一种涡电一体化高速对转发电系统及飞行器推进系统的制作方法

本发明属于发电机，尤其涉及一种涡电一体化高速对转发电系统及飞行器推进系统。

背景技术：

1、目前涡电发电机主要采用涡轴发动机的输出轴直接驱动发电机转子转动进行发电的方案。其仅仅是涡轴发动机与发电机的简单连接，发电机静子保持不动，通过涡轴发动机输出轴驱动发电机转子旋转，发电机功率直接与涡轴发动机输出轴转速相关，受到涡轴发动机性能的限制，在体积、重量一定的情况下，想要进一步提高发电机发电功率具有非常大的技术难度。而电动飞机正成为航空业发展的趋势，由于目前的技术水平不足以发展全电飞行器，混合电推进系统成为一种较优的技术选择，涡轮电(简称涡电)系统是混电系统中一种常见的构型布局，这也限制了混合动力飞行器的性能。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出了一种涡电一体化高速对转发电系统，所述系统包括相互连接的发电机和涡轴发动机；

2、所述发电机包括静子磁极和转子线圈；所述涡轴发动机包括高压转子和低压转子，所述高压转子和低压转子的转向相反；所述高压转子与静子磁极连接，低压转子与转子线圈连接；所述涡轴发动机通过高压转子和低压转子分别带动静子磁极和转子线圈转动以发电。

3、所述涡轴发动机还包括固定在高压转子上的轮盘；所述高压转子通过轮盘与静子磁极连接。

4、所述发电机还包括第一法兰，所述静子磁极通过第一法兰与涡轴发动机高压转子上的轮盘连接。

5、所述发电机还包括第一空心筒，所述静子磁极安装在第一空心筒上，然后通过第一法兰与涡轴发动机高压转子上的轮盘连接。

6、所述发电机还包括第二法兰，所述转子线圈通过第二法兰与涡轴发动机低压转子连接。

7、所述发电机还包括第二空心筒，所述转子线圈安装在第二空心筒上，然后通过第二法兰与涡轴发动机低压转子连接。

8、所述涡轴发动机还包括压气机、燃烧室、燃气涡轮和动力涡轮；

9、所述压气机对进入的空气进行减速增压；所述燃烧室接收压气机减速增压后的高压空气并喷出高温高压燃气；所述高温高压燃气依次通过并驱动燃气涡轮和动力涡轮转动；所述燃气涡轮和动力涡轮的转动方向相反；所述燃气涡轮通过传动轴带动压气机转动。

10、所述燃气涡轮通过高压转子与发电机静子磁极连接，以驱动静子磁极转动；所述动力涡轮通过低压转子与发电机转子线圈连接，以驱动转子线圈转动。

11、所述燃气涡轮通过固定在高压转子上的轮盘与发电机的静子磁极连接。

12、本发明还提出了一种飞行器推进系统，所述飞行器推进系统包括涡电一体化高速对转发电系统。

13、与现有技术相比，本发明的涡电一体化高速对转发电系统能在不明显改变原有涡轴发动机结构及性能的条件下，通过涡轴发动机高压转子、低压转子分别带动高速发电机静子磁极、转子线圈转动，形成高速对转状态，提高了转子线圈与静子磁极之间的相对旋转速度，从而大幅度提高发电功率，使得涡电一体化高速对转发电系统具有更高的功重比，也提高了混合动力飞行器的性能。

技术特征：

1.一种涡电一体化高速对转发电系统，其特征在于，所述系统包括相互连接的发电机和涡轴发动机；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轴发动机还包括固定在高压转子上的轮盘；所述高压转子通过轮盘与静子磁极连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述发电机还包括第一法兰，所述静子磁极通过第一法兰与涡轴发动机高压转子上的轮盘连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述发电机还包括第一空心筒，所述静子磁极安装在第一空心筒上，然后通过第一法兰与涡轴发动机高压转子上的轮盘连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发电机还包括第二法兰，所述转子线圈通过第二法兰与涡轴发动机低压转子连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述发电机还包括第二空心筒，所述转子线圈安装在第二空心筒上，然后通过第二法兰与涡轴发动机低压转子连接。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述涡轴发动机还包括压气机、燃烧室、燃气涡轮和动力涡轮；

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述燃气涡轮通过高压转子与发电机静子磁极连接，以驱动静子磁极转动；所述动力涡轮通过低压转子与发电机转子线圈连接，以驱动转子线圈转动。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述燃气涡轮通过固定在高压转子上的轮盘与发电机的静子磁极连接。

10.一种飞行器推进系统，其特征在于，所述飞行器推进系统包括如权利要求1-9任一项所述的涡电一体化高速对转发电系统。

技术总结
本发明公开了一种涡电一体化高速对转发电系统及飞行器推进系统，所述的涡电一体化高速对转发电系统包括相互连接的发电机和涡轴发动机；所述发电机包括静子磁极和转子线圈；所述涡轴发动机包括高压转子和低压转子，所述高压转子和低压转子的转向相反；所述高压转子与静子磁极连接，低压转子与转子线圈连接；所述涡轴发动机通过高压转子和低压转子分别带动静子磁极和转子线圈转动以发电。本发明所公开的涡电一体化高速对转发电系统大幅度提高了发电功率，即使得该发电系统具有更高的功重比。

技术研发人员：李伟,黄兴,向有志,罗潇
受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14