本发明的实例实施例的实例电力系统从正常操作转变到电力辅助操作(或核心辅助操作)的框图。框图202可描绘在正常操作期间的电力系统。电力系统可包括发动机204。发动机204可包括高压转轴206和低压转轴208。高压转轴206可与第一齿轮箱210连通。低压转轴208可与第二齿轮箱220连通。第一齿轮箱210可与第一发电机212连通。第一发电机212可从第一齿轮箱210接收旋转能。第二齿轮箱220可与第二发电机222连通。第二发电机222可从第二齿轮箱220接收旋转能。第一发电机212和/或第二发电机222可包括：绕线磁场同步电机(woundfieldsynchronousmachine)、永磁电机、感应电机、开关磁阻电机等和/或前述内容的任何组合。
第一发电机212可与第一电力转换器214连通。第二发电机222可与第二电力转换器224连通。第一电力转换器214可从第一发电机212接收电力。第二电力转换器224可从第二发电机222接收电力。第一电力转换器214和/或第二电力转换器224可以是双向的、有源的、ac-dc、ac-ac等和/或前述内容的任何组合。
第一电力转换器214可与第一主线路接触器216连通。第二电力转换器224可与第二主线路接触器226连通。在正常操作期间，第一主线路接触器216和第二主线路接触器226是关闭的，从而形成从第一电力转换器214和第二电力转换器224到电力分配和转换系统218的路径。电力分配和转换系统218可从第一电力转换器214和/或第二电力转换器224接收电力。电力转换器214和/或第二电力转换器224可包括dc输出(例如，≥270vdc、≥±270vdc等)和/或ac输出(例如，115vac、230vac、>230vac等)。核心辅助接触器228和总线连接接触器230可如图1中所示出的那样定位以允许根据需要绕过主线路接触器216。在正常操作期间，核心辅助接触器228和总线连接接触器230是打开的，从而阻止任何跨越的功率流(crosspowerflow)，例如，第一电力转换器214通过第二主线路接触器226馈送电力或第二电力转换器224通过第一主线路接触器216馈送电力。
框图252可描绘在电力辅助操作(或核心辅助操作)期间的电力系统。电力系统可包括发动机254。发动机254可包括高压转轴256和低压转轴258。高压转轴256可与第一齿轮箱260连通。低压转轴258可与第二齿轮箱270连通。第一齿轮箱260可与第一发电机262连通。第一发电机262可将电力传送到第一齿轮箱260。第二齿轮箱270可与第二发电机272连通。第二发电机272可从第一齿轮箱270接收旋转能。第一发电机262和/或第二发电机272可包括：绕线磁场同步电机、永磁电机、感应电机、开关磁阻电机等和/或前述内容的任何组合。
第一发电机262可与第一电力转换器264连通。第二发电机272可与第二电力转换器274连通。第一电力转换器264可将电力传送到第一发电机262。第二电力转换器274可从第二发电机272接收电力。第一电力转换器264和/或第二电力转换器274可以是双向的、有源的、ac-dc、ac-ac等和/或前述内容的任何组合。
第一电力转换器264可与第一主线路接触器266连通。第二电力转换器274可与第二主线路接触器276连通。第一电力转换器264和/或第二电力转换器274可包括dc输出(例如，≥270vdc、≥±270vdc等)和/或ac输出(例如，115vac、230vac、>230vac等)。核心辅助接触器278和总线连接接触器280可如图2中所示出的那样定位以允许根据需要绕过主线路接触器266。在电力辅助操作期间，第一主线路接触器266是打开的，且第二主线路接触器276、核心辅助接触器278和总线连接接触器280是关闭的。电力分配和转换系统268可经由第二主线路接触器276和总线连接接触器280从第二电力转换器274接收电力。电力分配和转换系统280中通常从第一电力转换器264馈送部分电力将替代地从第二电力转换器274获得所有电力。第二电力转换器274可经由核心辅助线接触器278向第一电力转换器264提供电力以实现发动机核心辅助操作。尽管示出的电力辅助操作辅助高压转轴，但可运用本文中所公开的方法和系统辅助发动机的任何转轴。
图3描绘根据本发明的实例实施例的实例电力系统从正常操作转变到电力辅助操作(或核心辅助操作)的框图。框图302可描绘在正常操作期间的电力系统。电力系统可包括发动机304。发动机304可包括高压转轴306和低压转轴308。高压转轴306可与第一齿轮箱310连通。低压转轴308可与第二齿轮箱320连通。第一齿轮箱310可与第一发电机312连通。第一发电机312可从第一齿轮箱310接收旋转能。第二齿轮箱320可与第二发电机322连通。第二发电机322可从第二齿轮箱320接收旋转能。第一发电机312和/或第二发电机322可包括：绕线磁场同步电机、永磁电机、感应电机、开关磁阻电机等和/或前述内容的任何组合。
