[发明专利]配备有具有分段和可移动定子的嵌入式电机的涡轮机

说明书

提供了一种配备有嵌入式电机的涡轮机，该嵌入式电机具有分段且可移动的定子。在一个方面，一种涡轮机限定径向方向，并且包括旋转部件、致动器和电机。电机包括转子组件，该转子组件能够与旋转部件一起旋转并且与旋转部件操作性地联接。电机还包括定子组件，该定子组件具有分割成定子部段的定子。定子部段中的每一个能够由致动器中的一个沿着径向方向在第一位置和第二位置之间移动，定子部段各自在处于第一位置时比处于第二位置时沿着径向方向更靠近转子组件。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2020年8月31日提交的美国临时专利申请序列No. 63/072,471(其以其整体通过引用并入本文)的权益。

技术领域

本主题大体上涉及配备有嵌入式电机的涡轮机。

背景技术

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。对于某些推进系统，燃气涡轮发动机大体上包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心通常按串联流动顺序包括风扇下游的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气被从风扇提供到压缩机区段的入口，在那里一个或多个轴流式压缩机逐渐地压缩空气，直到空气到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合，并且在燃烧区段内燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体被从燃烧区段导引到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，并且然后通过排气区段被导引到例如大气环境。

对于某些飞行器推进系统以及结合有这种飞行器推进系统的飞行器，可能有益的是推进系统包括电机，以例如为燃气涡轮发动机和/或飞行器的各种附件系统、为电力或混合电力推进设备等生成电功率。关于永磁体电机的一个问题是，在诸如定子线圈内短路的故障状态的情况下，转子的持续旋转继续生成通过这种故障的磁通量/电流，潜在地产生高温。当电机连接到飞行器推进系统的整体部分(诸如主燃气涡轮发动机)时，关闭燃气涡轮发动机以防止电机的转子的旋转可能是不切实际的。

因此，具有能够解决这些问题中的一个或多个的电机的飞行器的推进系统将是有用的。

发明内容

技术方案1. 一种电机，其限定轴向方向、径向方向和沿着所述轴向方向延伸的中心线，所述电机包括：

转子组件，其能够围绕所述中心线旋转；和

定子组件，其具有分割成定子部段的定子，所述定子部段中的每一个能够沿着所述径向方向在第一位置和第二位置之间移动，所述定子部段各自在处于所述第一位置时比处于所述第二位置时更靠近所述转子组件。

技术方案2. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，所述第一位置是接合位置，并且所述第二位置是脱离接合位置。

技术方案3. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，所述定子部段中的每一个具有相关联的一组定子绕组，并且其中，每组的定子绕组仅缠绕在它们相应的定子部段内。

技术方案4. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，每个定子部段具有相关联的功率转换器。

技术方案5. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，所述定子部段能够在它们相应的第一位置和第二位置之间单独地移动。

技术方案6. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，所述定子部段包括至少四个定子部段。

技术方案7. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，所述定子部段各自能够沿着所述径向方向在它们相应的第一位置和第二位置之间移动大于0.5英寸且小于10英寸的距离。

技术方案8. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，每个定子部段具有与其相关联的致动器，所述致动器中的每个可操作以在定子部段的相应的第一位置和第二位置之间移动它们相应的一个所述定子部段。