CN112970172A - 永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种布置成由飞机发动机驱动的发电机，该发电机包括定子和转子。定子包括定子芯和多个功率通道，定子芯具有基本上环形的横截面，并且具有在定子的纵向轴线的方向上纵向延伸的多个狭槽，狭槽用于接纳导体以形成定子的绕组，其中，每个功率通道包括具有至少第一相绕组的成组绕组，第一相绕组包括第一组线圈，第一组线圈包括以搭接绕组构造缠绕的多个导体，第一组线圈具有分离相带，使得第一组线圈至少包括第一线圈和第二线圈，第一线圈相对于第二线圈机械地移位定子的预定数量的狭槽。转子包括永磁体，永磁体适于例如通过层压转子磁体来减小涡流损耗。

Description

永磁发电机

技术领域

本发明涉及一种设置成由飞行器发动机驱动的永磁发电机。特别地，本发明涉及一种容错的高速永磁发电机。

背景技术

飞行器推进系统通常包括可连接到发电机的发动机，比如涡轮发动机或喷气发动机。发电机通常由包括转子和定子的磁路部件的组件形成。众所周知，转子相对于定子的旋转引起转子产生的磁场与设置在定子上的绕组的相互作用，从而产生感应电动势(EMF)和/或电流。在永磁发电机中，转子的磁场是由永磁体产生的，随着定子绕组通过永磁体的移动磁场，永磁体在定子绕组中感应出AC电压。

许多新的飞行器技术，比如混合动力飞行器和纯电动飞行器，都需要具有冗余和容错能力的高性能和低重量的发电机。然而，与使用转子绕组产生转子磁场的同步发电机不同，与永磁发电机相关的问题是转子磁通是固定的并不能被禁用。因此，只要转子旋转，永磁发电机便继续产生反EMF并提供任何故障。因此，为了能够满足混合动力电动飞行器的最新发展所提出的苛刻要求，就需要一种能够实现例如大于30000rpm的高速度的容错且冗余的永磁发电机。

永磁发电机中的容错的先前解决方案已涉及在定子的齿周围使用不重叠的集中绕组。然而，这样的布置受到以下事实的限制，即，电频率由极数决定。对于航空航天应用，使用集中绕组会导致高的极数，通常为10或更高，这在高速下会产生很高的电频率。例如，极数10将导致在40000rpm时大约为3.3kHz的电气频率。然而，使用当前的电子控制技术，这样的频率是不可管理的，或者至少是非常具有挑战性的，因此，此类设计仅限于要求速度低于20000rpm的应用中，以便将电频率和相关损耗保持在可接受的水平内。因此，集中绕组提供的解决方案不适用于高速发电机。

在具有一定冗余度水平的较低频率下实现高速的一种方式是使用具有至少两个功率通道的重叠绕组。在这种情况下，每个相带被分成两个或更多部分，以形成两组或更多组分离的电绝缘绕组。在这样的布置中，在功率通道之间存在电位移，例如分别针对6相、9相和12相的30°电位移、20°电位移或15°电位移。

然而，在这种布置中，如果第一组绕组被加载并且第二组绕组发生短路，则第一组绕组将经受随后的电压和功率下降。例如，在具有30度电位移的双三相绕组中，一组绕组中的三相短路会导致另一组绕组中的电压和功率下降近50％。这是由于各组绕组之间的磁耦合。换言之，两个通道共享引导其磁通的同一磁路。因此，通常用于高速发电机的标准分布式绕组不提供容错。

因此，需要用于在高速下使用的冗余且容错的发电机。

发明内容

为了解决上述问题，特别是磁耦合问题，提出了一种解决方案，其中在定子中使用分离式分布绕组。这些也被称为具有分离相带(split phase belt)构造的搭接绕组。如同标准分布式绕组中那样，每相都分为两部分以形成两组绕组，即两个功率通道。