第一发电机312可与第一电力转换器314连通。第二发电机322可与第二电力转换器324连通。第一电力转换器314可从第一发电机312接收电力。第二电力转换器324可从第二发电机322接收电力。第一电力转换器314和/或第二电力转换器324可以是双向的、有源的、ac-dc、ac-ac等和/或前述内容的任何组合。
第一电力转换器314可与第一主线路接触器316连通。第二电力转换器324可与第二主线路接触器326连通。在正常操作期间，第一主线路接触器316和第二主线路接触器326是关闭的，从而形成从第一电力转换器314和第二电力转换器324到电力分配和转换系统318的路径。电力分配和转换系统318可从第一电力转换器314和/或第二电力转换器324接收电力。电力转换器314和/或第二电力转换器324可包括dc输出(例如，≥270vdc、≥±270vdc等)和/或ac输出(例如，115vac、230vac、>230vac等)。核心辅助接触器328和总线连接接触器330可如图3中所示出的那样定位以允许根据需要绕过主线路接触器316。在正常操作期间，核心辅助接触器328和总线连接接触器330是打开的，从而阻止任何跨越的功率流，例如，第一电力转换器314通过第二主线路接触器326馈送电力或第二电力转换器324通过第一主线路接触器316馈送电力。
视需要，辅助电力单元(apu)336可与apu齿轮箱338连通。apu齿轮箱338可与apu发电机340连通。apu发电机340可从apu齿轮箱338接收电力。apu发电机340可包括：绕线磁场同步电机、永磁电机、感应电机、开关磁阻电机等和/或前述内容的任何组合。apu发电机340可与apu电力转换器342连通。apu电力转换器342可从apu发电机340接收电力。apu电力转换器342可以是双向的、有源的、ac-dc、ac-ac等和/或前述内容的任何组合。apu电力转换器342可与电力分配和转换系统318连通。电力分配和转换系统318可从apu电力转换器342接收电力。apu电力转换器342可经由第二总线连接接触器332与第一主线路接触器316连通。在正常操作期间，第二总线连接接触器332可以是打开的，从而阻止apu电力转换器342通过总线连接接触器332将任何电力跨越而馈送到电力分配和转换系统318。apu电力转换器342可包括dc输出(例如，≥270vdc、≥±270vdc等)和/或ac输出(例如，115vac、230vac、>230vac等)。
视需要，电池或例如电容器344等任何能量存储装置可与电池充电器346连通。电池充电器346可与电力分配和转换系统318连通。电力分配和转换系统318可从电池充电器346接收电力。电池充电器346可经由第三总线连接接触器334与第一主线路接触器316连通。在正常操作期间，第三总线连接接触器334可以是打开的，从而阻止电池充电器346通过总线连接接触器334向主线路接触器316馈送任何电力。
框图352可描绘在电力辅助操作(或核心辅助操作)期间的电力系统。电力系统可包括发动机354。发动机354可包括高压转轴356和低压转轴358。高压转轴356可与第一齿轮箱360连通。低压转轴358可与第二齿轮箱370连通。第一齿轮箱360可与第一发电机362连通。第一发电机362可向第一齿轮箱360传送电力。第二齿轮箱370可与第二发电机372连通。第二发电机372可从第二齿轮箱370接收旋转能。第一发电机362和/或第二发电机372可包括：绕线磁场同步电机、永磁电机、感应电机、开关磁阻电机等和/或前述内容的任何组合。
第一发电机362可与第一电力转换器364连通。第二发电机372可与第二电力转换器374连通。第一电力转换器364可向第一发电机362传送电力。第二电力转换器374可从第二发电机372接收电力。第一电力转换器364和/或第二电力转换器374可以是双向的、有源的、ac-dc、ac-ac等和/或前述内容的任何组合。
第一电力转换器364可与第一主线路接触器366连通。第二电力转换器374可与第二主线路接触器376连通。电力转换器364和/或第二电力转换器374可包括dc输出(例如，≥270vdc、≥±270vdc等)和/或ac输出(例如，115vac、230vac、>230vac等)。核心辅助接触器378和总线连接接触器380可如图3中所示出的那样定位以允许根据需要绕过第一主线路接触器366。在电力辅助操作期间，第一主线路接触器366是打开的，且第二主线路接触器376、核心辅助接触器378和总线连接接触器380是关闭的。电力分配和转换系统368可经由第二主线路接触器376和总线连接接触器380从第二电力转换器374接收电力。电力分配和转换系统368的通常从第一电力转换器364馈送部分电力将替代地从第二电力转换器374获得所有电力。第二电力转换器374可经由核心辅助接触器378向第一电力转换器364提供电力。
