CN109462294A - 定子套筒的方法及组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于电机的定子套筒组件，其包括第一圆柱形壳体部分，其限定由至少一个周壁限定的内径向腔，以及外径向腔，且一组径向通路使内径向腔与外径向腔流体地连接，以及限定第三腔的第二圆柱形壳体部分，第二壳体部分与第一壳体部分沿轴向间隔开。本申请还公开用于电机的定子组件和冷却定子组件的方法。

Description

定子套筒的方法及组件

技术领域

本申请涉及一种定子套筒组件、用于电机的定子组件和冷却定子组件的方法。

背景技术

电机，如，发电机，由机械力来提供电力的生成。电力的生成由于旋转磁场关于一组导电绕组的交互而发生。在一个发电机实施例中，由机械力旋转的转子可相对于具有一组导电绕组的静止定子产生旋转磁场。交互在定子绕组中生成电流，电流可提供至发电机的功率输出，在该处，其可进一步传递来对电负载供能。

发明内容

一方面，本申请涉及一种定子套筒组件，其包括：第一圆柱形壳体部分，第一圆柱形壳体部分限定由至少一个周壁限定的内径向腔，以及由至少两个周壁限定的外径向腔，外径向腔至少上覆内径向腔的轴向部分，且一组径向通路将内径向腔与外径向腔流体地连接；第二圆柱形壳体部分，第二圆柱形壳体部分限定第三腔，第二壳体部分与第一壳体部分沿轴向间隔开；以及使外径向腔与第三腔流体地连接的一组沿周向间隔开的轴向流体通路。

另一方面，本申请涉及一种用于电机的定子组件，包括具有多个柱的定子芯、多个绕组，其中绕组设在每个柱上，以及定位成围绕定子芯和面对定子芯的内表面的定子套筒。定子套筒还包括第一圆柱形壳体部分，第一圆柱形壳体部分限定与定子芯成导热面对关系的内径向腔，以及外径向腔，外径向腔至少上覆内径向腔的轴向部分，且一组径向通路使内径向腔与外径向腔流体地连接，第二圆柱形壳体部分，第二圆柱形壳体部分限定第三腔，第二壳体部分与第一壳体部分沿轴向间隔开，以及使外径向腔与第三腔流体地连接的一组沿周向间隔开的轴向流体通路。内径向腔、一组径向通路、外径向腔、轴向流体通路和第三腔限定流体冷却剂流动路径，由此冷却剂可提供至内径向腔，至第三腔。

又一方面，本申请内容涉及一种冷却定子组件的方法，该方法包括将流体冷却剂流接收至具有与定子组件热连接的内径向腔的第一壳体部分，将流体冷却剂流输送至第一壳体部分的外径向腔，外径向腔与内径向腔的至少一部分重叠，且由围绕第一壳体部分沿周向间隔开的一组径向通路与内径向腔流体地连接，以及将流体冷却剂流输送至第二壳体部分，第二壳体部分与第一壳体部分沿轴向间隔开，且由一组沿周向间隔开的流体通路与外径向腔流体地连接。流体冷却剂流从定子组件除去热。

技术方案1一种定子套筒组件，包括：第一圆柱形壳体部分，其限定由至少一个周壁限定的内径向腔和由至少两个周壁限定的外径向腔，所述外径向腔至少上覆所述内径向腔的轴向部分，以及一组径向通路使所述内径向腔与所述外径向腔流体地连接；限定第三腔的第二圆柱形壳体部分，所述第二壳体部分与所述第一壳体部分沿轴向间隔开；以及使所述外径向腔与所述第三腔流体地连接的一组沿周向间隔开的轴向流体通路。

