[发明专利]涡轮机的包括由冷却通道冷却的转子的电机

说明书

本发明涉及一种电机，该电机包括被设计成相对于彼此旋转的定子(1)和转子(2)，所述转子(2)或所述定子包括多个永磁体(5)，至少一个永磁体包括至少一个流体传播通道(10)，该至少一个流体传播通道在永磁体内纵向延伸，传播通道包括流体入口和流体出口，流体入口是喇叭形的并且沿着永磁体的首选的旋转方向定向。

技术领域

本发明涉及飞行器的发动机、特别是直升机的发动机。本发明特别涉及安装在直升机发动机上的执行发电和/或某些机械构件的电动力化的功能的电机。这些电机可以是起动机-发电机、交流发电机或电动泵，该电动泵是直流机或交流机。

背景技术

飞行器的发动机包括电机，该电机包括转子(旋转部件)和定子(固定部件)。定子包括由线圈的组形成的电路和磁路，该线圈的组由导电线组成。

以已知的方式，这种电机具有瞬时运行阶段，该瞬时运行阶段主要在飞行器的发动机或者飞行器的发动机所包括的某些设备物件的起动或加速期间遇到。

因此，在这些瞬时阶段期间，频繁使用的电机耗散大量的热，这些热会对电机本身造成损坏，热量主要耗散到电路和/或永磁体(如果电机包括的话)中。

以已知的方式，为了促进热量的耗散从而保证电机的完整性，组成电机的元件的尺寸是过大的，这对电机的重量和体积不利。

具体地，电机的结构和尺寸是由电机的耐热性决定的并且这主要是电机在这些导电线圈中承载的电流幅度的函数(例如，以28Vdc的电源电压、几kW或kVA的功率运行的电机将产生高安倍数的电流，该电流可达数百安倍)。

为了优化电机的热量耗散，多个解决方案已经被知晓并被采用。

第一种解决方案利用自然对流，并通过电机周边上的带翅片的耗散器进行冷却，以与周围介质形成相当大的交换表面。然而，该解决方案体积大，重量重并且通常需要在电机周边上形成空气流。

第二种解决方案利用如下的对流，该对流是通过增加与电机的转子轴连接的风扇来强制进行的，由此产生的空气流将与电机的外部空气流和/或内部空气流进行交换。然而，该解决方案体积庞大，并且可能会产生额外的故障源。

第三种解决方案通过注入在位于电机内或周边的专用通道中流通的液体(水、油、燃料等)来进行强制冷却，并且通常需要额外的交换器来冷却该液体。然而，该解决方案也体积大，重量重且具有侵入性，并且需要相当短的维护周期(即密封管理)。

第四种解决方案通过热电模块(珀尔帖效应，effet Peltier)进行冷却。然而，采用这种解决方案，冷却仅在局部区域中进行，并且还需要能够进行热电供应的稳定电源。

因此，在航空应用中，也就是说在机载系统(要求在紧凑性、重量和可靠性方面有严格限制)的情况下，现有解决方案并不令人满意。

发明内容

本发明使得能够将永磁体的温度控制到能够接受的水平，这将保证永磁体的磁性在所有运行情况下(永久或瞬时)的稳定性。

为此目的，本发明提出一种电机，该电机包括相对于彼此旋转驱动的定子和转子，所述转子或所述定子包括多个永磁体，并且该电机的特征在于，至少一个永磁体包括至少一个流体传播通道，该至少一个流体传播通道在永磁体内纵向延伸。

有利地但非限制性地，上文限定的电机可进一步具有以下特征，这些特征单独采用或以其技术上可行的任意组合采用：

-通道具有如下的轮廓，该轮廓被构造成使得在通道内传播的流体具有湍流；

-通道沿纵向轴线被限定，该纵向轴线相对于所述电机的旋转轴线具有非零角度，该非零角度通常是介于1度至10度之间、通常为5度的倾斜角度；

-传播通道包括流体入口和流体出口，该流体入口沿与流体的流通方向相反的方向为喇叭形。