[发明专利]湿腔电机

说明书

一种湿腔电机包括：定子芯，其具有两个定子极，所述两个定子极由柱形件和卷绕所述柱形件而形成定子绕组的导线形成，其中所述定子绕组具有端匝；和转子，其具有两个转子极和用于液体冷却剂流动穿过所述转子的通道，且被配置成相对于所述定子旋转；以及至少一个流体端口，其与所述通道以及所述定子绕组端匝流体连通，其中所述端匝将暴露于穿过所述通道的液体冷却剂。

背景技术

现有飞行器发动机包括电机或发电机系统，其利用发电机模式下运行的飞行器发动机将电能提供到飞行器上的电力系统和组件。一些飞行器发动机可进一步包括起动机/发电机(S/G)系统，其充当起动飞行器发动机的电动机，且充当发电机以在发动机处于运行中之后将电能提供到飞行器上的电力系统。电动机和发电机可以是湿腔系统，其中容纳转子和定子的腔暴露于液体冷却剂；或是干腔系统，其中所述腔未暴露于液体冷却剂。干腔系统也可利用一个或多个内含冷却系统中的液体冷却剂，但只要腔未暴露于液体冷却剂，就仍将其视为干腔。现有湿腔或干腔系统这两个类型都具有相应的优点。举例来说，相比于湿腔系统，干腔系统一般具有较低损耗、较高效率、较高可靠性、所需维护较少且姿态独立。相比之下，湿腔电机的功率密度可显著高于干腔电机的功率密度，这归因于湿腔电机的较高冷却效力。

发电机系统的操作要求或操作环境会增大对湿腔或干腔系统的冷却要求。举例来说，靠近涡轮发动机的高温环境的发电机系统还可包括围绕定子或发电机的外部冷却夹套，由此，冷却夹套将定子的外表面暴露于横贯冷却夹套的冷却剂。添加冷却系统通常增大成本、复杂性，并且使发电机系统的重量和大小要求增多。

发明内容

在一个方面中，一种湿腔电机包括：定子芯，其具有由柱形件和卷绕所述柱形件而形成定子绕组的导线所形成的两个定子极，其中所述定子绕组具有端匝；转子，其配置成相对于所述定子旋转，且具有两个转子极和用于液体冷却剂流动穿过所述转子的通道；热传导和电绝缘材料层，其在所述定子芯与所述定子绕组之间环绕所述定子绕组；以及至少一个流体端口，其与所述通道和所述定子绕组端匝流体连通，其中所述端匝将暴露于穿过所述通道的液体冷却剂。

在另一方面中，一种发电系统包括湿腔机，所述湿腔机具有：定子芯，其具有由柱形件和卷绕所述柱形件而形成定子绕组的导线所形成的两个定子极，其中所述定子绕组具有第一和第二端匝；转子，其配置成相对于所述定子旋转，所述转子包括两个转子极和用于液体冷却剂流动穿过所述转子的通道；热传导和电绝缘材料层，其在所述定子芯与所述定子绕组之间环绕所述定子绕组；以及至少一个流体端口，其与所述通道和所述定子绕组端匝流体连通，其中所述端匝将暴露于穿过所述通道的液体冷却剂。所述发电系统使所述端匝暴露于穿过所述通道的液体冷却剂。

在又一方面中，一种组装定子芯的方法包括：将热传导和电绝缘材料层插入所述定子芯的一组槽中；以及按两极配置将一组绕组排布在所述定子芯的所述一组槽中且使绕组端匝轴向延伸经过所述一组槽。所述热传导和电绝缘材料定位于所述定子芯与所述一组绕组之间。

附图说明

在图式中：

图1是具有根据本发明的实施例的起动机/发电机(S/G)的燃气涡轮发动机的透视图。

图2是图1的发电机的外部的透视图。

图3是沿图2的线III-III截取的S/G的示意性横截面图。

图4是图2的主机的定子的截面视图。

图5是说明组装所述主机的定子的方法的流程图。

具体实施方式