[发明专利]具有增强的定子冷却和降低的风阻损失的发电机

说明书

发电机的定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括多个堆叠的定子叠片和至少一个端匝。至少一个冷却通路提供通过所述多个定子叠片的一部分到所述至少一个端匝的流体流动路径。所述至少一个冷却通路包括布置成与轴向通道流体连通的至少一个径向通道。所述至少一个冷却通路直接形成到所述多个定子叠片的所述部分中。

背景技术

本文公开的示例性实施方案涉及用于诸如在航空航天应用中使用的发电机的高功率电机的冷却布置。

由燃气涡轮发动机提供动力的飞行器通常包括机械驱动的辅助变速箱，所述辅助变速箱连接到诸如电起动器-发电机或电动发电机的辅助系统。高功率密度飞行器发电机利用内部油管理系统。内部油管理系统通过护铁油流提供对发电机主定子的补充冷却。另外，使用护铁油流来冷却定子端匝。然而，提供到定子的流不受控制，并且油最终淹没了转子-定子空气间隙。潮湿空腔通过这种淹没而产生，从而造成显著的风阻损失，所述风阻损失又降低了机器的操作效率。

发明内容

根据一个实施方案，发电机的定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括多个堆叠的定子叠片和至少一个端匝。至少一个冷却通路提供通过多个定子叠片的一部分到至少一个端匝的流体流动路径。所述至少一个冷却通路包括布置成与轴向通道流体连通的至少一个径向通道。所述至少一个冷却通路直接形成到所述多个定子叠片的所述部分中。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述多个定子叠片的所述部分包括多个相邻的定子叠片。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述多个相邻的定子叠片中的每个都包括通孔，所述通孔被对准以限定轴向通道。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述至少一个冷却通路包括多个冷却通路，所述多个冷却通路形成在围绕定子铁芯的各个周向位置处。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述至少一个径向通道布置为邻近轴向通道的内端。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述至少一个径向通道包括多个径向通道，所述多个径向通道在轴向通道的长度上以一定间隔隔开。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述至少一个径向通道包括开口，所述开口形成在所述多个定子叠片的所述部分中的一个或多个中，所述开口从定子叠片的外周边延伸到轴向通道。

根据另一个实施方案，一种电机包括壳体和布置在壳体内的定子。定子包括叠片组与从叠片组大致轴向延伸的端匝。至少一个冷却通路延伸穿过叠片组的内部并具有靠近端匝提供的出口。所述至少一个冷却通路包括布置成与轴向通道流体连通的至少一个径向通道。所述至少一个径向通道大致在定子的外周边和内周边之间延伸，并且所述轴向通道从叠片组的中心部分延伸到端部。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中包括在定子和壳体之间围绕定子的外周边安装的端部套筒。

除了上述一个或多个特征之外或者作为替代方案，在另外的实施方案中包括围绕定子的内周边安装的主套筒，所述主套筒包括连接到壳体的凸缘以限定空腔，定子定位在所述空腔内。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施方案中包括具有旋转轴线的转子，其中空腔与转子流体地隔离。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述至少一个冷却通路包括多个冷却通路，所述多个冷却通路形成在围绕定子铁芯的各个周向位置处。

除了上述特征中的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施方案中，所述轴向通道延伸穿过叠片组内的多个相邻的定子叠片。