[发明专利]用于高速无套筒转子的设备

说明书

技术领域

本发明领域大体上涉及航空发动机的同步机，并且更具体地涉及用于无套筒(sleeveless)高速发动机起动器/发电机转子的设备和系统。

背景技术

至少一些已知的同步机转子以高旋转速率旋转。作用在容纳于转子中的构件上的离心力与构件的质量、转子的旋转速度和从转子的旋转中心到构件的距离有关。为了使转子构件包含在转子包壳内，已知的转子利用转子的堆叠叠层(lamination)和构件按压在其中的套筒。转子封闭套筒将转子应力维持在可接受的水平。然而，转子封闭套筒也增加了转子的装配重量，且因此增加了同步机的装配重量，并增加了主转子和定子之间的空气隙距离，从而降低了机器的磁效率。

发明内容

在一实施例中，用于电机的高速无套筒转子包括能够绕纵向轴线旋转的轴、至少包围该轴的一部分的转子芯，其中转子芯包括轴向定向槽。该槽包括径向外部槽口、径向内部槽底和在它们之间延伸的槽侧壁。槽底包括顶杆(topstick)附连部件，其从槽底径向向外延伸并且构造成接合定位在槽口中的顶杆，且槽侧壁包含肩部，其构造成接合顶杆，从而防止顶杆的径向向外运动。

在另一实施例中，用于电机的高速无套筒转子包括各具有外周缘的多个叠层，其沿转子轴面对面地堆叠，从而形成转子芯，转子芯具有外周表面，其包括多个叠层的边缘。转子还包括沿转子芯的周向以预定间距间隔开的多个轴向槽，各轴向槽由至少部分沿槽的长度延伸的顶杆封闭。各轴向槽包括构造成接合顶杆的径向外部唇的接合面、径向向内朝槽底延伸的侧壁和从槽底径向向外延伸的附连部件。该附连部件构造成接合顶杆和顶杆楔中的至少一个，使得在定位于槽内的一个或多个构件中产生的离心力在附连部件和接合面之间分担。

在又一实施例中，用于电机的叠片芯的叠层包括整体平面主体，其包括外周缘、与外周缘径向隔开的内围缘和多个开口，该多个开口从外周缘径向向内延伸通过主体，使得开口围绕主体弧形地间隔开。开口各包括在外周缘和内围缘之间的槽底缘。槽底缘包括顶杆附连部件，其从槽底缘径向向外延伸并且构造成接合顶杆和顶杆楔中的至少一个。

附图说明

图1-6示出本文所述的转子和叠层的示范实施例。

图1为发动机起动器/发电机(ES/G)组件的示意电气图；

图2为图1所示的转子组件的透视图；

图3为图1和2所示的由多个叠层构成的主转子叠层的一部分的轴向视图；

图4为根据本发明的另一示范实施例的图1和2所示的由多个叠层构成的主转子叠层的一部分的轴向视图；

图5为根据本发明的又一示范实施例的图1和2所示的由多个叠层构成的主转子叠层的一部分的轴向视图；并且

图6为根据本发明的又一示范实施例的图1和2所示的由多个叠层构成的主转子叠层的一部分的轴向视图。

部件列表

100 发动机起动器/发电机(ES/G)组件

102 主发电机

104 永磁发电机(PMG)

106 激励器

106 转子组件

108 轴

110 PMG定子

112 PMG转子

114 发电机电压调节器(GVR)

116 定子绕组

118 永久磁体

120 输出

122 输出

124 场绕组

126 激励器转子

128 激励器定子

130 交流输出

132 二极管整流器

134 直流输出

136 主转子

138 主定子

140 电输出

142 逆变器/变换器控制器(ICC)

144 边缘

146 多个叠层

148 转子芯

150 外周延伸

200 导管

202 油管路连接件

300 主转子叠层

302 中心孔

304 铜条开孔

306 主槽

308 主转子绕组

310 主转子油管

312 主转子绕组楔

314 槽衬

316 顶杆

318 开口

320 槽底

322 径向内部附连部件

324 延伸部

326 顶杆接合面

328 互补接合面

330 附连槽