KR20110131111A - 전원 공급 장치와 회전자 설비 제어 장치 및 이러한 장치가 장착된 항공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전자(5)의 전기 설비(9)를 위한 전기 공급 장치 및 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 기준 고정 프레임 내의 3상 AC 발전기(20)를 가진다. 상기 장치(10)는 발전기(20)에 연결된 고정부(31)와 상기 기준 고정 프레임에 위치하는 시퀀서(50)에 연결된 회전부(32)를 가진 회전 필드 트랜스포머(30)를 구비하고, 상기 장치(10)는 상기 시퀀서(50)를 제어하고 상기 기준 고정 프레임 내에 위치하는 제어 수단(51)과 상기 제어 수단(51)의 명령에 따라 상기 전기 설비(9)를 적절히 전기적으로 동력을 가한다.

Description

전원 공급 장치와 회전자 설비 제어 장치 및 이러한 장치가 장착된 항공기{AN ELECTRICAL POWER SUPPLY AND CONTROL DEVICE FOR EQUIPMENT OF A ROTOR, AND AN AIRCRAFT FITTED WITH SUCH A DEVICE}

본 출원은 본원에 참조로 인용된 2010년 5월 28일자 출원 제FR10 02257호의 우선권의 이익을 향유하는 출원이다.

본 발명은 전원 공급 장치와 회전자 설비 제어 장치 및 이러한 장치가 장착된 항공기에 관한 것이다.

그러므로, 본 발명은 기준 고정 프레임으로부터 기준 회전자 프레임으로 통과하는 회전 회전자에 존재하는 설비용 전원 공급 장치와 제어 수단 분야에 관한 것이다. 특히, 기술 분야는 회전익 항공기의 디 아이싱(de-icing) 및 안티-아이싱(anti-icing)을 위한 전원 공급 장치와 제어 수단에 관한 것이다.

종종 "파워 디아이싱 유니트"라는 불리우는 전기 유니트에 연결된 교류(AC) 발전기를 가진 제 1 장치가 공지되어 있다. 전기 유니트는 일정한 시퀀스로 복수의 전기 케이블에 전원을 공급하기 위한 정류기와 시퀀스가 구비된다. 더욱이, 안전상의 이유로, 전기 유니트는 짝으로 구비된다.

발전기와 전기 유니트는 항공기의 항공기 프레임에 기준 고정 프레임에 설치되어 있다.

따라서, 제 1 장치는 브러시에 의해 함께 연결된 비회전부와 회전부를 구비한 슬립링을 포함한다. 예를 들면, 비회전부는 전기 유니트로부터 나오는 전기 케이블에 의해 전기가 공급되는 슬립링이라 공지된 원형의 전기 트랙을 가지며, 회전부는 각각의 슬립링을 따라 운전되는 각각의 브러시를 가진다.

회전부는 블레이드 상에 얼음이 형성되는 것을 방지하거나 얼음을 분리해낼 목적을 위한 전기 유니트에 프로그램된 시퀀스로 각각의 블레이드를 위한 복수의 전기 매트에 전원을 공급하고, 각각의 매트는 슬립링의 회전부의 브러시에 전기 케이블에 의해 연결되어 있다.

전기 유니트와 슬립링이 결합되어 있는 제 1 장치는 매우 무거운데, 특히 전기 케이블의 갯수와 슬립링의 갯수가 많기 때문에 매우 무겁다.

그러므로, 제 1 장치는 강력한 중(重) 회전익 항공기에 용이하세 설치된다. 그러나, 이러한 장치를 중형 회전익 항공기에 설치하는 것은 승객 몇명, 예를 들면 2사람을 줄이게 될 수도 있다.

더욱이, 각각의 브러시와 대응 슬립링 사이의 마찰은 슬립링의 성능을 저하시키는 경향이 있다. 유지 보수 작업은 비교적 자주 행하여야 할 필요로 장치를 분해하여야 한다. 불행하게도, 슬립링은 종종 접근하기 곤란하고 유지 보수 비용이 높게 되며 회전익 항공기가 장시간 지상에 머물 필요가 있다.

끝으로, 전기 유니트가 항공기의 항공기 프레임에 설치되기 때문에, 전기 유니트는 전기 설비 근처에서 방해가 된다. 그러므로, 전기 유니트는 공간과 타협할 수 있는 용적을 가지므로 유해하다.

US　7　602　081호는 기준의 고정 프레임에 배열된 제어 유니트를 가지고, 제어 유니트는 슬링링에 연결되어 있는 제 2 장치를 개시한다.