视需要，辅助电力单元(apu)386可与apu齿轮箱388连通。apu齿轮箱388可与apu发电机390连通。apu发电机390可从apu齿轮箱388接收电力。apu发电机390可包括：绕线磁场同步电机、永磁电机、感应电机、开关磁阻电机等和/或前述内容的任何组合。apu发电机390可与apu电力转换器392连通。apu电力转换器392可从apu发电机390接收电力。apu电力转换器392可以是双向的、有源的、ac-dc、ac-ac等和/或前述内容的任何组合。apu电力转换器392可与电力分配和转换系统368连通。电力分配和转换系统368可从apu电力转换器392接收电力。apu电力转换器392可经由第二总线连接接触器382与第一主线路接触器366连通。在电力辅助操作期间，第二总线连接接触器382可以是关闭的，从而允许apu电力转换器392通过第二总线连接接触器382向电力分配和转换系统368跨越而馈送电力。apu电力转换器392可包括dc输出(例如，≥270vdc、≥±270vdc等)和/或ac输出(例如，115vac、230vac、>230vac等)。
视需要，电池394可与电池充电器396连通。电池充电器396可与电力分配和转换系统368连通。电力分配和转换系统368可从电池充电器396接收电力。电池充电器396可经由第三总线连接接触器384与第一主线路接触器366连通。在电力辅助操作期间，第三总线连接接触器384可以是关闭的，从而允许电池充电器396通过第三总线连接接触器384向电力分配和转换系统368跨越而馈送电力。尽管示出的电力辅助操作辅助高压转轴，但可运用本文中所公开的方法和系统辅助发动机的任何转轴。
图4描绘用于操作燃气涡轮发动机的实例方法400的流程图。燃气涡轮发动机可至少包括高压转轴和低压转轴。视需要，燃气涡轮发动机还可包括中压转轴。尽管示出的电力辅助操作辅助高压转轴，但可运用本文中所公开的方法和系统辅助发动机的任何转轴。图4的方法可使用例如图6的控制系统600来实施。出于说明和论述目的，图4描绘以特定次序进行的步骤。使用本文中所提供的公开内容，所属领域的技术人员应了解，本文中所公开的方法中的任一个的各个步骤可在不偏离本发明的范围的情况下以各种方式调适、修改、重新布置或修改。
在(402)处，可致使电力从高压转轴和低压转轴汲取到电力分配系统中。举例来说，控制系统600可致使电力从高压转轴和低压转轴汲取到电力分配系统中。举例来说，致使可包括例如向一个或多个装置发送控制信号以致使操作进行。操作可包括例如打开和/或关闭接触器。在(404)处，可确定与高压转轴相关的电力调整事件。举例来说，控制系统600可确定与高压转轴相关的电力调整事件。确定电力调整事件可包括检测推进、放气、电气负载变化等等。
在(406)处，可至少部分地基于电力调整事件，启动电力辅助操作(或核心辅助操作)以将电力重新引导到高压转轴。举例来说，控制系统600可至少部分地基于电力调整事件，启动电力辅助操作(或核心辅助操作)以将电力重新引导到高压转轴。
视需要，可致使不再从高压转轴汲取电力。举例来说，控制系统600可致使不再从高压转轴汲取电力。视需要，可致使从低压转轴汲取的部分电力重新引导到高压转轴。举例来说，控制系统600可致使从低压转轴汲取的部分电力重新引导到高压转轴。视需要，电力辅助操作可包括使用与低压转轴相关的发电机的过载能力、与中间转轴相关的发电机的过载能力以及与高压转轴相关的发电机的过载能力中的一个或多个。视需要，电力辅助操作可包括使用与所述至少两个转轴中的至少一个相关的发电机的过载能力。视需要，可致使从电池或任何能量存储装置汲取的部分电力重新引导到高压转轴。举例来说，控制系统600可致使从电池或任何能量存储装置汲取的部分电力重新引导到高压转轴。视需要，电力辅助操作可包括使用电池或任何能量存储装置的过载能力。视需要，可致使从辅助电力单元(apu)汲取的部分电力重新引导到高压转轴。举例来说，控制系统600可致使从辅助电力单元(apu)汲取的部分电力重新引导到高压转轴。视需要，电力辅助操作可包括使用apu的过载能力。视需要，重新引导到高压转轴的电力可来自与低压转轴相关的发电机、与apu相关的发电机、电池、任何其它源或前述内容的任何组合。举例来说，控制系统600可致使来自与低压转轴相关的发电机、与apu相关的发电机、电池、任何其它源或前述内容的任何组合的电力重新引导到高压转轴。视需要，电力辅助操作可包括使用与apu相关的发电机或任何其它源或源组合的过载能力。一方面，部件的过载能力可向高压转轴馈送电力以用于电力辅助操作，同时还向电力分配系统提供电力。举例来说，与低压转轴相关的发电机的过载能力可以是持续5分钟的150％和持续5秒钟的200％。当电力辅助操作介于数毫秒与数秒之间时，发电机的过载能力可用于向电力辅助操作和电力分配系统两者供应电力。