为了提供这种布置，每组绕组、即每个功率通道包括对应于定子的相的多组线圈。每组线圈由导体以搭接绕组构造围绕狭槽缠绕形成，由此，相带被分成至少两个部分，这些部分至少围绕定子周缘的一部分分布。每相包括围绕两组狭槽缠绕的至少两个线圈，其中，两个线圈在狭槽的一个区域中重叠，即，两个线圈的导体占据相同的狭槽。相的一个线圈在例如顺时针方向的第一方向上围绕第一组狭槽缠绕，而另一线圈在例如逆时针方向的第二相反方向上围绕第二组狭槽缠绕。结果，电流在重叠区域中沿导体在相同方向上流动。每组狭槽包括多个狭槽，多个狭槽被分成相邻狭槽的两个单独的部分，每个部分被多个另外的狭槽分开，这些另外的狭槽包含对应于定子的一个或多个其它相的导体。例如，每组狭槽可包括八个狭槽，其被分为四个相邻狭槽的两个部分，四个相邻狭槽的这些部分被设置在两个部分之间的多个另外的狭槽分开。

此外，两个线圈中的每个线圈中的多个导体也与不同线圈的导体重叠，具体地，与对应于不同功率通道中的相的线圈重叠。即，每相包括多个导体，每个导体与对应于另一功率通道的相的另一个导体占据相同的狭槽。这称为双层绕组布置。因此，每组绕组、即每个功率通道仅部分地围绕定子的周缘物理地延伸，其中，每个功率通道的导体在围绕定子的周缘的两个狭槽区域中与另一个功率通道的导体重叠。即，至少两个狭槽区域包含对应于不同组绕组的导体。这样，磁芯包括至少两组分开的重叠绕组，在2对极电机的情况下，它们彼此机械地移位例如180°，因此，在分开的成组绕组之间没有电移位。因此，大大减小了功率通道之间的磁耦合，因此，功率通道基本上彼此独立地操作。

因此，该布置解决了在分开的成组绕组之间的磁耦合的问题，并且当在另一个通道中发生故障时，导致健康通道的功率损耗大大降低。

尽管这种绕组布置解决了功率通道之间的磁耦合问题，但是在故障情况期间，发电机的效率仍在经受大幅下降。令人惊讶地发现，在一个功率通道中的短路故障期间，转子磁体内的涡流损耗出乎意料地增加到不可接受的水平。这样的损耗会对正常通道中的功率产生负面影响，从而导致多达60％的功率下降。

大涡流是由于在高不平衡负载下操作时，例如，当一个通道已经短路并且另一个通道在额定功率下操作时，始终沿着一个或多个转子磁体和定子之间的气隙的磁通势(MMF)波形的畸变引起的。在非容错电机中不会出现这样的问题，因为它们永远不在这样的条件下操作，即，它们不提供多个功率通道，这些通道能够在一个功率通道短路故障期间以正常功率水平操作。这样，这种特殊现象特定于此处提出的具有多个独立功率通道的拓扑。

这样，在解决磁耦合问题时，很难预测在故障情况期间会出现这种问题。

为了克服该问题，永磁体经过特殊调整，以最大程度地减少故障条件下的感应损耗。具体地，已经发现永磁体的特殊部段以例如通过在至少一个方向上层压永磁体来使损耗最小化。这样，适于降低涡流损耗的分离式分布绕组和永磁体的组合提供了一种高速且容错的永磁体发电机的解决方案。特别地，由于功率通道是磁分离的，因此，如果一个通道中发生故障，则一个或多个其它通道将继续递送足够的功率，而转子的特别适配的永磁体确保了在此类故障期间涡流损耗最小化。例如，在一个通道中发生三相短路故障的情况下，在故障条件期间，正常通道中只经受8％的功率损失。

本发明的第一方面提供了一种由飞机发动机驱动的发电机，该发电机包括定子，定子包括定子芯和多个功率通道，定子芯具有基本上环形的横截面，并且具有在定子的纵向轴线的方向上纵向延伸的多个齿和狭槽，狭槽用于接纳实心导体以形成定子的绕组，其中，每个功率通道包括至少具有第一相绕组的成组绕组，第一相绕组包括第一组线圈，第一组线圈包括以搭接绕组构造缠绕的多个导体，第一组线圈具有分离相带，使得第一组线圈至少包括第一线圈和第二线圈，第一线圈相对于第二线圈机械地位移预定数量的定子狭槽。发电机还包括转子，其中转子包括适于减少涡流损耗的永磁体。

如上所述，特定的绕组布置解决了故障条件下的磁耦合问题，而特别适配的转子磁体解决了由于高不平衡负载而产生的高涡流损耗的问题，例如，当一个功率通道已经发生故障而另一个通道在额定功率下操作时。这样，本发明提供了一种容错和冗余的高速发电机。

