[发明专利]发电机的方法和组装

说明书

本发明提供了一种发电机(14)和组装发电机的方法，该发电机包括：定子铁芯(54)，其具有由柱和缠绕于该柱以形成定子绕组(90)的线形成的一组定子极，其中定子绕组(90)具有端匝(92)；转子(56)，其具有一组转子极并且被构造成相对于定子旋转，以及具有转子通道，该转子通道用于使液态冷却剂通过所述转子流至一组冷却剂孔；以及一组转子极冷却剂通道，其与所述一组转子极对齐且靠近。液态冷却剂流从所述发电机(14)提取热量。

技术领域

本发明涉及一种发电机和发电机的组装方法。

背景技术

现代的飞行器发动机包括电机或发电机系统，其利用在发电机模式下运行的飞行器发动机向飞行器上的电力系统和部件提供电能。一些飞行器发动机还可包括起动机/发电机(S/G)系统，其作为马达来起动飞行器发动机，以及作为发电机来在发动机运行之后向飞行器上的电力系统提供电能。马达和发电机可以是其中容纳转子和定子的腔体暴露于液态冷却剂的湿腔系统或其中腔体不暴露于液态冷却剂的干腔系统。干腔系统也可在一个或多个所包含的冷却系统中使用液态冷却剂，但只要腔体不暴露于液态冷却剂，它们仍然被视为干腔。两种现代类型的湿腔或干腔系统都具有相应的优点。例如，相比湿腔系统，干腔系统通常具有更少损耗、更高效率、更高可靠性、更少需要维护并且具有姿态独立性。相比之下，由于其较高的冷却效率，湿腔电机的功率密度可显著高于干腔电机的功率密度。

发电机系统的操作要求或操作环境可增加对湿腔或干腔系统任一者的冷却要求。例如，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，其中冷却夹套将定子的外表面暴露于横贯冷却夹套的冷却剂。冷却系统的增加通常增加了成本、复杂性，并且增加了发电机系统的重量和尺寸要求。

发明内容

在本发明的一个方面，一种发电机包括：定子铁芯，其具有由柱和缠绕于该柱以形成定子绕组的线形成的一组定子极，其中定子绕组(stator winding)具有端匝(endturns)；转子，其具有一组转子极(rotor poles)并且被构造成相对于定子旋转，以及具有转子通道，该转子通道用于使液态冷却剂通过转子流至一组冷却剂孔；以及一组转子极冷却剂通道，其与所述一组转子极对齐且靠近。该发电机可被选择性地构造成：通过将一组喷嘴与冷却剂孔的至少一个子组联接，使得横贯转子通道的液态冷却剂被从所述一组喷嘴喷射到所述定子绕组端匝以从定子绕组提取热量，而作为湿腔发电机(wet cavitygenerator)操作；或者通过将冷却剂孔的至少一个子组流体地联接到转子极冷却剂通道，使得横贯转子通道的液态冷却剂流过转子极冷却剂通道以从所述一组转子极提取热量，而作为干腔发电机(dry cavity generator)操作。

在另一方面，一种组装发电机的方法包括：确定发电机是否将被构造成作为湿腔发电机或干腔发电机操作，该发电机具有带有一组定子绕组端匝的定子铁芯和带有流体地连接到一组冷却剂孔的转子通道和一组转子极冷却剂通道的转子，所述一组转子极冷却剂通道与一组转子极对齐且靠近并且流体地连接到转子通道。如果发电机将作为湿腔发电机操作，该方法包括：选择性地联接一组喷嘴与冷却剂孔的至少一个子组，使得在发电机操作期间横贯转子通道的液态冷却剂从所述一组喷嘴喷射到定子绕组端匝以从定子绕组提取热量。如果发电机将作为干腔发电机操作，该方法包括：选择性地将冷却剂孔的至少一个子组流体地联接到与所述一组转子极对齐且靠近的所述一组转子极冷却剂通道，使得在发电机操作期间横贯转子通道的液态冷却剂流过转子极冷却剂通道以从所述一组转子极提取热量。

在又一方面，一种将干腔发电机转换为湿腔发电机的方法包括：移除在转子和与一组转子极对齐且靠近的一组转子极冷却剂通道之间的液态冷却剂流体联接件，保留一组与用于液态冷却剂的转子通道流体联接的转子冷却剂孔；以及选择性地联接一组喷嘴与转子冷却剂孔的至少一个子组，使得在发电机操作期间横贯转子通道的液态冷却剂从所述一组喷嘴喷射到一组定子绕组端匝以从定子绕组提取热量。

附图说明

在附图中：