이들 슬립링은 기준 회전 프레임에 배열된 분배 유니트를 통하여 전기 설비에 전원을 공급한다.

제어 유니트는 슬립링을 통하여 분배 유니트로 전송될 전기를 생성하고, 슬립링은 기준 회전 프레임과 기준 비회전 프레임 사이에서 인터페이스로서 작용하고, 분배 유니트는 전기 신호의 함수로서 도달할 때, 전기 설비에 전원을 공급한다

US　2006/0226292호는 또한 브러시를 가진 슬립링을 가진다.

끝으로, US　5　519　275호는 캐리어 전류를 통하여 정보가 전송되게 하는 회전 파워 트랜스포머를 가진다.

캐리어 전류 기술이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 데이터 전송률과 관찰된 기준치는 본 기술의 적용을 제한한다.

슬립링에도 같은 기술이 적용된 것을 볼 수 있다. 온도 센서 또는 얼음 센서로부터 나오는 저전력 신호는, 예를 들면 슬립링 또는 캐리어 전류를 통하여 전송되는 것은 곤란하다.

US　5　572　178호 및 EP　1　541　467호는 공기 포일 표면을 위한 디아이싱/안티 아이싱 장치에 관한 장치를 개시한다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 극복한 항공기 프레임에 배열된 설비에 방해되지 않고 많은 양의 유지 보수가 필요치 않는 비교적 경량의 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

하나의 양태에 있어서, 본 발명은 전력을 회전자의 설비와 상기 설비를 제어하기 위한 장치에 전송하기 위한 슬립링의 사용을 회피하는 것이다.

본 발명에 따라서, 전원 공급 장치와 회전자 설비 제어 장치는 기준 고정 프레임, 즉 회전익 항공기의 항공기 프레임에 고정되어 있는 3상 교류 발전기를 가진다. 전기 발전기는 다른 목적으로 사용되는 교류발전기, 즉 상기 회전자를 구비한 회전익 항공기의 기본 발전기 일 수도 있다. 전기 발전기는 상기 장치에 단독으로 전용일 필요는 없다.

특히, 상기 장치는 회전익 항공기의 회전자, 승강 회전자 또는 안티토크 회전자의 블레이드의 결빙에 대항하는 디아이싱 타입의 수단에 전력을 공급하는데 적절하다. 상기 장치는 그럼에도 불구하고 다른 형식의 설비, 즉 등(lamp)에 전력을 공급하는데 또한 사용될 수도 있다.

상기 장치는 발전기에 전기적으로 접속된 고정부와 기준 회전 프레임에 배열된 시퀀서에 전기적으로 접속된 회전부를 포함하고, 상기 장치는 상기 시퀀서를 제어하기 위한 제어 수단을 포함하고 이는 기준 고정 프레임에 위치하고, 제어 수단은 비접촉 연결 수단에 의해 시퀀서에 연결되어 있고 상기 시퀀서는 제어 수단의 명령에 의해 설비를 전기적으로 전력 공급하는데 적절하다.

그러므로, 본 발명은 트랜스포머, 시퀀서, 무접촉 연결 수단을 결합한다. 이들 부품 사이의 시너지 효과는, 예를 들면 전기 유니트와 상기한 제 1 장치의 슬립링을 대체하도록 기여한다.

그러므로, 본 장치는 근처의 장비에 방해가 될 수도 있는, 회전익 항공기의 항공기 프레임에 배열된 전력 유니트를 가지지 않으나 회전익 항공기의 항공기 프레임에 고정되기에 적절한 고정부를 가진 트랜스포머를 가지며 회전자에 고정되기에 적절한 회전부와 협동한다.

트랜스포머는 회전자의 설비의 부품들 사이에서 상기 전원을 공유하는 시퀀서에 전력을 공급한다. 그러므로, 시퀀서는 회전자에 결합된 기준 회전 프레임 내에 있으나 항공기 프레임 내에는 없다.

더욱이, 본 발명의 상기 장치의 결합은 무접촉 연결 수단과, 광학 회전 죠인트 또는 초음파 회전 죠인트, 또는 예로서 고주파에 의해 접속을 제공하는 수단을 포함하고 명령을 시퀀서에 전송하는 역할을 한다. 전력의 공급과 시퀀서를 통하여 제어 명령의 전송은, 예를 들면 조종석 내에 배열된 적어도 하나의 제어 수단에 반응하는 무접촉 연결 수단에 의해 제어될 수도 있다.