较佳地，定子的预定数量的狭槽由第一相绕组的相带的尺寸限定。例如，如果第一相绕组的相带为60°，则在不存在分离式分布绕组布置的情况下，相带可对应于48个狭槽定子的8个狭槽。当使用本文所述的分离式分布绕组布置时，第一线圈和第二线圈可相对于彼此移位60°，即，两个线圈各自分别移位4个狭槽。这导致了4个狭槽的相带。

第一线圈可以在第一方向上围绕定子的第一组狭槽缠绕，而第二线圈可以在第二相反方向上围绕定子的第二组狭槽缠绕。

较佳地，定子的第一组狭槽和定子的第二组狭槽各自包括相应两组相邻的狭槽，具有设置在其间的多个另外的狭槽。即，每组狭槽由相邻的狭槽的两个分开的部分形成，相邻的狭槽由一定数量的其它狭槽分开。例如，第一组狭槽可以包括被分成相应的两组四个相邻狭槽的八个狭槽，八个另外的狭槽位于两组四个狭槽之间。

第一组狭槽中的成组相邻狭槽可以与定子芯的第一区域中第二组狭槽中的成组相邻狭槽重叠，其中，第一线圈的一个或多个导体与第二线圈的一个或多个导体占据相同的狭槽。即，第一组狭槽中的(即第一线圈的)成组相邻狭槽可以是与第二组狭槽中的(即第二线圈的)成组相邻狭槽相同的狭槽，使得第一和第二线圈均被缠绕，以占据该共享的成组相邻狭槽。

可以将第一线圈和第二线圈布置成使得电流在第一区域中沿导体在相同方向上行进。

对应于多个功率通道中的一个的另一相绕组的至少另一组线圈的线圈可以占据位于第一和/或第二线圈内的一个或多个狭槽。即，位于第一和第二组狭槽内的另外的狭槽可能被对应于功率通道的其它相的其它导体所占据。

第一组线圈的两个线圈中的每个可以与对应于多个功率通道中的一个的另一相绕组的至少另一组线圈重叠，其中，第一组线圈中的一个或多个导体与至少另一组线圈的一个或多个导体占据相同的狭槽。

多个功率通道中的每个可以包括至少三相。

多个功率通道中的每个然后可以包括第一相绕组，并且还包括第二相绕组和第三相绕组，第二相绕组包括第二组线圈，第三相绕组包括第三组线圈，第二和第三组线圈被以搭接绕组构造缠绕并具有分离相带。

定子可包括具有直径上相反布置的两个功率通道。

为了减少涡流损耗，可以在至少一个方向上将永磁体分段。在这方面，可以以任何合适的方式对永磁体进行分段，以提供由例如气隙的一些非磁性材料分开的多个单独的磁性部段。

例如，永磁体可以包括相对于转子的旋转轴线的方向径向延伸的部段。

替代地或附加地，永磁体可包括在转子的旋转轴线的方向上纵向延伸的部段。

部段具有的厚度可以高达2mm，或者较佳地，厚度约为1mm。

在一些布置中，永磁体可以是层压的。

本发明的另一方面提供了一种包括如上所述的发电机的飞行器推进系统。

附图说明

通过仅以作为示例并参考附图对本发明的实施例进行的以下描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。

图1示出了现有技术的定子，该定子具有带有30°电移相绕组布置的双三相；

图2示出了根据本发明的电机；

图3是根据本发明的定子的端部的三维视图；

图4A示出了图3所示的定子的第一部分；

图4B示出了图3所示的定子的第二部分；

图5A是根据本发明的定子的端视图；

图5B是示出根据本发明的定子的绕组的示意图；

图6是示出根据本发明的定子的绕组构造的部分的示意图；

图7示出了根据本发明的另一定子的绕组构造；

图8示出了根据本发明的转子磁体；

图9是包括根据本发明的发电机的飞行器推进系统的示意图。

具体实施方式

为了在较低的电频率下实现高速度，一种有效的解决方案是使用至少两个功率通道，例如，通过使用在其间具有电位移的两组绕组来实现。这样的布置的示例在图1中示出，其示出了具有30度位移的六相机器的示例。具体地，图1示出了具有电位移为30°的双三相布置的定子。每相的绕组分为两部分，以提供两组电绝缘绕组、即两个功率通道，第一组绕组由a、b、c、a'、b'和c'表示，而第二组绕组由x、y、z、x'、y'和z'表示。

