定子控制系统的制作方法

本发明涉及一种发电机，该发电机包括被配置成检测和隔离电气故障的控制系统。

背景技术：

1、电机(马达或发电机)通常包括转子组件，该转子组件被配置成在轴上、在静止的定子组件的孔内旋转，该定子组件包括多个绕组。在转子组件与定子组件之间设有气隙。相应转子组件的磁场和相应定子组件的磁场的相互作用在马达中将电能转换为机械能、或在发电机中将机械能转换为电能。

2、电机有时可能发生故障。例如，可能出现短路情况、尤其是在机器的绕组内。在这种情况下，电流沿电阻极小的非预期路径流动，从而导致过大电流流过非预期路径。为了限制这种故障的影响，可以设置在短路情况下限制电流流动的装置。这可以抑制电机内的进一步电流产生并且可以帮助保护绕组免受进一步损坏，然而已知的解决方案倾向于限制电机的进一步有用的运行。

3、需要改进用于发电机的故障管理装置。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供一种用于在飞行器中使用的多相电机，该电机包括：定子，该定子包括多个电气相，每个电气相包括相绕组，每个相中的这些相绕组具有第一端和第二端，该第一端电连接至公共中性导体，该第二端提供从相绕组到电功率源或负载的电连接；转子，该转子包括磁性元件阵列，该转子相对于定子可旋转地安装；感测装置，该感测装置被配置成感测定子的指示该多个电气相中的一个电气相中的电气故障的状况；以及至少一个电断续器，该至少一个电断续器可操作以将该多个相绕组的至少一个第一端与公共中性导体断开电连接。

2、本发明提供一种改进的发电机，其中，一个绕组或一组绕组中的短路(其可以是多通道机器中的一个通道、多相机器中的一个相或多星形机器中的一个星形)被充分有效地隔离，使得机器可以继续运行以在其余的通道或相中产生电功率，且这些通道或相能够继续运行而无需也停止运行。

3、这种布置在具有包括永磁体的转子的发电机中是特别有益的。然而，这种布置在转子上、在具有非永磁体(比如电绕组)的发电机中还可以提高故障隔离的速度和有效性并且可以帮助促进发电机的持续运行。

4、应当理解，“电断续器”是一种被配置成在发生故障的情况下将电路断开的设备。这可以包括保险丝、开关、断路器或任何其他合适的部件。

5、电机可以包括至少一个电断续器，该至少一个电断续器可操作以将该多个相绕组的至少一个第二端与电机的外部输入端或输出端断开电连接。

6、故障检测装置和至少一个电断续器可以连接至控制布置，该控制布置被配置成在由感测装置感测到多个电气相中的一个电气相中的故障时操作该至少一个电断续器。

7、这提供了一种布置，该布置以允许无故障运行的通道继续运行的方式自动响应故障。通过将具有故障的通道断开连接，显著降低了故障将传播到无故障运行的通道的可能性。

8、至少一个电断续器可以是可操作的，使得该电断续器可以：将多个相绕组的至少一个第一端与公共中性导体断开电连接；以及将多个相绕组的至少一个第二端与电机的外部输入端或输出端断开电连接。

9、利用这种布置，绕组的对应相可以与中性导体和绕组的输出端两者断开连接。这防止了在相的任一端发生故障传播。

10、该至少一个电断续器可以是被配置成响应于电信号而将回路机械地断开的机电设备。

11、该至少一个电断续器可以包括牺牲件。

12、这提供了一种电断续器，该电断续器被配置成在下次进行维修之前禁止另外的电流流过绕组的相应相。有利地，由于需要更换牺牲断续器以使绕组的所述相按预期运行，因此意外重新闭合的可能性显著降低。

13、电机的每个相可以包括至少一个电断续器。

14、以这种方式，绕组的每个相包括断续器并且在发生故障的情况下可以断开连接。

15、电机可以包括多个电断续器，该多个电断续器被布置成使得每个相的绕组可以独立于其他相与公共中性导体和电机的电输入端或输出端两者断开连接。

16、由于每个相能够独立于其他相断开连接，无故障的相可以能够继续运行并且经由发电机的输出端提供电力。

17、至少一个第一电断续器可以被配置成将至少一个相中的绕组的至少一个第一端与公共中性导体断开电连接，并且至少一个第二电断续器被配置成将至少一个相中的绕组的至少一个第二端与电机的电输入端或输出端断开连接。

18、有利地，利用这种构型，可以将至少一个相的第一端和第二端两者断开连接。

19、每个相的至少一个电断续器可以被配置成同时将至少一个相中的绕组的至少一个第一端与公共中性导体断开电连接并且将至少一个相中的绕组的至少一个第二端与电机的电输入端或输出端断开电连接。

20、利用这种构型，可以在检测到单个故障时使用单个电断续器来将至少一个相的第一端和第二端两者断开连接。这可以节省空间并减小电机的总重量。

21、感测装置可以被配置成检测相中的绕组的第一端与第二端之间的电流差。

22、感测装置和/或电断续器可以包括电流互感器。

23、定子可以包括多个机械离散的定子区段，每个机械离散的定子区段具有至少一个绕组。

24、每个机械离散的定子区段可以包括单个星形绕组。

25、根据本发明的第二方面，提供一种飞行器，该飞行器包括根据本发明的第一方面的发电机。

1.一种用于在飞行器中使用的多相电机，该电机包括：

2.如权利要求1所述的电机，故障检测装置和该至少一个电断续器连接至控制布置，该控制布置被配置成在由该感测装置感测到该多个电气相中的一个电气相中的故障时操作该至少一个电断续器。

3.如权利要求1或2中任一项所述的电机，其中，该至少一个电断续器是被配置成响应于电信号而将回路机械地断开的机电设备。

4.如任一前述权利要求所述的电机，其中，该至少一个电断续器包括牺牲件。

5.如任一前述权利要求所述的电机，其中，该电机的每个相包括至少一个电断续器。

6.如任一前述权利要求所述的电机，包括多个电断续器，该多个电断续器被布置成使得每个相的这些绕组能够独立于其他相与该公共中性导体和该电机的电输入端或输出端两者断开连接。

7.如任一前述权利要求所述的电机，其中，至少一个第一电断续器被配置成将至少一个相中的这些绕组的至少一个第一端与该公共中性导体断开电连接，并且至少一个第二电断续器被配置成将至少一个相中的这些绕组的至少一个第二端与该电机的电输入端或输出端断开连接。

8.如任一前述权利要求所述的电机，其中，该至少一个电断续器被配置成同时将该至少一个相中的这些绕组的至少一个第一端与该公共中性导体断开电连接并且将该至少一个相中的这些绕组的至少一个第二端与该电机的电输入端或输出端断开电连接。

9.如任一前述权利要求所述的电机，其中，该感测装置被配置成检测相中的绕组的第一端与第二端之间的电流差。

10.如权利要求9所述的电机，其中，该感测装置和/或该电断续器包括电流互感器。

11.如任一前述权利要求所述的电机，其中，该定子包括多个机械离散的定子区段，每个机械离散的定子区段具有至少一个绕组。

12.如权利要求11所述的电机，其中，每个机械离散的定子区段包括单个星形绕组。

13.一种飞行器，包括根据权利要求1至12中任一项所述的电机。