技术方案2根据技术方案1所述的定子套筒组件，其中所述内径向腔适于包围定子组件，且由所述定子组件的至少一部分限定。

技术方案3根据技术方案2所述的定子套筒组件，其中所述内径向腔、所述一组径向通路、所述外径向腔、所述轴向流体通路和所述第三腔限定冷却系统流体流的至少一部分。

技术方案4根据技术方案3所述的定子套筒组件，还包括横穿所述冷却系统流体流的流体冷却剂流。

技术方案5根据技术方案4所述的定子套筒组件，其中所述流体冷却剂流从所述定子组件除去热。

技术方案6根据技术方案2所述的定子套筒组件，其中所述定子组件是主机器发电机定子组件。

技术方案7根据技术方案1所述的定子套筒组件，其中所述第三腔适于上覆至少一个定子组件。

技术方案8根据技术方案7所述的定子套筒组件，其中所述定子组件是永磁发电机定子组件或励磁器定子组件中的至少一者。

技术方案9根据技术方案1所述的定子套筒组件，其中所述一组径向通路围绕所述内径向腔的至少一个周壁布置。

技术方案10根据技术方案9所述的定子套筒组件，其中所述一组径向通路的布置适于调节穿过所述内径向腔的流体冷却剂流。

技术方案11根据技术方案10所述的定子套筒组件，其中所述一组径向通路的尺寸适于调节穿过所述内径向腔的流体冷却剂流。

技术方案12根据技术方案9所述的定子套筒组件，其中所述一组径向通路的布置适于将流体冷却剂流遍及所述内径向腔的较大部分分布。

技术方案13根据技术方案1所述的定子套筒组件，其中所述一组沿周向间隔开的轴向流体通路围绕所述第一壳体部分和所述第二壳体部分的整个圆周布置。

技术方案14根据技术方案13所述的定子套筒组件，其中所述一组沿周向间隔开的轴向流体通路布置成围绕所述第三腔的整个圆周供应流体冷却剂流。

技术方案15一种用于电机的定子组件，包括：具有多个柱的定子芯；多个绕组，其中绕组设在每个所述柱上；以及围绕所述定子芯和面对所述定子芯的内表面定位的定子套筒，且包括：

第一圆柱形壳体部分，其限定与所述定子芯成导热面对关系的内径向腔，以及外径向腔，所述外径向腔至少上覆所述内径向腔的轴向部分，以及一组径向通路使所述内径向腔与所述外径向腔流体地连接；

限定第三腔的第二圆柱形壳体部分，所述第二壳体部分与所述第一壳体部分沿轴向间隔开；以及

使所述外径向腔与所述第三腔流体地连接的一组沿周向间隔开的轴向流体通路；

其中所述内径向腔、所述一组径向通路、所述外径向腔、所述轴向流体通路和所述第三腔限定流体冷却剂流动路径，由此冷却剂可提供至所述内径向腔，至所述第三腔。

技术方案16根据技术方案15所述的定子组件，其中所述流体冷却剂流从所述定子组件除去热。

技术方案17根据技术方案15所述的定子组件，其中所述一组径向通路适于调节穿过所述内径向腔的流体冷却剂流。

技术方案18一种冷却定子组件的方法，包括：将流体冷却剂流接收至具有与定子组件热连接的内径向腔的第一壳体部分；将所述流体冷却剂流输送至第一壳体部分的外径向腔，所述外径向腔重叠所述内径向腔的至少一部分，以及由围绕所述第一壳体部分沿周向间隔开的一组径向通路与所述内径向腔流体地连接；以及将所述流体冷却剂流输送至与所述第一壳体部分沿轴向间隔开且由一组沿周向间隔开的流体通路与所述外径向腔流体地连接的第二壳体部分；其中所述流体冷却剂流从所述定子组件除去热。

技术方案19根据技术方案18所述的方法，还包括操作电机，由此所述操作在由所述定子组件支承的一组绕组中生成热。

技术方案20根据技术方案18所述的方法，其中一组径向通路适于调节或分布通过所述内径向腔的较大部分的所述流体冷却剂流中的至少一者。

附图说明

在附图中：

图1是根据本说明书所述的各种方面的飞行器和具有后备发电机的飞行器的动力系统架构的自顶向下的示意图。

图2是根据本说明书所述的各种方面的发电机的定子组件的等轴视图。

图3是示出根据本说明书所述的各种方面的定子组件的绕组槽口和槽口衬套的沿图2的线III-III截取的局部截面视图。

图4是根据本说明书所述的各种方面的图1中的后备发电机或图2中的定子组件的定子套筒的等轴视图。

图5是根据本说明书所述的各种方面的定子套筒的局部横截面视图。

图6是根据本说明书所述的各种方面的包括相对于后备发电机部件的子集的冷却剂流的定子套筒的示意图。

图7是展示根据本说明书所述的各种方面的用于冷却定子组件的方法的示例性流程图。

具体实施方式

无论电动机是否提供驱动力和/或发电，本申请内容的方面都可以在使用电动机的任何环境中实施。出于本说明书的目的，这种电动机通常将被称为电机、电机组件或类似语言，其旨在清楚地表明一个或多个定子/转子组合可包括在机器中。