然而，这种布置不是容错的。如果第一组绕组被加载，而第二组绕组发生短路，则第一组绕组的“正常”、即无故障的功率会下降，这进而导致来自该正常的第一组绕组的输出电压下降。这是由于两组绕组之间的磁耦合。

为了解决磁耦合的问题，同时在较低频率下仍实现相同的高速，使用了新的布置，其中每个功率通道中的导体均具有搭接绕组结构，并带有分割相带，也称为分离式分布绕组。在这些布置中，功率通道中的磁耦合大大降低，并因此彼此独立地操作。

图2至图5示出了这种布置的示例。图2示出了发电机200，其包括定子201和转子210。定子201包括磁性定子芯202以及两个功率通道204和206，每个功率通道对应于单独组的绕组。尽管此示例示出了两个功率通道204和206，但是应当理解，定子201可以包括如由不同的实际实施方式所需的任何合适的多个功率通道。

如在图3、4A和4B中进一步示出的，每个功率通道204、206由实心导体204a、206a组成，实心导体204a、206a围绕纵向狭槽208缠绕，纵向狭槽208在定子201的纵向Z轴线的方向上延伸穿过定子芯202。这些导体204a、206a构成每组绕组的线圈，这将在下面更详细地讨论。在这方面，每个狭槽208构造成使得其可以容纳两个实心导体204a、206a，其通常称为双层绕组构造。每个功率通道204、206包括至少三组线圈(在三相电机中)，其包括多个导体204a、206a，其中每组线圈对应于定子201的相。在这方面，定子201的每相分为两个，每个功率通道204、206包括对应于该相的导体204a、206a。然后将每相的导体204a、206a围绕狭槽208缠绕，使得相带被分成另外两个部分并围绕定子芯202的周缘的部分分布。将在下面被更详细地描述该构造。

如图3和图4所示，两个功率通道204、206不各自围绕定子芯202的整个周缘完全延伸。相反，两个功率通道204、206各自围绕定子铁心202的周缘的仅一部分延伸。将功率通道定位成使得它们在两个区域中在直径上相对并且重叠。这由图5A和图5B进一步示出，图5A和图5B示出了定子201的端视图。如能在图5B中看到的，两个功率通道204、206围绕定子芯202的周缘延伸，使得狭槽208的两个区域(表示为区域500a和500b)容纳来自两个功率通道204、206的导体。然后，狭槽208的第三区域(表示为区域500c)则仅容纳来自第一功率通道204的导体，而狭槽208的第四直径上相对的区域(表示为区域500d)仅容纳来自第二功率通道206的导体。在具有不同数量的通道的实施例中，可以在相邻的通道之间提供不同水平的重叠，并且这些通道可以围绕周缘基本上均匀地以不同数量分布。

在图5B所示的示例中，每个功率通道204、206包括三相，但是可以设想每个通道具有不同数量的相的示例。第一功率通道204包括三组线圈，每组线圈包括提供相绕组A、B和C的多个导体，而第二功率通道206包括三组线圈，每组线圈包括提供相应相绕组A1、B1和C1的多个导体。对于每个功率通道204、206的每个相绕组，相带在狭槽的三个区域500a-d之间分开，其中，狭槽的每个区域500a-d包括多个相邻的狭槽208，多个相邻的狭槽208围绕定子芯202的周缘的一部分延伸。在该示例中，每个区域500a-d包括十二个狭槽208。每个区域500a-d包括对应于定子201的每一相的导体，其中导体可以是第一和第二功率信道204、206中的一个或两个的部分。即，每组相邻狭槽208对应于一相，并且可以包括来自相同相的绕组的两个导体，或者来自两个不同功率通道204、206的相绕组的导体。对于每组线圈，相带的一部分被一组相邻的狭槽208容纳，在这种情况下，被四个相邻的狭槽208容纳。这样，每个区域500a-d内的狭槽208根据相的数量和相带的尺寸分组，在这种情况下，是由四个相邻狭槽208组成的三组。

