配备有具有分段和可移动定子的嵌入式电机的涡轮机制造技术

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。靠近转子组件。靠近转子组件。

【技术实现步骤摘要】
配备有具有分段和可移动定子的嵌入式电机的涡轮机
[0001]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。


[0002]本主题大体上涉及配备有嵌入式电机的涡轮机。

技术介绍

[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。

技术实现思路

[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]技术方案9. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，与所述电机相关联并与所述致动器操作性地联接的控制器配置成：响应于接收到指示关于所述电机故障的数据，使所述致动器将它们相应的定子部段从它们相应的第一位置远离所述转子组件移动到它们相应的第二位置。
[0015]技术方案10. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，与所述电机相关联并与所述致动器操作性地联接的控制器配置成使所述致动器将它们相应的定子部段远离所述转子组件移动到位于它们相应的第一位置和第二位置之间的相应的部分功率位置。
[0016]技术方案11. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，在所述定子部段处于其相应的第一位置时，每个定子部段接合所述定子部段中相邻的一个，并且在所述定子部段处于其相应的第二位置时，所述定子部段彼此脱离接合。
[0017]技术方案12. 根据前述技术方案中的任一项所述的电机，其中，所述转子组件包括多个永磁体。
[0018]技术方案13. 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同时移动。
[0019]技术方案14. 一种涡轮机，其限定径向方向，所述涡轮机包括：旋转部件；致动器；电机，其包括：转子组件，其能够与所述旋转部件一起旋转并且与所述旋转部件操作性地联接；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由所述致动器中的一个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沿着所述径向方向更靠近所述转子组件。
[0020]技术方案15. 根据前述技术方案中的任一项所述的涡轮机，还包括：一个或多个传感器，其与所述电机相关联；和控制器，其与所述电机相关联并且与所述致动器和所述一个或多个传感器通信地联接，所述控制器配置成：
从所述一个或多个传感器接收指示与所述电机相关联的故障的数据；和响应于接收到指示与所述电机相关联的所述故障的所述数据，使所述致动器沿着所述径向方向移动它们相应的定子部段远离所述转子组件。
[0021]技术方案16. 根据前述技术方案中的任一项所述的涡轮机，还包括：控制器，其与所述电机相关联并且与所述致动器通信地联接，所述控制器配置成：接收电功率需求，所述电功率需求指示由与所述电机电联接的一个或多个电负载所需的电功率；和使所述致动器响应于接收到所述电功率需求而沿着所述径向方向相对于所述转子组件移动它们相应的定子部段。
[0022]技术方案17. 根据前述技术方案中的任一项所述的涡轮机，其中，所述涡轮机是航空燃气涡轮发动机，并且其中，所述旋转部件是所述航空燃气涡轮发动机的低压轴和高压轴中的一个。
[0023]技术方案18. 一种方法，包括：操作电机以将电功率转换成旋转功率或将旋转功率转换成电功率，所述电机具有定子组件和转子组件，所述转子组件能够与涡轮机的旋转部件一起旋转，所述定子组件具有分割成定子部段的定子；接收指示所述电机内的故障状态的数据；和响应于接收到指示所述电机内的所述故障状态的所述数据，沿着由所述涡轮机限定的径向方向移动所述定子部段中的每一个远离所述转子组件。
[0024]技术方案19. 根据前述技术方案中的任一项所述的方法，其中，所述定子部段包括第一定子部段和第二定子部段，并且其中，沿着所述径向方向移动所述定子部段中的每一个远离所述转子组件包括沿着所述径向方向彼此相对地移动所述第一定子部段和所述第二定子部段。
[0025]技术方案20. 根据前述技术方案中的任一项所述的方法，其中，所述定子部段沿着所述径向方向远离所述转子组件移动大于0.5英寸且本文档来自技高网...

【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。2.根据权利要求1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。3.根据权利要求1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。4.根据权利要求1所述的电机，其中，每个定子部段具有相关联的功率转换器。5.根据权利要求1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。6.根据权利要求1所述的电机，其中，所述定子部段包括至少四...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：