虽然将描述“一组”各种元素，但将理解的是，“一组”可以包括任何数量的对应元素，包括仅一个元素。如本说明书中所使用，术语“轴向”或“轴向地”指沿发动机的纵向轴线的维度，如，旋转轴。如本说明书所使用，术语“径向”或“径向地”指在参考部件的中心纵轴线、外圆周，或关于参考部件设置的圆形或环形部件之间延伸的维度。术语“邻近”或“邻近地”本身或与术语“径向”或“径向地”结合使用指代在朝中心纵向轴线的方向移动，或者一个部件与另一部件相比相对更靠近中心纵向轴线。

所有方向性称谓(例如径向、轴向、上部、下部、向上、向下、左边、右边、横向、前方、后方、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、顺时针、逆时针)仅用于识别的目的以帮助读者对本发明的理解，且并不产生具体来说关于其位置、定向或使用的限制。除非另外指明，否则连接称谓(例如，附接、联接、连接和连结)应在广义上来解释，且可以包括一系列元件之间的中间构件以及元件之间的相对移动。因而，连接参考不一定推断两个元件直接连接且彼此成固定关系。

示范性附图仅仅是出于说明的目的，且本发明的附图中反映的尺寸、位置、次序和相对大小可变化。虽然该描述主要针对提供发电或备用发电的电机，包括但不限于补充，冗余，应急发电等，但是其也适用于提供驱动力的电机，以及提供驱动力和发电两者的电机。此外，虽然此描述主要涉及飞行器环境，但本申请内容的方面可适用于任何电机环境。因此，简述所涵盖的环境应有助于更充分的理解。

如图1所示，示出的飞行器10具有至少一个燃气涡轮发动机，示出为左发动机系统12和右发动机系统14。备选地，电力系统可以具有更少或附加的发动机系统。左发动机系统12和右发动机系统14可大体上相同，且可进一步包括至少一个动力源，例如，第一电机或发电机18。本申请内容的非限制性方面例如可包括附加的动力源。例如，飞行器10可包括补充动力源、冗余动力源、辅助动力源或应急操作动力源，包括但不限于一组发电机18、后备发电机24，或一组电能储存单元，如，电池。飞行器示为还具有一组消耗动力的部件或电负载20，包括但不限于促动器负载、飞行关键负载，以及非飞行关键负载。

电负载20经由配电系统与至少一个动力源18,24电联接，配电系统例如包括输电线22或总线排，以及配电节点16。应了解，图1之公开所说明的方面仅是配电系统的一个非限制性示例，而且本申请可以设想除了所示出的之外的很多其它可能的方面和配置。此外，图1中所示出的各种部件的数目和放置同样是与本申请内容相关联的方面的非限制性实施例。

在飞行器10中，操作左发动机系统12和右发动机系统14提供机械能，机械能通常可经由转轴获得，以向一组发电机18提供驱动力。发电机组18继而又生成电力，如，交流(AC)或直流(DC)电力，且将生成的电力提供至输电线22，其将电力输送至遍布飞行器10定位的电负载20。附加的动力源如备用发电机24等可操作地配置成按需要不断地、间断地或响应于电力需求来生成用于配电系统的电力。可包括诸如应急电源、冲压空气涡轮系统、发电机、辅助动力单元(APU)、电池等等的用于将动力提供到电负载20的附加动力源，且附加动力源可替代该动力源。附加动力源可将电力提供至一组输电线22或另一配电连接，以将电力供应至至少一个电负载20或电力消耗部件。本申请内容的非限制性方面可包括动力源的至少一个子集，其配置成、操作成或使能够生成预定一组电特征的电力。预定电特征的非限制性实施例可包括但不限于AC或DC电力、电流水平、频率、电压水平或其组合。

示例性配电管理功能可包括但不限于例如取决于可用配电供应、电负载20功能的关键性或飞行器操作模式(如，起飞、巡航或地面操作)有选择地启用或停用动力输送至具体电负载20。可包括额外管理功能。