통상적으로, 시퀀서는 제어 수단에 의해 활성화될 때, 시퀀서에 의해 행해지는 로직을 갖는 프로세서 또는 동등물을 가질 수도 있다.

하기에 설명한 바와 같이, 무접촉 연결 수단은 항공기 프레임으로부터 회전자로 및 회전자로부터 항공기 프레임으로 성능의 저하없이 정보를 전송하도록 작용한다.

유지 보수의 관점에 있어서, 복잡한 유지 보수 작업이 필요하지 않은 부품을 사용하는 것이 가능하다.

그 결과로서, 상기 장치의 신규한 결합체는 공지의 장치와 비교하여 다른 잇점을 제공하도록 시너지 효과를 나타내도록 작용하는 복수의 부품을 구비한다.

본 장치는 하나 이상의 다음 특성을 가진다.

예를 들면, 트렌스포머의 고정부는 회전부에 의해 둘러싸여 있고 이에 의해 유지 보수 작업시 트랜스포머의 회전부에 용이하게 접근할 수 있다.

고정부는 선택적으로 트랜스포머의 일차 부재와, 트랜스포머의 회전부에 배열되어 있는 트랜스포머의 이차 부재를 포함한다.

더욱이, 고정부는 발전기에 의해 각각 전력이 공급되는 적어도 3개의 일차 권선을 포함하고, 이들 3개의 일차 권선은 트랜스포머의 일차 부재를 구성한다. 예를 들면, 3개의 전기 도체는 115V의 교류가 트랜스포머의 일차 부재에 전력을 공급한다.

유사하게는, 회전부는 적어도 3개의 이차 권선을 포함하고, 이들 3개의 이차 권선은 트랜스포머의 이차 부재를 형성한다. 안전상의 이유로, 시스템은 두 개로 구성, 즉 2 세트의 이차 권선을 구비한다. 그러므로, 이러한 시스템은 용장성이다.

변형예에 있어서, 회전부는 시퀀서에 직류(DC)를 공급하기 위한 적어도 하나의 PD3 정류기 형식의 전기 컨버터를 포함한다.

지수(q)를 가진 PD 형식의 정류기는 별모양의 소스를 가진 회로와 별모양 소스의 "브릿지" 구조의 두 개의 스위치 또는 정류기를 포함한다. 참조는 이러한 정류기에 대하여 상세하게 개시된 문헌에서 찾을 수 있다.

전기 컨버터는 다이오드, 다이리스터 또는 예로서 무접촉 연결 수단을 통하여 제어되는 다이리스터를 포함할 수도 있다.

트랜스포머의 회전부는 비회전부와 대면하는 내부 외주부와 외측 외주부와, 외측 외주부로 개방되는 PD3 정류기 타입의 전기 컨버터를 가진다.

AC로부터 DC로의 전환은 트랜스포머에서 일어나고 전기 컨버터는 트랜스포머의 회전부에 결합된다.

예를 들면, 3개의 전기 도체는 AC 115V가 트랜스포머의 일차 부재에 전력을 공급한다. 2개의 전기 도체는 트랜스포머로부터 DC 220V로 시퀀서에 전원을 공급하기 위하여 전기 컨버터에 연결되어 있다.

더욱이, 치수를 최적화하기 위하여, 회전부와 고정부 사이의 무접촉 연결 수단은 동축일 수도 있다.

또한, 무접촉 연결 수단은 제어 수단에 광섬유로 연결된 고정 부재와 시퀀서에 광섬유에 의해 연결된 회전 부재를 구비한 광학 회전 죠인트일 수도 있다.

이러한 광 회전 죠인트는 멀티플렉스 기술을 행하도록 작용하고 이에 의해 변화하는 조건들에 대면하여 더욱 가요성 있는 장치가 되게 하며, 이 때문에 전기 시스템이 멀티플렉스 제어에 의해 제어될 수 있다. 대조적으로, 무브러시 슬립링 세트는 브러시에 의해 소음이 발생되고 캐리어 전류가 낮은 레벨이기 때문에 모든 종류의 제어 신호가 통과하기에 적절하다.

변형예에 있어서, 굉학 회전 죠인트는 고정 부재로부터 회전 부재로 어느 정도 잘 통과하는 적어도 하나의 무지향성 렌즈를 포함한다. 다른 변형예에 있어서, 요구 사항에 따라서, 광학 회전 죠인트는 고정 부재로부터 회전 부재로 및 회전부재로부터 고정 부재로 신호 통과가 양호한 적어도 하나의 무지향성 렌즈를 포함하고, 이 신호는, 예를 들면 센서로부터 나온 명령이나 다른 명령일 수도 있다.

