飞机维护单元 |
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申请号 | CN201180008161.X | 申请日 | 2011-01-31 | 公开(公告)号 | CN102844240A | 公开(公告)日 | 2012-12-26 |
申请人 | 普拉特·惠特尼线路维修服务公司; | 发明人 | S.诺德隆德; H.安科夫; H.奈贝里; | ||||
摘要 | 本公开涉及一种用于在停机期间维修飞机的维护单元,包括电动的维修和/或维护设备。设有用于将所述单元连接至以200/115V交流电和400Hz工作的电源的电 力 输入。所述单元进一步包括 变压器 和转换单元(TCU),用于将200/115V交流/400Hz的电力变换为50Hz 频率 、400/230V交流的标准 电网 电压 ,还包括实现 输出电压 可变频率的至少一个 变频器 ,用于给所述维修和/或维护设备供电。维护设备可以是 燃气轮机 清洗设备并且包括用于从 水 源供水的送水元件、耦合至供水装置用于提供加压水的高压 泵 以及用于连接清洁设备的高压水出口接头。 | ||||||
权利要求 | 1.一种飞机维护和/或维修单元,包括: |
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说明书全文 | 飞机维护单元技术领域背景技术[0003] 用于驱动车辆以及用于操作维护设备所需的电能经常是由专用柴油机驱动的供应50/60Hz标准三相电能的发电机提供,或者是通过连接至飞机内的固定电源提供。后者可能需要长电缆或者至少是设置在停机坪或别处有可能是地面内的插座,这就增加了用于供电系统的基础设施的复杂性。 [0004] 在飞行期间飞机通过使用安装在飞机机身内的所谓APU(辅助供电单元)来自身发电。APU是燃气轮机,并且这些APU在停机期间也可以提供用于内部使用的电力。但是,由于在飞机技术中有利的是要减轻重量,因此通常APU都是装备以400Hz输送电力的发电机。以该频率工作的电力设备能够制作得更小和更加紧凑,并且因此占据空间较小并具有较轻的重量。 [0005] 这种设备很大的缺点在于其过于昂贵。 [0006] 在机场,所谓的“使用点固态变频器(SSFI)”被安装作为设施配电和布线系统中的固定部分。设施供电系统向SSFI提供输入,输入在此被整流成直流电(DC),并且通过以振荡器为基准的固态开关部件逆变为新频率也就是400Hz。连接至飞机配电系统的柔性专用电缆利用特定的接插装置将该400Hz的电力馈送给飞机。 [0007] 作为以上内容的备选方案,可以设有固定或移动式的柴油动力发电机用于提供所需电力。 [0008] 该电力迄今为止尚未用于除了给飞机内部系统供电以外的其他用途。发明内容 [0009] 根据以上对现有技术的讨论,并且为了提供在停机期间用于飞机的操作更加简单的维护设备,希望能够避免使用可能必须要与维护设备一起运送到使用点的专用柴油动力发电机,或者能够消除用于直接从机场的配电和布线系统提供电力所需的复杂电缆系统,并且改为利用来自SSFI设施或者来自固定柴油发电系统的电力。 [0010] 因此,本公开着眼于提供一种实现上述目标的装置,并且在权利要求1中限定了这种装置的示例。因此根据一个示例的使得能够在停机期间维修飞机的飞机维护和/或维修单元包括电动的维修和/或维护设备。其设有可连接至以200/115V交流电和400Hz工作的电源的电力输入端。变压器和转换单元被设置用于将200/115V交流电/400Hz的电力变换/转换为处于选定频率的三相电压400/230V的交流电以用于给所述维修和/或维护设备供电。优选地,频率在2-50Hz之间可变。 [0011] 在进一步的应用中,一种包括以200/115V交流电/400Hz输送电力的辅助电力单元(APU)的飞机设有可以从飞机外侧接触的电力输出接头。 [0013] 本公开更多的可应用范围将根据以下给出的详细说明和仅用于图解而给出的且因此不应被认为是限制本公开的附图变得易于理解,并且其中:图1是根据一个示例的单元的示意图; 图2是单元中电力部件的示意图; 图3a示出了移除罩盖后从一侧看到的清洗单元内的示范性实施方式; 图3b示出了从相对侧看到的与图3a中相同的单元; 图4示意性地示出了单元中的部件;以及 图5根据另一个说明性实施例示出了一种单元。 具体实施方式[0014] 在图1中根据一个示例示意性地示出了一种单元。 [0015] 停靠的飞机100的后部被示意性地示出为准备用于进行维修和/或维护。 [0016] 所谓的地面供电单元(GPU)或SSFI(固态变频器)101被设置在位于用于飞机的维修点处或位于停机坪处的地面上。该单元通常以200/115V交流电/400Hz输送约90kVA的电力,并且如果内部的辅助供电单元(APU)未在使用中或不能工作或者由于各种原因而无法输送足够的电力,那就将该单元用于给飞机的内部系统供电。 [0017] 车辆例如拖车上的维护/维修设备通过接至电力输入120的电缆109被连接至供电单元101。连接可以采用现有技术的系统中已知的接插型连接件(未示出)。 [0018] 在图1和图5示出的系统中,电力部件(马达、泵等)被设计为采用标准电力供应并且因此需要转换/变换来自GPU/SSFI的电力供应。由此根据一个示例设有在图1和图5中由标记为TCU的方块示意性示出的变压器和转换单元108。 [0019] 单元操作的控制可以用多种方式实现:在图示的实施例中示出了通用控制单元单元(CU)122,并且通过与控制单元相关联的控制面板CP管理操作。该控制单元可以包括任意常规的控制方式例如中继技术、ASIC、FPGA、可编程微控制器和微处理器等。 [0020] 而且,在图1中示出了移动车辆例如拖车104,装有某种操作设备106也就是维护和/或维修设备,其典型示例是清洗单元或除冰单元。用于维修和/或维护的其他类型的设备或装置也是可行的。来自操作设备106的输出107可以是用于清洗用途的高压水源或加压的除冰液体(甘醇)。其他的维护设备也同样适用。 [0021] 现参照图2介绍变压器单元的设计。 [0024] 泵(未示出)由电驱动器致动,通常包括适当的电源电路、电机270,290以及适合用于控制和/或调节电压和电流性质的控制单元(未示出)。在一个实施例中,这可以通过交流电(AC)到交流电(AC)的转换系统(AC/AC)和三相感应电机270,290实现。 [0025] 电能从交流电网络200例如三相网络等通过AC到AC的转换系统(AC/AC)提供给电机270,290。在一个实施例中,交流电(AC)网络200由机场的通常用于商用飞机和飞机“停靠空间”的电网表示,具有200/115V交流电/400Hz的电压水平。来自交流电(AC)网络200的200/115V交流电/400Hz的电压通过变压器210变压以将电压水平从200/115V交流电升高至400/230V交流电(仍然具有400Hz的频率)。这是由于常规交流(AC)电机270,290(通常是泵系统内常用的三相感应电机)一般都需要400/230V交流电压以正常工作。 [0026] 驱动泵的感应电机270,290需要适合用于控制和/或调节所述感应电机270,290的转速的控制单元。受控的转速可以通过逆变器260,280(或变频器)实现。所述变频器/逆变器260,280可以将具有不适用频率的直流电(DC)或交流电(AC)转换为具有适用电压水平和适用频率性质也就是标称400/230V交流,50Hz的电压;但是改变频率也会造成电机270,290和泵的转速变化。这样实际上即可用于控制泵的泵送速率。 [0027] 因此,在变换为400/230V交流,400Hz之后,交流电(AC)就在交流电(AC)到直流电(DC)的转换器/逆变器(AC/DC)250内被分配和转换为直流电(DC)。直流电(DC)可以随后被进一步分配至可包括控制单元(未示出)的变频器268,280。