示例性配电管理功能可包括但不限于通过可操作的连接，例如取决于可用配电供应、电负载20功能的关键性或飞行器操作模式(如，起飞、巡航或地面操作)来有选择地启用或停用动力输送至具体的电负载20。在发电的应急或不充分周期期间，包括但不限于发动机或发电机故障，可操作、启用或连接至少一个额外电源以用于将动力提供到电负载20。可包括额外管理功能。

应理解，虽然在图1的飞行器环境中示出本申请的各方面，但是本申请不受如此限制，且一般应用到例如其它移动应用和非移动工业、商业和住宅应用的电力系统。例如，尽管本描述针对飞行器10的发电机18或后备发电机24，或飞行器10中的动力系统架构，但本申请的方面还可适用于任何电机、定子套筒等。应理解，本申请的说明的方面只是飞行器10的一个非限制性实施例，并且除了所示出的方面和配置外的许多其它可能方面和配置也由本申请预料到。

此外，图1中所示出的各种部件的数目和放置同样是与本申请内容相关联的方面的非限制性实施例。举例来说，虽然已按飞行器的相对位置说明了各种部件(例如，在飞行器10的机翼上的电负载20等)，但本申请内容的方面不受如此限制，且部件基于其示意性描绘而不受如此限制。预见额外飞行器10配置。

应理解，虽然在飞行器环境中展示本发明的各方面，但是本申请内容不受如此限制，且具有在非飞行器应用，例如其它移动应用和非移动工业、商业和住宅应用中的电力系统的一般用途。

图2示出了用于电机如发电机18或后备发电机24的定子组件26的非限制性实施例。所示定子组件26可包括电机的一段或多段的任何定子组件，包括但不限于主机器(或主发电组件)，或励磁器组件、永磁发电机组件等，且与本申请无密切关系。如图所示，定子组件26包括大体上圆柱形的芯28、一组柱30、至少一个绕组槽口32，且可选包括提供成用于一些绕组槽口32的至少一个槽口衬套34。芯28的内周处的表面包括一组间隔开的柱30，其从芯28沿径向向内延伸，且在其间限定对应组间隔开的绕组槽口32。该组间隔开的柱30和对应组间隔开的绕组槽口32可容易沿周向方向以预定间距沿径向布置。一组绕组槽口32可构造成具有面对芯28的周向中心点的开口顶部，且可终止于沿芯28轴向地间隔开的相对开口端中。例如，绕组槽口32的端部可沿轴向终止于与芯28相同的长度。槽口衬套34可沿绕组槽口32的内周设置，其限定面对芯28的周向中心点的开口顶部，且终止于示为延伸超过绕组槽口32的开口端的相对端。在另一个实施例中，终止于端部的槽口衬套34并未延伸超过绕组槽口32开口端。芯28可由一组叠片形成，但可构想出材料的备选形成或加工。

图3示出了具有一组定子绕组36的组装的定子组件26的一组绕组槽口32的构造的截面视图。定子绕组36包括导电丝(仅示出一些，为了图示目的，不成比例)，其卷绕绕组槽口32内的芯28，使得独立组的绕组36可与相邻槽口32中发现的其它组的绕组36分开。还示出了槽口衬套34将一组定子绕组36与一组柱30和定子芯28隔离开。尽管仅示出了一组定子绕组36，但本申请内容的非限制性方面包括至少一组绕组36卷绕至少两个柱30的轴向端(下文称“端匝”)，且穿过至少两个相邻的绕组槽口32，使得绕组36的激励在介入的柱30处形成磁极38。

在电机的操作期间，例如，通过可旋转转子组件(未示出)相对于定子组件26、一组绕组36、磁极38或它们的组合的磁场旋转在对应的极38处的定子绕组36中生成对应电流。定子绕组36中生成的电压或电流可最终输送至输出端，例如，输出端与输电线22进一步电连接。

定子绕组36中生成的电流还可在绕组36中生成热，例如，通过电阻损失。定子绕组36与定子芯28(例如，经由槽口衬套34)之间的物理或热接触允许绕组36中生成的热从绕组36热传导至芯28。传导至芯28的热例如可通过导热定子套筒组件从电机或定子组件26传导走。