다른 버전에 있어서, 무접촉 연결 수단은 초음파 회전 죠인트를 구비한다. 이러한 초음파 회전 죠인트는 수신하는 정도 및 상기 초음파를 수신하는 회전 부재의 함수로서 초음파를 방출하는 고정 부재를 구비한다.

다른 하나의 버전에 있어서, 무접촉 연결 수단은 제어 수단에 연결된 제 1 안테나와 시퀀서에 연결된 제 2 안테나를 구비한다. 제 1 및 제 2 안테나는 서로 협동하고 제 1 안테나는 선택적으로 하나 이상의 부재를 통하여 기준 고정 프레임 내의 제 2 안테나로부터 나오는 신호를 수신 및/또는 제 2 안테나에 신호를 전송할 수 있으며, 제 2 안테나는 선택적으로 기준 회전 프레임 내의 제 1 안테나로부터 나오는 신호를 수신 및/또는 제 1 안테나에 신호를 전송할 수 있다.

장치에 더하여, 본 발명은 이러한 장치를 구비한 항공기를 또한 제공한다.

따라서, 본 발명의 항공기는 항공기의 항공기 프레임의 내측에 배열된 동력 기어박스에 의해 회전하는 회전자 매스트에 의해 구동되는 회전자를 구비하고 상기 회전자는 적어도 하나의 전기 설비를 가진다.

항공기가 회전익 항공기일 때, 상기 회전자는 상기 회전익의 하나의 요소 또는 안티토크 회전자일 수도 있다. 항공기가 적어도 하나의 프로펠러를 구비하고 있다면, 상기 회전자는 상기 프로펠러의 하나의 소자일 수도 있다.

항공기는 항공기 프레임 내에 배열된 3상 AC 발전기를 구비한 장치와 회전자 설비용 제어 장치와 전기 공급 장치를 포함하고, 상기 장치는 항공기 프레임에 연결된 고정부를 구비한 회전 필드 트랜스포머를 가지고 고정부는 발전기에 연결되어 있고 상기 회전부는 회전자와 같이 회전되도록 결합된 시퀀서에 연결되어 있고, 상기 장치는 항공기의 프레임에 배열되고 무접촉 연결 수단을 통하여 시퀀서에 연결된 제어 수단을 포함하고, 시퀀서는 제어 수단의 명령에 따라 설비에 전력을 공급한다.

AC 발전기는 항공기의 통상의 교류 발전기이고 이는 또한 다른 목적으로 사용될 수도 있으며 발전기는 상기 동력 기어박스에 의해 구동된다.

또한, 항공기는 전원 공급 장치의 하나 이상의 상기 특성을 포함하거나 하나 이상의 다음 특성을 포함한다.

예를 들면, 트랜스포머의 고정부는 항공기 프레임에 결합시키기 위한 회전자 매스트의 내측에 패스너 축을 포함하거나 예로서 동력 기어박스에 직접 또는 이를 통하여 회전부와 시퀀서는 회전자에 고정되어 있다.

또한, 장치에 의해 동력이 구동되는 장비는 안티 아이싱 수단 또는 디아이싱 수단과 같은 아이싱에 대응하기에 적절한 적어도 하나 이상의 수단을 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예증의 방법으로 주어진 실시예의 하기 설명을 읽으면 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 항공기의 다이어그램적인 단면도이다.
도 3은 트랜스포머의 단면도이다.
도 4는 트랜스포머의 전기 컨버터의 하나의 버전의 회로 다이어그램이다.
도 5는 2개의 이차 부재와 2개의 전기 컨버터를 가진 트랜스포머 다이어그램이다.

하나 이상의 도면에 도시된 소자에 대하여 하나의 도면부호가 주어져 있다.

도 1은 본 발명의 항공기(1)가 다이그램식으로 도시되어 있다.

항공기(1)는 항공기 프레임(3)과 회전자(5), 즉 회전익 항공기의 회전 날개(2)의 회전자 또는 안티토크 회전자 또는 항공기의 프로펠라를 구비한다.

기준 고정 프레임은 항공기 프레임(3)에 결합되어 있고 기준 회전 프레임은 회전자(5)와 결합되어 있고, 기준 회전 프레임은 기준 고정 프레임에 대하여 회전자(5)의 회전축에 대하여 회전한다.