在两个功率通道204、206重叠的区域500a和500b中的每个区域中，来自相应相绕组的导体被同一组狭槽208容纳。例如，相绕组A和相绕组A1的相应导体占据同一组相邻狭槽208，相绕组B和相绕组B1的相应导体占据同一组相邻狭槽208，并且相绕组C和相绕组C1的相应导体占据同一组相邻狭槽208。在仅存在一个功率通道204、206的第三和第四区域500c、500d中，该功率通道204、206的每相的导体占据一组相邻的狭槽208。例如，对应于第一功率通道204中的相绕组A的导体占据区域500c中的一组相邻狭槽208，对应于第一功率通道204中的相绕组B的导体占据区域500c中的第二组相邻狭槽208，并且对应于第一功率通道204中的相绕组C的导体占据区域500c中的第三组相邻狭槽208。类似地，对应于第二功率通道206中的相绕组A1的导体占据区域500d中的一组相邻狭槽208，对应于第二功率通道206中的相绕组B1的导体占据区域500d中的第二组相邻狭槽208，并且对应于第二功率通道206中的相绕组C1的导体占据区域500d中的第三组相邻狭槽208。

图6进一步示意性地示出了如何将对应于相的一组或多组线圈围绕定子芯202的狭槽208缠绕，以提供具有分离相带构造的搭接绕组。图6示出了两组线圈600、602，它们缠绕在定子芯202上，该定子芯202包括48个单独的狭槽208，其中，每组线圈600、602对应于定子201的一相，每相具有60°的电相带。例如，参考图5B，第一组线圈600可以提供第一功率通道204的相绕组A，而第二组线圈602可以提供第二功率通道206的相应相绕组A1。每组线圈600、602包括占据狭槽208的多个导体601、603。

为了分开相带，将第一组线圈600缠绕为两个线圈600a、600b，并且将第二组线圈602也缠绕为两个线圈602a、602b。以第一组线圈600为例，第一线圈600a围绕第一组狭槽缠绕，该第一组狭槽包括彼此间隔开的两组分开的狭槽604a、604b。在该示例中，每组狭槽604a-d包括四个相邻的狭槽208，但是，应当理解，根据相带的尺寸，这可以是任何数量的狭槽208。第一线圈600a在第一方向上、例如在顺时针方向上围绕两组狭槽604a、604b缠绕，使得第一线圈600a的导体601在沿着Z轴线的向上方向上被第一组狭槽604a所接纳，然后在沿着Z轴线的向下方向上被第二组狭槽604b所接纳。然后将第二线圈600b围绕另一组狭槽缠绕，该另一组狭槽也包括彼此间隔开的两个分开的组604b、604c。这样，第二组狭槽604b接纳两个线圈600a、600b的导体601，使得两个线圈600a、600b在一个区域中重叠。第二线圈600b在与第一线圈600a相反的方向上、例如在逆时针方向上围绕这两组狭槽604b、604c缠绕，使得第二线圈600b的导体601在沿Z轴线的向下方向上被第二组604b中的狭槽接纳，然后在沿Z轴线的向上方向上被第三组604c中的狭槽接纳。这样，电流在包括第一线圈600a和第二线圈600b的两个导体601的第二组狭槽604b中在相同的方向上行进。

第二组线圈602以类似的方式构造，其中第一线圈602a在第一方向上围绕第三组狭槽604c和第四组狭槽604d缠绕，而第二线圈602b在相反的方向上围绕第四组狭槽604d和第一组狭槽604a缠绕。与第一组线圈600一样，第二组线圈602的两个线圈602a、602b在一个区域中重叠，该区域是第四组狭槽604d，其中第一和第二线圈602a、602b的两个导体603占据相同的狭槽，使得电流沿着导体603在相同的方向上行进。

在该示例中，第二组线圈602中的第一线圈602a与第一组线圈600中的第二线圈600b重叠，而第二组线圈602中的第二线圈602b与第一组线圈600中的第一线圈600a重叠，其中电流沿导体601、603在相同方向上行进。这样，在每个功率通道204、206中提供相同相的成组线圈600、602重叠。在该示例中，在具有2个极对的情况下，相绕组A和相绕组A1被机械地移位180°，并且因此被电移位360°，因此两组线圈600、602之间的磁耦合被最小化。在其它布置中，例如，在包含三个功率通道的3极对电机中，每个功率通道的相应相绕组机械移位120°，并因此电偏移360°，以再次最小化每个功率通道中线圈之间的磁耦合。这样，通过目标电位移除以极对数即可计算出功率通道的机械角度。为了最小化磁耦合，目标电位移通常将为360电角度。