图4示出了根据本申请的方面的定子套筒组件40的立体图。定子套筒组件40可包括大体上圆柱形的壳体56，其具有内表面46和外表面48，其中例如，表面46,48大体上是周向的。内表面46可限定壳体56或套筒组件40开口，其适于、尺寸适于、形状适于、轮廓适于，或另外构造成将定子组件沿轴向接收在定子套筒组件40内，如，图2和3的定子组件26。如本说明书使用的“轴向地”可表示延伸穿过定子套筒组件40的径向中心的维度。附加的定子组件可包括在本申请内容的方面中。

定子套筒组件40或定子壳体56还可包括第一圆柱形段50或第二圆柱形段52，其中第一圆柱形段50和第二圆柱形段52沿轴向与彼此间隔开。在本申请的一个非限制性方面中，第一圆柱形段50和第二圆柱形段52可由一组沿径向布置且沿周向间隔开的套筒连接器54沿轴向间隔开。在本申请的另一个非限制性方面中，套筒连接器54可沿周向方向均匀间隔开。每个相应段50,52可包括定子壳体56、内表面46、外表面48等的方面。

如图所示，定子套筒组件40或定子壳体56也示为包括流体入口通路42和流体出口通路44。如图所示，流体入口通路42和流体出口通路44可设置或布置在相对的轴向部分上，或邻近定子套筒组件40或定子壳体56的相对的轴向终止端。例如，在一个非限制性实施例的构造中，流体入口通路42布置在第一圆柱形段50上，而流体出口通路55布置在第二圆柱形段52上。在另一个非限制性实施例的构造中，定子套筒组件40可包括一组多个流体入口通路42、一组多个流体出口通路44，或它们的组合。在又一个非限制性实施例的构造中，一组流体入口通路42、一组流体出口通路44或它们的组合可围绕相应的第一段50或第二段52的外周沿周向间隔开或布置。尽管通路42,44描述为相对的“入口”或“出口”通路，但“入口”或“出口”的相应标记仅用于识别目的，以助于读者理解本申请内容，且不产生限制特别是关于位置、定向或其使用。例如，本申请内容的非限制性方面可包括与所示相反的流体流动设计或定向，使得“入口”变成“出口”，且反之亦然。

图5示出了图4中的定子套筒组件40的横截面视图。如图所示，第一圆柱形段50可包括两个沿径向间隔开的腔，示为内径向腔60和外径向腔62。如本说明书使用的“内”径向腔60用于表示腔62，其具有小于“外”径向腔62的从中心线(如，第一圆柱形段50的径向中心)的半径。如图所示，内径向腔60可沿轴向方向延伸，且由限定内表面46的定子套筒壳体56的第一圆柱形段50的至少外径向壁部分限定。内径向腔60可包括由限定内表面46的外径向壁界定在径向向外侧上的部分或整个沿周向延伸的腔。如图所示，第一圆柱形段50还包括第一圆柱形段50的轴向端处的由第一圆柱形段50的沿轴向延伸的部分限定的入口腔63。入口腔63可沿径向方向与流体入口通路42的至少一部分流体地联接或连接，且可沿轴向方向与内径向腔60的至少一部分流体地联接或连接。在此意义上，内径向腔60例如可经由入口腔63流体地连接到流体入口通路42的至少一部分上。在一个非限制性实施例中，入口腔63可尺寸、形状、轮廓等适于确保经由腔63由流体入口通路42接收的流体的沿周向延伸的分布。

外径向腔62可沿轴向方向延伸，且由定子套筒壳体56的第一圆柱形段50的至少内径向壁部分和外径向壁部分限定。在一个非限制性实施例中，限定外径向腔62的外径向壁部分可至少部分地限定定子套筒壳体56的外表面48。外径向腔62的至少一部分可沿径向重叠内径向腔60的对应沿轴向延伸的部分。

定子套筒壳体56的第一圆柱形段50还可包括使内径向腔60与外径向腔62流体地连接的一组通孔、端口、孔口或径向流体通路64。例如，一组径向流体通路64可通过限定在其间沿径向延伸的通路来流体地连接到内径向腔60和外径向腔62。如图所示，一组径向流体通路64可与彼此沿轴向间隔开(轴向间距示为66)、与彼此沿周向间隔开(周向间距在68处示出)，或它们的组合。例如，一组径向流体通路64的非限制性方面可包括布置、设置、组合、组织等在通路子集中的一组径向流体通路64或径向流体通路64的子集。

