用于集成到推进发动机中的电机制造技术

一种电机，包括联接到推进发动机(100)的发动机定子部件的定子组件(302)。定子组件(302)包括固定地附接到发动机定子部件的定子支撑组件(308)和设置在定子支撑结构的支撑表面上的定子(314)。电机还包括转子组件(304)，转子组件(304)包括连接到推进发动机(100)的轴的转子支撑结构(338)和附接到转子支撑结构(338)的转子(346)，使得转子(346)设置在定子(314)的径向内侧。转子(346)与轴交换旋转能量以作为电动机或发电机操作。以作为电动机或发电机操作。以作为电动机或发电机操作。

【技术实现步骤摘要】
用于集成到推进发动机中的电机


[0001]本说明书大体涉及用于结合到燃气涡轮发动机中的电机。

技术介绍

[0002]将电机(例如，发电机)结合到推进发动机中以从推进发动机产生的机械能产生电力可以通过消除对飞行器上笨重的能量存储装置的需要来增强飞行器的能力。例如，由电机产生的电力可用于操作辅助推进器(例如，电风扇、马达等)以补充经由涡轮发动机提供的推力。然而，这种电机的引入可能会带来与尺寸、重量、可达性和空气动力学性能相关的挑战。

技术实现思路

[0003]一种电机，包括联接到推进发动机的发动机定子部件的定子组件。定子组件包括固定地附接到发动机定子部件的定子支撑组件和设置在定子支撑结构的支撑表面上的定子。电机还包括转子组件，转子组件包括连接到推进发动机的轴的转子支撑结构和附接到转子支撑结构的转子，使得转子设置在定子的径向内侧。转子与轴交换旋转能量以作为电动机或发电机操作。
[0004]在另一个实施例中，电机包括联接到推进发动机的发动机定子部件的定子组件。定子组件包括固定地附接到发动机定子部件的定子支撑组件和设置在定子支撑结构的支撑表面上的定子。电机还包括转子组件，转子组件包括直接连接到推进发动机的轴的转子支撑结构和附接到转子支撑结构的转子。转子设置在定子的径向内侧，使得定子组件周向围绕转子。在实施例中，转子与轴一起旋转以产生电力信号。在实施例中，电机从外部源接收电力以向轴提供旋转能量。
[0005]在另一个实施例中，电机包括联接到推进发动机的发动机定子部件的定子组件。定子组件包括固定地附接到发动机定子部件的定子支撑组件。定子设置在定子支撑结构的支撑表面上。电机还包括电机轴，电机轴经由在轴的端部和电机轴之间轴向延伸的中间轴构件联接到推进发动机的轴的端部。电机还包括从推进发动机延伸的轴承支撑框架，轴承支撑框架包括在轴向方向上延伸的轴向部分。电机还包括从轴承支撑框架的轴向部分径向延伸的电机轴承，以可旋转地接触电机轴。电机还包括轴向设置在电机轴承的后方的密封构件，密封构件从轴承支撑框架的轴向部分延伸到电机轴。电机还包括转子组件，转子组件包括连接到电机轴的转子支撑结构和附接到转子支撑结构的转子，使得转子设置在定子的径向内侧。在实施例中，转子经由中间轴构件与推进发动机的轴一起旋转以产生电力信号。在实施例中，电机从外部源接收电力以向轴提供旋转能量。
[0006]在另一个实施例中，电机包括联接到推进发动机的发动机定子部件的定子组件。定子组件包括固定地附接到发动机定子部件的定子支撑组件和设置在定子支撑结构的支撑表面上的定子。电机还包括电机轴，电机轴经由在轴的端部和电机轴之间轴向延伸的中间轴构件联接到推进发动机的轴的端部。电机还包括从推进发动机延伸的轴承支撑框架，
轴承支撑框架与电机轴一起限定轴承腔。电机还包括从轴承支撑框架径向延伸的第一和第二电机轴承，以可旋转地接触电机轴。电机还包括轴向设置在电机轴承的后方的密封构件，密封构件从轴承支撑框架延伸到电机轴。电机还包括连接到电机轴的转子支撑结构和附接到转子支撑结构的转子。转子与电机轴一起旋转以与推进发动机的轴交换能量。
[0007]在另一个实施例中，推进发动机包括产生在轴向方向上行进的排气的核心部分和联接到轴的涡轮区段。涡轮区段接收排气并产生机械能以旋转轴。推进发动机还包括附接到涡轮区段的涡轮框架，并且涡轮框架包括联接到涡轮区段的外壳和经由轴承组件支撑轴的内毂，轴承组件包括支撑轴的发动机轴承。推进发动机还包括电机，电机包括：定子组件，定子组件包括附接到内毂的定子支撑组件和附接到定子支撑结构的定子；电机轴，电机轴经由在轴的端部和电机轴之间轴向延伸的中间轴构件联接到轴的端部；轴承支撑框架，轴承支撑框架附接到内毂并从其径向向内延伸，以限定在轴承支撑框架和电机轴之间延伸的轴承腔；电机轴承，电机轴承从轴承支撑框架径向延伸，以可旋转地接触电机轴；以及转子组件。转子组件包括连接到电机轴的转子支撑结构和附接到转子支撑结构并从定子径向向内延伸的转子。转子经由中间轴构件与轴一起旋转以与轴交换能量。
[0008]本文描述的处理和系统的附加特征、优点和实施例将在以下详细描述中阐述，并且部分地，基于在此公开的教导，本领域技术人员将容易地明白此类特征、优点和实施例被设想和考虑在本公开的范围内。
[0009]应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都描述了各种实施例并且旨在提供用于理解本文要求保护和描述的主题的性质和特性的概述或框架。提供附图以促进对各种实施例的进一步理解，并且结合到本说明书并构成本说明书的一部分。附图图示了本文描述的各种实施例，并且与描述一起用于解释本文要求保护和描述的主题的原理和操作。