항공기 프레임(3)의 고정 요소는 "고정"되게 되고, 대조적으로 항공기 프레임(3)에 대하여 함께 회전하는 요소는 "회전"되게 된다.

본 발명은 장치(10)가 전기적으로 구동되고 회전자(5)에 결합된 제어 장치(9)에 동력을 공급한다. 예를 들면, 3개의 블레이드를 가진 회전자에 대하여, 제어 장치(9)는 제 1 블레이드를 위한 제 1 히터 매트(9')와, 제 2 블레이드를 위한 제 2 히터 매트(9")와, 제 3 블레이드를 위한 제 3 히터 매트(9"')를 구비하고, 이들 히터 매트들은 블레이드 디아이싱 또는 블레이드 상에 결빙되는 것을 방지하도록 작용한다. 다른 디아이싱 또는 안티 아이싱 장치가 사용될 수도 있다.

장치(10)는 3상 AC 115V 400 헤르츠(Hz)를 발전시키도록 작동하는 전기 발전기(20)를 구비한다. 전기 발전기(20)는 항공기 프레임(3) 내에 위치하고 전기 발전기(20)는 고정이며 회전자(5)와 함께 회전하지 않는다.

전기 발전기(20)는 기준 고정 프레임으로부터 기준 회전 프레임으로 전이되도록 작용하는 회전 공급 트랜스포머(30)에 전기적으로 연결되어 있다.

트랜스포머는 회전자(5)와 함께 회전하도록 형성된 회전부(32)와 항공기 프레임(3)에 연결된 고정부(31)를 구비한다.

회전부(32)는 전기 발전기(20)로부터 나오는 AC를 DC로 변환하기 위한 PD3 타입의 정류기의 전기 컨버터(45)를 구비할 수도 있다.

회전부는 시퀀서(50)에 연결된다. 시퀀서는 일정한 시퀀스대로 전기 설비(9)에 전원을 공급한다. 전기 설비(9)는 복수의 히터 매트(9', 9", 9"')를 구비하고, 시퀀서는 명령에 의해 상기 히터 매트에 전원을 공급하고, 예를 들면 미리 설정된 어떤 주파수로 전원이 공급되거나 온도 센서나 아이스 센서로부터 도달하는 정보와 같은 정보의 함수로서 전원이 공급된다.

시퀀서는 전기 설비가 특히 단순하고 또는 전기 설비(9)에 전원을 공급하고 제어하기 위한 목적을 위한 프로세서 또는 동등물을 포함할 수도 있다.

또한, 장치(10)는 전기를 전기 설비(9)의 특정 부분에 전송하기 위하여 시퀀서를 명령하기 위한 제어 수단(51)을 구비한다.

기준 고정 프레임 내에 위치하는 제어 수단(51)은 항공기 프레임(3)에 고정되어 있고 회전자(5)에 고정되어 있지 않다. 제어 수단(51)은 전기 설비(9)를 온과 오프를 전환하기 위한 전기 스위치를 구비할 수도 있다.

따라서, 제어 수단은 시퀀서(50)에 정보를 전달할 필요가 있다.

이러한 상황하에서, 장치(10)는 항공기 프레임에 결합되어 있는 기준 고정 프레임으로부터 전달되는 정보의 저하없이 회전자에 결합된 기준 회전 프레임으로 명령을 통과시킬 수 있고, 기준 회전 프레임으로부터 기준 고정 프레임을 가는 신호도 통과시킬 수 있는 무접촉 연결 수단(200)을 가진다.

트랜스포머와 같이, 무접촉 연결 수단은 항공기 프레임(3)에 연결되고 시퀀서(50)와 통신하고 회전자(5)와 함께 회전하도록 구성된 회전 부재(63)와 제어 수단(51)과 통신하는 고정 부재(62)를 구비한다.

양호한 실시예에 있어서, 무접촉 연결 수단(200)은 광학 회전 죠인트(60)이고, 고정 부재(62)는 회전 부재(63)가 다른 광섬유를 통하여 시퀀서와 통신하는 동안에 광섬유를 통하여 제어 수단(51)과 통신한다.

광학 회전 죠인트(60)는 고정 부재(62)와 회전 부재(63) 사이에서 적어도 하나의 렌즈(64)를 또한 포함할 수도 있다.