例如，径向流体通路64的至少一个子集可布置成沿周向延伸的排、沿轴向延伸的排，或它们的组合。在另一个非限制性实施例中，径向流体通路64的至少一个子集可对角地布置(即，参照轴向或周向方向)。在又一个非限制性实施例中，第一子集或一排径向流体通路64可关于相邻或邻近的第二子集或一排径向流体通路64沿轴向或沿周向偏移。

在本申请内容的另一个非限制性方面中，径向流体通路64的至少一个子集可布置成在暴露于接收在内径向腔60中的流体时，允许、提供或确保共同的流体压力围绕内径向腔60分布。在此意义上，布置或构造可适于围绕内径向腔60调节或流体地分布输送至内径向腔60的流体，以确保内径向腔60的较大的流体覆盖。在另一个意义上，布置或构造可适于调节或流体地分布内径向腔60内的流体压力。在一个非限制性实施例中，布置或构造适于确保内径向腔60的较大部分或容积响应于例如通过流体入口通路42输送至内径向腔60的调节的流体供应(例如，一组或预定流体流量)由流体或流体体积占据。在另一个非限制性实施例中，一组径向流体通路64的尺寸、维度、轮廓、半径、直径等可适于或构造成调节或流体地分布输送至内径向腔60的流体，或其流体压力。在此实施例中，一组径向流体通路64的尺寸可有效地或可操作地减小供应至内径向腔60或穿过一组径向流体通路64的流体流量，以确保内径向腔60内的流体覆盖或分布的足够、显著或较大的量或数量。如本说明书使用的内径向腔60内的流体覆盖或分布的足够、显著或较大的量或数量可包括大于流体体积占据的内径向腔60的容积的60％、70％或80％。在另一个实施例中，内径向腔60内的流体覆盖或分布的足够、显著或较大的量或数量可包括大于40％、50％或60％的孔隙度。

套筒连接器54可限定使外径向腔62与第二圆柱形段52流体地连接的一组连接器流体通路70。在此意义上，第二圆柱形段52可限定与连接器流体通路70流体地连接的由第二圆柱形段52或定子套筒壳体56限定的第三腔72。在所示实施例中，第三腔72示为由内径向壁和外径向壁界定或限定。本申请内容的非限制性方面可包括围绕定子套筒壳体40沿周向间隔开的一组套筒连接器，使得在本说明书所述的一组腔60,62,72内传送的流体可沿一组套筒连接器54的分布进一步沿轴向横穿。在另一个非限制性方面中，沿周向间隔开的一组套筒连接器54可布置、设置或另外包括在内来确保沿圆柱形壳体56的全部或局部部分横穿前述一组腔60,62,72的足够、均匀、平衡或分布式的流体流。第二圆柱形段52、第三腔72等的非限制性方面还可包括流体引导部件，如，翅片、阻挡器、挡板、通路组等，且与本申请内容没有密切关系。如图所示，第三腔72还可与流体出口通路44进一步流体连接。

尽管所示实施例展示了本申请的非限制性方面，但可包括本申请的附加方面或构造。例如，本申请内容的非限制性方面可包括第三腔72，其不由内径向壁界定，且暴露于定子套筒壳体56或定子组件26的总体内部，类似于第一圆柱形段50或内径向腔60的构造。类似地，本申请的非限制性方面可包括具有界定或限定内径向腔60的内径向壁的内径向腔60。

尽管图5中示出了定子套筒组件40的横截面的仅有限部分，但本申请的非限制方面可包括沿定子套筒组件40的圆周的至少一部分布置、复制、构造或另外包括的内径向腔60或外径向腔62、入口腔63、径向流体通路64、套筒连接器54、第三腔72或它们的组合中的至少一个子集。例如，本申请的非限制性方面可包括沿定子套筒组件40的整个圆周重复的所示部件。