附图说明
[0010]附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并不旨在限制由权利要求限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下详细描述，在附图中相同的结构用相同的附图标记表示并且其中：
[0011]图1描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的图1中描绘的推进发动机在其中心轴线A
‑
A上方的横截面视图；
[0012]图2描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的图1中描绘的推进发动机的电机的放大视图；
[0013]图3示意性地描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的可结合到图1中描绘的推进发动机中的电机的截面图；
[0014]图4示意性地描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的可结合到图1中描绘的推进发动机中的电机的截面图；和
[0015]图5示意性地描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的可结合到图1中描绘的推进发动机中的电机的截面图。
具体实施方式
[0016]现在将参考用于集成到推进发动机(诸如涡轮发动机)中的电机。本文描述的电机
可以设置在推进发动机内的各个轴向位置(例如，在推进发动机的后端，在推进发动机的轴的端部之间)，以促进轴和电机之间的旋转能量交换。例如，本文所述的电机可包括联接至发动机定子部件的定子组件和与推进发动机的轴连接的转子组件，使得转子组件的转子与轴一起旋转以促进转子组件和轴之间的旋转能量交换。本文描述的电机可以以发电机模式操作，其中来自轴的旋转能量在定子中产生电力信号，该电力信号由电连接器提供给推进发动机或飞行器的其他部件；以及以电动机模式操作，其中电力从外部源(例如，设置在飞行器上的电力存储装置)提供给电机，使得转子改变轴的旋转速度。
[0017]在实施例中，转子组件可以使用对轴的振动具有不同效果的不同附接结构直接或间接附接到推进发动机的轴。例如，在实施例中，转子组件包括直接连接到推进发动机的轴的转子支撑结构，使得转子组件由已经结合到推进发动机中的轴承组件支撑。在这样的实施例中，转子支撑组件可以被设计成对推进发动机的轴的固有振动频率具有期望的效果。例如，在实施例中，转子支撑结构的结构被设计成改变轴的振动频率。在实施例中，电机的电负载(例如，经由转子和定子中的可切换线圈连接)可被调节，以可控地抑制推进发动机的轴的振动从而改进其长期可操作性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机，其特征在于，包括：定子组件，所述定子组件联接到推进发动机的发动机定子部件，所述定子组件包括：定子支撑组件，所述定子支撑组件固定地附接到所述发动机定子部件；以及定子，所述定子设置在所述定子支撑结构的支撑表面上；以及转子组件，所述转子组件包括连接到所述推进发动机的轴的转子支撑结构和附接到所述转子支撑结构的转子，使得所述转子设置在所述定子的径向内侧，其中所述转子与所述轴交换旋转能量以作为电动机或发电机操作。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，其中所述定子组件周向围绕所述转子组件，使得所述转子组件径向设置在所述轴和所述定子组件之间。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，其中所述定子支撑组件包括在轴向方向上平行于所述轴延伸的定子支撑臂，所述定子支撑臂限定所述支撑表面，其中所述定子支撑臂在所述轴向方向上至少与所述转子组件一样长，使得整个所述转子组件设置在由所述定子支撑臂界定的转子腔中，并且所述定子支撑臂将所述推进发动机与所述转子组件隔离开。4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，进一步包括：电连接装置，所述电连接装置联接到所述定子支撑组件；以及电线，所述电线从所述定子延伸到所述电连接装置。5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，进一步包括电机控制单元，所述电机控制单元电连接到所述定子，其中所述电机控制单元被构造为在通过所述轴的旋转产生电力的发电机模式和所述定子向所述轴添加旋转能量的电动机模式之间切换所述电机的操作。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：米罗斯拉夫，
申请(专利权)人：通用电气波兰有限公司通用电气德国控股有限公司，
类型：发明
国别省市：