변형예에 있어서, 렌즈는 고정 부재(62)로부터 회전 부재(63)로 정보를 전송하는 무지향성 렌즈이다. 다른 하나의 변형예에 있어서, 렌즈는 고정 부재(63)로부터 회전 부재(63)로, 회전 부재(63)로부터 고정 부재(62)로 정보를 전송하기 위한 양방향성 렌즈이다.

다른 하나의 버전에 있어서, 무접촉 연결 수단(200)은 초음파를 사용하는 회전 죠인트를 구비한다. 예를 들면, 제어 수단은 초음파를 통하여 통신하고 고정 부재는 초음파로 회전 부재(63)와 통신하고, 끝으로 회전 부재(63)는 초음파로 시퀀서와 통신한다.

다른 하나의 버전에 있어서, 고정 부재(62)는 우선 송신 및/또는 안테나가 수신하고, 회전 부재는 다음으로 수신 및/또는 안테나에 송신하고 고주파로 제 1 안테나와 통신한다.

도 2는 장치(10)의 변형예를 도시한 항공기(1)의 단면도이다.

항공기(1)는 기어박스를 구동하고 통상적으로 "회전자 매스트"라고 불리우는 매스트(6)를 구동하는 파워 플랜트(8)를 구비한다. 동력 기어박스의 기어링은 도 2가 복잡해지는 것을 회피하기 위하여 도시하지 않았다.

매스트(6)는 복수의 블레이드(8')를 구동하는 허브와 함께 헬리콥터의 주 승강 회전자, 회전자(5)의 허브(100)에 고정된다.

또한, 회전자는 적어도 하나의 장비, 즉 안티 아이싱 또는 디 아이싱 타입의 수단과 같은 결빙에 대항하는 수단(9', 9")을 구비한다. 결빙에 대항하는 이들 수단은 규정 변수 온도를 고려하여 능동적이거나 수동적일 수도 있다.

동력 기어박스를 거쳐 전달되는 동력 플랜트로부터의 구동하에, 매스트(6)는 회전축(AX)에 대하여 회전하는 회전자(5)에 결합되어 있다.

항공기는 전자적으로 동력 구동 또는 전기 설비(9)를 제어하기 위한 장치(10)를 가진다.

전기 발전기(20)와 제어 수단(51)은 항공기 프레임(3)에 배열되어 있다. 이러한 상황하에서, 장치(10)는 시퀀서(50)에 제어 수단(51)과 전기 발전기(20)를 각각 연결하기 위한 무접촉 연결 수단(200)과 파워 트랜스포머(30)를 가진다.

파워 트랜스포머(30)는 항공기 프레임(3)에 연결된 고정부(31)를 가진다. 예를 들면, 고정부는 항공기 프레임(3)에 상기 능동부를 고정하는 패스너축(31")과 전기를 전송하기 위한 능동부(31')를 구비한다.

패스너 축은, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 직접 항공기 프레임(3)에 고정 또는 동력 기어박스(7)에 간접적으로 고정되도록 매스트(6)의 내측을 통과한다.

마찬가지로, 패스너 축(31")은 전기를 전송하기 위한 능동부(31')가 허브(100) 위에 있도록 허브를 통하여 통과한다.

파워 트랜스포머(30)는 허브 위에 회전부(32)를 또한 포함하고 회전부는 회전자(5)와 함께 회전축(AX)에 관하여 회전하도록 허브(100)에 고정된다. 회전부(32)는 고정부(31)를 둘러싸고, 특히 고정부의 능동부(31')는 트랜스포머의 일차 부재를 구성한다.

회전부는 시퀀서와 통신하는 전기 컨버터(45)를 또한 구비한다. 전기 컨버터(45)는 통상적인 수단으로 트랜스포머의 회전부(32)에 결합되고, 이러한 회전부는 트랜스포머와 전기 컨버터의 이차 부재로서 작용한다.

그런 다음에 시퀀서(50)는, 예를 들면 결빙에 대항하기 위하여 상기 전기 설비(9)의 수단(9', 9")에 의해 전기 설비(9)에 연결된다.

또한, 무접촉 연결 수단은 항공기 프레임(3)에 고정된 고정 부재(62) 형태로 회전 죠인트(60)를 구비하고, 회전축(AX)에 대하여 회전자(5)와 함께 회전하도록 구성되도록 시퀀서(50)의 중심에 고정된 부재, 즉 회전 죠인트(60)의 회전 부재(63)에 대면하는 고정 부재(62)를 구비한다.