图6示出了穿过定子套筒组件40的流体流的示意图。在所示实施例中，可包括冷却剂或冷却流体流的流体大体上由箭头80代表。冷却剂或冷却流体的非限制性方面可包括液体，如油或水，或气体。如图所示，流体冷却剂流80可在流体入口通路42处接收。流体冷却剂流80可源自冷却剂泵、冷却剂储存器等，且与本申请内容没有密切关系。流体冷却剂流80经由流体入口通路42流至入口腔63，其示意性地示为在内径向壁上由定子组件界定或限制，如，本说明书所述的定子组件26，且其中其可围绕定子组件26沿周向分布。流体冷却剂流80还可从入口腔63沿轴向进一步流至内径向腔60，其示意性地示为由定子组件界定或限制在内径向壁上，如，本说明书所述的定子组件26。流体冷却剂流80可沿定子组件26沿轴向横穿内径向腔60的至少一部分。

在发电机操作期间，定子绕组36中生成的电流也可在绕组36中生成热，其热传导至定子组件26或定子芯28。如图所示，传导至定子绕组36中的定子组件26或定子芯28的热的至少一部分可从定子组件26进一步传导至横穿内径向腔60的流体冷却剂流80。如本说明书所述，横穿内径向腔60的流体冷却剂流80可围绕整个定子套筒组件40沿周向延伸，以允许足量的冷却剂流体从整个圆柱形定子组件26除去热。

流体冷却剂流80然后界定在内径向腔60中，使得流80压力推动、升高或另外沿径向向外流过径向流体通路64至外径向腔62，其可沿轴向朝一组套筒连接器54进一步流动。流体冷却剂流80然后可从内径向腔60沿轴向经由一组连接器通路70流至第三腔72。沿周向间隔开的一组套筒连接器54可确保流体冷却剂流80沿轴向方向分布，以确保朝第三腔72的足够、均匀、平衡或分布的流体流。在非限制性实施例中，第三腔72或第二圆柱形段52还可与另一个定子组件热连接，其示意性地示为激励器定子组件82、永磁体发电机(PMG)定子组件84，或它们的组合。在此意义上，本申请内容的方面可进一步提供布置成、设置成或另外与第二圆柱形段52热连接的定子组件26,82,84的除热、冷却等。流体冷却剂流80可进一步沿轴向横穿第三腔72，且可接收在流体出口通路44(图6中未示出)处。

图7示出了根据本说明书所述的各种方面的用于在定子组件处冷却的方法100。在步骤110处，方法100始于将流体冷却剂流80接收到第一壳体部分50，第一壳体部分50具有与定子组件26热连接的内径向腔60。在步骤120处，接下来，方法100继续将流体冷却剂流80输送至第一壳体部分50的外径向腔62，外径向腔62重叠内径向腔60的至少一部分，且由围绕第一壳体部分50沿周向间隔开的一组径向通路64与内径向腔60流体地连接。然后，在步骤130处，方法100将流体冷却剂流80输送至第二壳体部分52，第二壳体部分52与第一壳体部分50沿轴向间隔开，且由套筒连接器54的一组沿周向间隔开的流体通路70与外径向腔62流体地连接。

所描述的顺序仅用于例示的目的，并不意味着以任何方式限制方法300，因为应该理解的是，所述方法的各部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括额外的或插入的部分，或者方法的所描述部分可以分成多个部分，或者方法的所描述部分可以被省略而不偏离所描述的方法。

本申请的方面提供了或允许了用于冷却电机的定子或定子组件的定子套筒组件。除上图中所示的之外的许多其它可能的方面或构造由本申请构想出。另外，可以重新布置各种部件的设计和放置，从而可以实现许多不同的直列配置。

上述方面的一个优点在于本说明书所述的定子套筒组件可通过允许冷却剂流体流沿定子套筒组件的较大的周向部分分布来增大定子组件的有效冷却表面面积。通路的布置实现内径向腔中的冷却剂流的轴向和周向分布，冷却剂流从内径向腔到外径向腔的径向分布，以及冷却剂到第二圆柱形段的轴向和周向分布。在此意义上，通路的布置通过调节或配置较大的定子套筒组件分布上的流体压力来实现或允许流体覆盖的分布。在一个非限制性方面中，流体覆盖的分布可允许均匀的冷却剂流，且支持冷却剂流的最小压力阈值(例如，消除或减小压降)。在一个非限制性实施例中，本申请中的压降比常规定子套筒冷却中小80％。