控制单元能够控制变频器268,280以生成具有400/230V交流电压和一定频率的交流电(AC),从而在提供给感应电机270,290时即可实现电机270,290和泵的正确转速。 [0028] 电力系统可以进一步包括一种或多种安全设备220,通常是用于保护电路避免过载或过热的保险丝、自动保险丝或断路器。在一个实施例中还设有另一个用于驱动风扇电机240的交流电到直流电(AC/DC)的转换器,适合用于冷却可容纳电子电路的隔舱。 [0029] 正如已经指出的那样,单元的操作可以通过常规的控制方式例如中继技术、ASIC、FPGA、可编程微控制器和微处理器等进行控制。 [0030] 在一个实施例中,使用控制单元(CU)122,其是用于控制操作的一种选择。这样的控制单元可以包括适当编程的微处理器。 [0031] 现参照图3a和3b以及图4进一步详细介绍本公开,图3a和3b示出了一个示范性实施例也就是用于清洗飞机上燃气轮机的清洗单元300,而图4则是该装置的示意图。 [0032] 因此,图3a示出了移除罩盖后的单元一侧,而图3b示出了同样移除罩盖后的相对侧。 [0033] 该单元设有用于连接至例如市政供水的水入口接头302。但是,该接头也可以连接至水罐或其他储水装置,这些水罐或其他储水装置的水是在清洗操作期间收集的并且能够因此进行再循环。 [0034] 水被输送至单元内的罐304,随后从该罐中取水用于清洗。如果要使用从清洗操作收集的废水,那么必须要使用泵306。但是,如果使用的是加压提供的市政供水,那么无需泵即可充填罐304,在此情况下打开旁通阀以旁路泵。 [0036] 在进入罐之前,水要在过滤系统内进行过滤,过滤系统可以包括一个或多个过滤器。在图示的实施例中使用了多个过滤器,也就是用于去除油和颗粒物的第一个5微米袋滤器B F1。然后水流过同样去除颗粒物的第二个过滤器BB F1以及包含颗粒状活性碳以从水中除氯的第三过滤器BB F2。 [0037] 然后水在DI(去离子)过滤器中进行去离子处理以将离子浓度降低至期望水平。水最终流过1微米过滤器BB F3用于除去来自DI过滤器的任意可能的污染物。 [0038] 图示实施例中的罐304具有400升的容量,但是该容量当然可以改变并且适应于当地需求。罐在顶部具有通风装置308用于在充填和排空期间的压力平衡并且也可以用作溢流装置。还设有底部排水管310用于启动罐的排空。 [0039] 高压泵312例如活塞泵通过合适的管路耦合至罐的出口。泵由通过变压器和变频器单元供电的电机314驱动。来自泵的加压水通过高压管路316输送至压力出口318。使用高压水的外部清洗设备可以通过合适的耦合件连接至该出口。同样,泵是通过改变专用于该泵的变频器的频率进行控制,并且能够改变为使泵输送在60-80bar区间内的压力。 [0040] 压力安全阀PSV被设置在泵和压力出口之间用于避免管路中累积过高的压力。 [0042] 如以上公开的那样,维护单元被连接至地面上的发电单元也就是GPU、SSFI等,不过使用由飞机自身发出的电力也就是由飞机内的APU提供的能量也落在本公开的保护范围内。但是这就需要有用于将单元连接至APU输出的装置。这在图5中示意性地示出,图5对应于图1中的实施例,但是区别在于用于单元的电力是从飞机100内的APU获取,并且通过电缆109馈送。此外实施例包括与图1中的实施例相同的部件,并且不再进一步详细介绍。 [0043] 鉴于这种可行性,在本公开的另一种应用中并且根据本公开,飞机设有来自内部APU的可以从飞机外侧接触的电力输出。该电力输出可以设置为例如设在飞机机身内的接插型耦合件的形式,示意性地以123示出并且通过可移除的盖板适当保护以使其可接触。 [0044] 上述示例仅仅是为了解释说明而提供,并且不应以任何方式解读为限制性的。尽管示出了对各种实施例的参照,但是本文中使用的用语只是描述和解释性用语而不是限制性用语。此外,尽管示出了对特定装置、材料和实施例的参照,但是不应限制为本文中公开的特定细节。相反,实施例扩展为所有功能性等价的结构、方法和应用,这些都落在所附权利要求的保护范围内。 |