尽管在图6中为使附图清楚起见，在成组线圈600、602之间的成组狭槽606a-d示出为空的，但是应当理解，实际上，对应于其它相的导体将以类似的方式布置成占据这些狭槽606a-d。这在图5B中示例性地示出，图5B示出了第一功率通道204的每相A、B和C的导体以及第二功率通道206的每相A1、B1和C1的导体如何围绕定子芯202的周缘分布。

图7提供了具有分离相带构造的搭接绕组的另一示例。具体地，图7示出了用于三个三相构造的导体布局，其中定子包括54个狭槽并具有三个功率通道，每个功率通道具有三个三相绕组(A1、B1、C1；A2、B2、C2；

A3、B3、C3)。与先前的示例一样，每相的成组线圈包括相对于彼此机械移位的两个线圈，每相的线圈在其它两个功率通道中与另一相的线圈重叠。例如，对应于相绕组A1的一个线圈与对应于相绕组A2的一个线圈重叠，其中相A1和A2的导体占据相同的三个相邻狭槽，而对应于相绕组A1的另一个线圈与对应于相绕组A3的一个线圈重叠，其中相A1和A3的导体占据相同的三个相邻狭槽。

定子可包括任何合适数量的功率通道，每个功率通道包括任何合适数量的相绕组。

上述的定子绕组布置解决了在分开的成组绕组之间的磁耦合的问题，并且当在另一个通道中发生故障时，导致正常通道的功率损耗大大降低。然而，必须考虑的另一个问题是，在一个通道中发生短路故障期间，转子磁体内的涡流损耗的增加是不可接受的。大涡流是由于在高不平衡负载下操作时，例如，当一个通道已经短路并且另一个通道在额定功率下操作时，完全沿着一个或多个转子磁体和定子之间的气隙的磁通势(MMF)波形的畸变引起的。在非容错电机中不会出现这样的问题，因为它们永远不在这样的条件下操作，即，它们不提供多个功率通道，这些通道能够在一个功率通道短路故障期间以正常功率水平操作。这样，这种特殊现象特定于此处提出的具有多个独立功率通道的拓扑。为了克服该问题，永磁体经过特殊调整，以最大程度地减少故障条件下的感应损耗。

具体地，例如通过在至少一个方向上层压永磁体来使转子磁体分段，以便随着它们围绕发电机流动而破坏或扰乱涡流的路径。一旦被分段，永磁体的表观电阻率高于固体磁体的表观电阻率，因此，层压磁体更有效地抵抗了感应的涡流。图8示出了转子800的示例，该转子800特别适于减小回路故障期间的涡流损耗。转子800包括旋转部件802，该旋转部件802较佳地为铁磁背铁的形式，该旋转部件802被已被特别地分段的两个或多个永磁体804a-d的阵列包围。两个或多个永磁体804a-d的阵列包括可沿周向或纵向延伸的多个部段806。在该示例中，磁体804a-d已经轴向层压，使得每个部段806围绕纵向Z轴线、即旋转轴线径向地延伸。然而，应当理解，在其它布置中，磁体804a-d可以被层压，使得部段在纵向Z轴线的方向上纵向延伸。在其它布置中，磁体804a-d可以包括径向和纵向部段的组合。

对于期望的电频率，部段806可以具有任何合适的厚度，例如对于大约1.6kHz的电频率，每个部段806的厚度可以高达2mm。较佳地，部段806将为大约1mm。

解决涡流损耗问题的替代解决方案是使用结合磁体。例如，磁体可以包括被压缩并结合在一起的多个基本绝缘部分。替代地，可以使用具有切入其中的狭槽的固体磁体，以便断开涡流的路径。在这方面，具有干扰涡流路径的形式的任何磁体构造都是合适的。

这样，具有分开的搭接绕组构造和分开的相带的定子与具有专门适配的磁体的转子的组合提供了解决用于高速使用时实现容错的问题的解决方案。随着定子的功率通道解耦，如果一个通道中发生故障，则其它的一个或多个通道将继续递送足够的功率，而不会在转子中遭受涡流损耗。