하나의 버전에 있어서, 회전 죠인트는 광학 회전 죠인트이다. 조립체는 고정 부재(62)와 회전 부재(63) 사이에 배열될 수도 있는 적어도 하나의 단일 지향성 또는 양방향성 렌즈(64)를 구비한다.

상기 실시예와는 독립적으로, 회전 죠인트(60), 회전부(32), 파워 트랜스포머의 상기 고정부(31)는 동일 축 상에 놓여 있다.

도 3은 본 발명의 파워 트랜스포머(30)의 대략적인 단면도이다.

고정부(31)는 트랜스포머(30)의 일차 부재를 가진다, 이러한 상황하에서, 고정부는 120도 간격으로 서로 기하학적으로 이격된 3개의 일차 권선(33, 34, 35)을 가진다.

3개의 일차 권선(33, 34, 35)은 통상의 3상 전원을 공급하는 전기 발전기(20)에 대하여 각각 3개의 전기 도체에 연결된다.

3개의 일차 권선은 회전부(32) 즉, 트랜스포머의 이차 부재와 협동하는 회전 자장을 형성한다.

이차 부재는 적절하게 연결된 여러 가지 권선을 구비하는 회전자의 회전 주파수를 더하는 주파수의 상과 동일한 회전 주파수로 회전 자장으로 변경된다. 회전 자장은 회전 주파수를 최소화하도록 회전자(5)에 반대 방향으로 회전을 행한다. 예를 들면. 상의 각도 주파수가 115Hz이고, 회전자가 5Hz의 주파수로 회전한다면, 자장은 120Hz의 주파수에 대응하는 이차 부재의 권수를 통하여 통과한다.

회전자는 속도에서 약간 변할 수도 있다는 것을 알 수 있다. AC는 주파수의 변경이 시퀀서와 관련된 여러 가지 전기 회로를 손상시키는 경우, 시퀀서에 변하는 주파수를 전송하는 것을 회피하기 위하여 DC로 변환된다.

또한, 고정 부재는 고정부(31)와 대면하는 회전부의 내부 외주(41) 둘레에 배열된 3개의 3상 이차 권선(36, 37, 38) 중 적어도 한 세트를 가지고, 일차 권선(33, 34, 35)으로부터 이차 권선(36, 37, 38)을 분리하는 에어갭을 가진다. 내부 외주부는 자석 회로(39)를 또한 포함할 수도 있다.

또한, 회전부(32)는 명령이 접근가능하도록 회전부의 외측 외주부(42)로 이어지는 PD3 타입의 정류기 전기 컨버터를 포함하고 이 때문에 유지 보수가 필요하게 된다. 정류기는 안전상의 이유로 또한 전용이며, 이 때문에 바람직하게 용장을 제공한다.

도 4는 PD3 정류기 타입의 전기 컨버터(45)와 같은 전기 회로를 도시한다.

이차 권선(36, 37, 38)의 각각의 터미널은 PD3 타입의 정류기의 전기 컨버터(45)와 다이오드 또는 다이리스터(46)를 통상적으로 구비한 전기 컨버터(45)에 접속된다.

끝으로, 전기 컨버터(45)는 전기 도체에 의해 시퀀서(50)에 접속된다.

2 세트의 3개의 이차 권선이 안전상의 수단으로서 구비될 수도 있다. 도 5에 도시된 옵션에 있어서, 각각의 전기 컨버터(45)와 협동하는 각 세트의 권선에 DC 전송을 최적화하기 위하여 제 1 세트의 권선(300)은 별 모양을 접속되고 한편 제 2 세트의 권선(400)은 델타 형상으로 접속된다.

자연적으로, 본 발명은 실시예로서 여러 가지 변형예를 가질 수도 있다. 비록 몇몇 실시예가 개시되어 있을지라도, 모든 가능한 실시예를 고려할 수도 있다는 것을 알아야 한다. 본 발명의 목적으로부터 벗어남이 없이 동등물로 대체할 수 있다는 것도 가능하다.