视需要，当电力调整事件终止时可终止电力辅助操作。举例来说，当电力调整事件终止时控制系统600可终止电力辅助操作。视需要，可致使从低压转轴汲取的电力不再重新引导到高压转轴。举例来说，控制系统600可致使从低压转轴汲取的电力不再重新引导到高压转轴。视需要，可致使恢复从高压转轴汲取电力。举例来说，控制系统600可致使恢复从高压转轴汲取电力。视需要，可致使从电池汲取的电力不再重新引导到高压转轴。举例来说，控制系统600可致使从电池汲取的电力不再重新引导到高压转轴。视需要，可致使从apu汲取的电力不再重新引导到高压转轴。举例来说，控制系统600可致使从apu汲取的电力不再重新引导到高压转轴。
图5描绘用于电力辅助操作的实例方法500的流程图。图5的方法可使用例如图6的控制系统600来实施。出于说明和论述目的，图5描绘以特定次序进行的步骤。使用本文中所提供的公开内容，所属领域的技术人员应了解，本文中所公开的方法中的任一个的各个步骤可在不偏离本发明的范围的情况下以各种方式调适、修改、重新布置或修改。
在(502)处，可致使主线路接触器从关闭位置切换到打开位置。举例来说，控制系统600可致使主线路接触器从关闭位置切换到打开位置。在(504)处，可致使核心辅助接触器从打开位置切换到关闭位置。举例来说，控制系统600可致使核心辅助接触器从打开位置切换到关闭位置。在(506)处，可致使总线连接接触器从打开位置切换到关闭位置。举例来说，控制系统600可致使总线连接接触器从打开位置切换到关闭位置。
图6描绘根据本发明的实例实施例的可用于实施方法和系统的实例控制系统600的框图。如图所示，控制系统600可包括一个或多个计算装置602。一个或多个计算装置602可包括一个或多个处理器604和一个或多个存储器装置606。一个或多个处理器604可包括任何合适处理装置，例如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置或其它合适处理装置。一个或多个存储器装置606可包括一个或多个计算机可读媒体，包括但不限于非暂时性计算机可读媒体、ram、rom、硬盘驱动器、闪存驱动器或其它存储器装置。
一个或多个存储器装置606可存储可由一个或多个处理器604存取的信息，包括可由一个或多个处理器604执行的计算机可读指令608。指令608可以是在由一个或多个处理器604执行时致使一个或多个处理器604进行操作的任何指令集。指令608可以是以任何合适编程语言编写的软件，或可在硬件中实施。在一些实施例中，指令608可由一个或多个处理器604执行以致使一个或多个处理器604进行操作，例如用于操作燃气涡轮发动机的操作，如参考图4所描述。
存储器装置606可进一步存储可由处理器604存取的数据610。举例来说，数据610可包括用于操作燃气涡轮发动机的任何数据，如本文中所描述。数据610可包括根据本发明的实例实施例的用于操作燃气涡轮发动机的一个或多个表、函数、算法、模型、方程式等。
一个或多个计算装置602还可包括用于例如与系统的其它部件通信的通信接口612。通信接口612可包括用于与一个或多个网络介接的任何合适部件，包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线或其它合适部件。
本文中所论述的技术参考基于计算机的系统和由基于计算机的系统采取的行动以及发送到基于计算机的系统和从基于计算机的系统发送的信息。所属领域的技术人员将认识到，基于计算机的系统的固有灵活性实现大量可能的配置、组合以及任务和功能性在部件之间和在部件当中的划分。举例来说，本文中所论述的过程可使用单个计算装置或以组合形式工作的多个计算装置来实施。数据库、存储器、指令和应用程序可在单个系统上实施或跨越多个系统分布。分布式部件可依序或并行操作。
尽管各种实施例的具体特征可能在某些图式中示出而未在其它图式中示出，但这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理，图式的任何特征可结合任何其它图式的任何特征被引用和/或要求保护。
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使所属领域的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执行任何并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书限定，且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实例。如果此类其它实例包括与权利要求书的字面语言相同的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们既定在权利要求范围内。