图9示出了包括根据本发明的发电机902的飞行器推进系统900的示例。根据上述布置，发电机902包括转子904和定子906。在这方面，如上所述，转子904已经特别地适于减小涡流损耗，而根据本文所述的任何示例，定子906具有带有分离相带的分开搭接绕组构造。发电机902借助旋转轴910连接到飞行器发动机908，其中发动机908驱动轴910从而驱动发电机902，轴910引起转子904旋转从而产生电流。

在混合动力飞行器的情况下，本文所述的发电机可用于推进系统中，其中发电机由涡轮轴驱动，从而将推进功率提供给飞行器以供给驱动飞行器的推进器的电动马达。

可以对所有上述实施例进行各种修改，无论是通过添加、删除和/或替换的方式，以提供进一步的实施例，其任何和/或全部旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (18)

1.一种布置成由飞行器发动机驱动的发电机，所述发电机包括：

定子，所述定子包括：

定子芯，所述定子芯具有基本上环形的横截面，并且具有在所述定子的纵向轴线的方向上纵向延伸的多个狭槽，所述多个狭槽用于接纳导体以形成所述定子的绕组；

多个功率通道，其中，每个功率通道包括具有至少第一相绕组的成组绕组，所述第一相绕组包括第一组线圈，所述第一组线圈包括以搭接绕组构造缠绕的多个导体，所述第一组线圈具有分离相带，使得所述第一组线圈至少包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈相对于所述第二线圈机械地移位所述定子的预定数量的狭槽；以及

转子，其中，所述转子包括适于减少涡流损耗的永磁体。

2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述定子的预定数量的狭槽由所述第一相绕组的相带的尺寸限定。

3.根据权利要求1或2所述的发电机，其特征在于，所述第一线圈在第一方向上围绕所述定子的第一组狭槽缠绕，而所述第二线圈在第二相反方向上围绕所述定子的第二组狭槽缠绕。

4.根据权利要求3所述的发电机，其特征在于，所述定子的所述第一组狭槽和所述定子的所述第二组狭槽各自包括相应两组相邻的狭槽，所述相应两组相邻的狭槽具有设置在其间的多个另外的狭槽。

5.根据权利要求4所述的发电机，其特征在于，所述第一组狭槽中的成组相邻狭槽与所述定子芯的第一区域中所述第二组狭槽中的成组相邻狭槽重叠，其中，所述第一线圈的一个或多个导体与所述第二线圈的一个或多个导体占据相同的狭槽。

6.根据权利要求5所述的发电机，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈布置成使得电流在所述第一区域中沿所述导体在相同方向上行进。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的发电机，其特征在于，对应于所述多个功率通道中的一个的另一相绕组的至少另一组线圈的线圈占据位于所述第一线圈和/或所述第二线圈内的一个或多个狭槽。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的发电机，其特征在于，所述第一组线圈的两个线圈中的每个与对应于所述多个功率通道中的一个的另一相绕组的至少另一组线圈重叠，其中，所述第一组线圈中的一个或多个导体与至少另一组线圈的一个或多个导体占据相同的狭槽。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的发电机，其特征在于，所述多个功率通道中的每个包括至少三相。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的发电机，其特征在于，所述多个功率通道中的每个包括所述第一相绕组，并且还包括第二相绕组和第三相绕组，所述第二相绕组包括第二组线圈，所述第三相绕组包括第三组线圈，所述第二组线圈和所述第三组线圈被以搭接绕组构造缠绕并具有分离相带。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的发电机，其特征在于，所述定子包括具有直径上相对布置的两个功率通道。

12.根据前述权利要求中任一项所述的发电机，其特征在于，所述永磁体在至少一个方向上被分段。

13.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，所述永磁体包括相对于所述转子的旋转轴线的方向径向延伸的部段。

14.根据权利要求12或13所述的发电机，其特征在于，所述永磁体包括相对于所述转子的旋转轴线的纵向径向延伸的部段。

15.根据权利要求13或14所述的发电机，其特征在于，所述部段具有的厚度高达2mm。

16.根据权利要求13至15所述的发电机，其特征在于，所述部段具有的厚度大约为1mm。

17.根据前述权利要求中任一项所述的发电机，其特征在于，所述永磁体是层压的。

18.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的发电机的飞行器推进系统。

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