上述方便的优点继而又可导致发电机或电机有选择地操作成根据期望的环境操作特征来提供发电。

上述定子套筒组件还可通过允许有效流体冷却来降低维护成本不必明显地替换或重设计电机。在一个实施例中，电机的均匀冷却改善了定子组件的寿命和电机的热环境。

所得到的通用发电机方面可使用用于修理或更换的通用零件，而不论发电机的定子套筒组件如何。通过使用通用零件，可通过更少的总零件、更少的维护培训(由于可更换或利用的部件的总数减少)、降低的零件和发动机组成本和最小化的非经常性工程成本来维护一系列发电机。

在未描述的范围内，各个方面的不同特征和结构可以根据需要彼此组合使用。无法在所有方面说明这一特征并不意味着将其解释为不可能，而是为了简洁描述而完成。因此，不同方面的各种特征可以根据需要混合和匹配以形成新的方面，不管新方面是否被明确描述。本说明书所述的特征的组合或置换被本申请所覆盖。

本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本申请的各方面，并且还使本领域技术人员能够实践本申请的各方面，包括制作和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本申请的可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们既定在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种定子套筒组件，包括：

第一圆柱形壳体部分，其限定由至少一个周壁限定的内径向腔和由至少两个周壁限定的外径向腔，所述外径向腔至少上覆所述内径向腔的轴向部分，以及一组径向通路使所述内径向腔与所述外径向腔流体地连接；

限定第三腔的第二圆柱形壳体部分，所述第二壳体部分与所述第一壳体部分沿轴向间隔开；以及

使所述外径向腔与所述第三腔流体地连接的一组沿周向间隔开的轴向流体通路。

2.根据权利要求1所述的定子套筒组件，其中所述内径向腔适于包围定子组件，且由所述定子组件的至少一部分限定。

3.根据权利要求2所述的定子套筒组件，其中所述内径向腔、所述一组径向通路、所述外径向腔、所述轴向流体通路和所述第三腔限定冷却系统流体流的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的定子套筒组件，还包括横穿所述冷却系统流体流的流体冷却剂流。

5.根据权利要求4所述的定子套筒组件，其中所述流体冷却剂流从所述定子组件除去热。

6.根据权利要求1所述的定子套筒组件，其中所述第三腔适于上覆至少一个定子组件。

7.根据权利要求1所述的定子套筒组件，其中所述一组径向通路围绕所述内径向腔的至少一个周壁布置。

8.根据权利要求1所述的定子套筒组件，其中所述一组沿周向间隔开的轴向流体通路围绕所述第一壳体部分和所述第二壳体部分的整个圆周布置。

9.一种用于电机的定子组件，包括：具有多个柱的定子芯；多个绕组，其中绕组设在每个所述柱上；以及围绕所述定子芯和面对所述定子芯的内表面定位的定子套筒，且包括：

第一圆柱形壳体部分，其限定与所述定子芯成导热面对关系的内径向腔，以及外径向腔，所述外径向腔至少上覆所述内径向腔的轴向部分，以及一组径向通路使所述内径向腔与所述外径向腔流体地连接；

限定第三腔的第二圆柱形壳体部分，所述第二壳体部分与所述第一壳体部分沿轴向间隔开；以及

使所述外径向腔与所述第三腔流体地连接的一组沿周向间隔开的轴向流体通路；

其中所述内径向腔、所述一组径向通路、所述外径向腔、所述轴向流体通路和所述第三腔限定流体冷却剂流动路径，由此冷却剂可提供至所述内径向腔，至所述第三腔。

10.一种冷却定子组件的方法，包括：

将流体冷却剂流接收至具有与定子组件热连接的内径向腔的第一壳体部分；

将所述流体冷却剂流输送至第一壳体部分的外径向腔，所述外径向腔重叠所述内径向腔的至少一部分，以及由围绕所述第一壳体部分沿周向间隔开的一组径向通路与所述内径向腔流体地连接；以及

将所述流体冷却剂流输送至与所述第一壳体部分沿轴向间隔开且由一组沿周向间隔开的流体通路与所述外径向腔流体地连接的第二壳体部分；其中所述流体冷却剂流从所述定子组件除去热。