1 : 항공기 2 : 회전 날개
3 : 항공기 프레임 5 : 회전자
9 : 전기 설비 10 : 장치
20 : 발전기 30 : 회전 필드 트랜스포머
31 : 고정부 32 : 회전부
50 : 시퀀서 51 : 제어 수단
60 : 회전 죠인트 63 : 회전 부재

Claims (14)

1. 기준 고정 프레임에 3상 AC 발전기(20)를 가지고, 회전자(5)의 전기 설비(9)를 위한 전원 공급 장치 및 제어장치(10)에 있어서,
   상기 장치는 상기 AC 발전기(20)에 전기적으로 접속된 고정부(31)와, 기준 회전 프레임 내에 배열된 시퀀서(50)에 전기적으로 접속되어 있는 회전부(32)를 가진 회전 필드 트랜스포머(30)를 포함하고, 상기 장치(10)는 상기 기준 고정 프레임에 위치하고 상기 시퀀서(50)를 제어하기 위한 제어 수단(51)을 포함하고, 상기 제어 수단(51)은 무접촉 연결 수단(200)에 의해 상기 시퀀서(50)에 접속되어 있고, 상기 시퀀서(50)는 상기 제어 수단(51)의 명령에 따라 상기 전기 설비(9)를 전기적으로 동력을 가하기에 적절한 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정부(31)는 상기 회전부(32)에 의해 둘러싸여 있는 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정부(31)는 3개의 3상 일차 권선(33, 34, 35)을 가지고, 상기 회전부(32)는 3개의 3상 이차 권선(36, 37, 38)을 가진 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전부(32)는 상기 시퀀서(50)에 DC를 공급하기 위하여 PD3 타입의 정류기의 적어도 하나의 전기 컨버터를 포함하는 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 회전부(32)는 상기 고정부(31)와 외측 외주부(42)와 대면하는 내부 외주부(41)를 가지며, 상기 전기 컨버터(45)는 상기 외측 외주부(42)에 대하여 선도하는 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 무접촉 연결 수단(200)과, 상기 회전부(32)와, 상기 고정부(31)는 공통축 상에 놓여 있는 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 무접촉 연결 수단(200)은 상기 제어 수단(51)에 대한 광섬유(65)와 상기 시퀀서(50)에 접속된 회전 부재(63)를 구비한 광학 회전 죠인트(60)인 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 광학 회전 죠인트(60)는 상기 고정 부재(62)로부터 상기 회전 부재(63)에 대하여 명령을 통과시키는 적어도 하나의 무지향성 렌즈(64)를 포함하는 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 광학 회전 죠인트(60)는 상기 고정 부재(62)로부터 상기 회전 부재(63)로, 상기 회전 부재(63)로부터 상기 고정 부재(62)로 신호를 통과시키는 적어도 하나의 양방향 렌즈(64)를 포함하는 전원 공급 장치 및 제어장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 무접촉 연결 수단(200)은 초음파 회전 죠인트인 전원 공급 장치 및 제어장치.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 무접촉 연결 수단(200)은 상기 제어 수단(51)과 상기 시퀀서에 연결된 제 2 안테나를 구비하는 전원 공급 장치 및 제어장치.
    
12. 항공기(1)의 항공기 프레임(3)의 내측에 위치하는 동력 기어박스(7)에 의해 회전하도록 구성된 회전자 매스트(6)에 의해 구동되고 적어도 하나의 전기 설비(9)를 구비한 회전자(5)를 구비한 항공기(1)에 있어서,
    상기 항공기는 상기 항공기 프레임(3)에 배열된 3상 AC 발전기(20)를 가진 청구항 1에 따른 상기 회전자(5)의 전기 설비(9)를 위한 전원 공급 장치 및 제어 장치를 포함하고, 상기 장치(10)는 상기 회전자(5)와 함께 회전하도록 구성된 회전부(32)와 상기 항공기 프레임(3)에 연결된 고정부(31)를 구비한 회전 필드 트랜스상기 고정부(31)는 상기 AC 발전기(20)에 연결되어 있고 상기 회전부(32)는 상기 회전자(5)와 함께 회전하도록 구성된 시퀀서(50)에 연결되어 있고, 상기 장치(10)는 상기 항공기 프레임(3)에 배열되어 있고 무접촉 연결 수단(200)을 통하여 상기 시퀀서(50)에 연결되어 있는 제어 수단(51)과 상기 제어 수단(51)의 명령에 따라 상기 전기 설비(9)를 전기 동력을 가하는 상기 시퀀서(50)를 포함하는 항공기.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 고정부(31)는 상기 항공기 프레임(3)에 결합하기 위하여 상기 맥스트(6)의 내측에 패스너 축(31")을 포함하고, 상기 시퀀서(50)는 상기 회전자(5)에 고정되어 있는 항공기.
    
14. 청구항 12에 있어서,
    상기 전기 설비(9)는 결빙에 대항하기에 적절한 적어도 하나의 수단을 포함하는 항공기.
    

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