CN114915102A - 用于集成到推进发动机中的电机 - Google Patents

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CN114915102A CN202210107172.3A CN202210107172A CN114915102A CN 114915102 A CN114915102 A CN 114915102A CN 202210107172 A CN202210107172 A CN 202210107172A CN 114915102 A CN114915102 A CN 114915102A
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米罗斯拉夫·恰尼克
亚当·托马斯·帕津斯基
巴特洛米耶·德罗兹
达雷克·扎托尔斯基
马切伊·克日什托夫·格伦沃尔德
穆罕穆德·奥萨马
约翰·R·雅吉尔斯基
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General Electric Co
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Ge Germany Holdings Ltd
General Electric Co Polska Sp zoo
General Electric Co
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Abstract

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。

Description

用于集成到推进发动机中的电机
技术领域
本说明书大体涉及用于结合到燃气涡轮发动机中的电机。
背景技术
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。
发明内容
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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：
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；
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；
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；
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
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
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。
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。
在实施例中，转子组件经由电机轴间接附接到推进发动机的轴，电机轴可旋转地联接到推进发动机的轴，其中中间轴构件允许电机轴的轴向和径向位移。这种实施例中的电机可由其自身的发电机轴承支撑，以保护电机免受推进发动机的轴的振动的影响。这种单独的轴和轴承实施例的优点还在于中间轴构件可以使电机轴与发动机轴分离，从而在发生故障时保护发动机免受电机的影响。
在实施例中，电机可定位在推进发动机的后部(例如，靠近涡轮后框架)。这种定位有利地使电机在推进发动机和电机安装在飞行器上(例如，在机翼上、在机身上等)时易于维护和修理。另外，在实施例中，电机可以定位在推进发动机的尾锥内，并且在推进发动机的其余部分上执行非侵入性程序(例如，打开核心罩、去除后蒙皮和去除尾锥)之后可直接接近以进行修理。这样，可以有效地维护电机，同时不干扰推进发动机的其他部件的操作。此外，电机的各种部件(例如，转子组件和定子组件)可设计成允许其从推进发动机独立移除。当推进发动机安装在飞行器上(例如，在飞行器的机翼、机身等上)时，这种对电机的非侵入性接近有益地促进了电机的维护和修理。
参考图1，示意性地描绘了推进发动机100。取决于实施方式，推进发动机100可以采用各种形式。在本文所述的实施例中，推进发动机100是高旁通涡轮风扇发动机。然而，其他类型的涡轮发动机被设想并且在本公开的范围内。如图1所示，推进发动机100包括设置在推进发动机100的后部104中的电机300。后部104轴向设置在推进发动机100的核心部分220的下游(例如，在平行于推进发动机100的中心轴线A-A的方向上)。在实施例中，电机300将由推进发动机100产生的机械能(例如，从核心部分220中产生的排气生成的)转换成电能，该电能可用于为推进发动机100的电气装置或设置在飞行器上别处的部件(包括包含推进发动机100的部件)供电。如本文所述，将电机300定位在推进发动机100的后部104中有利地使电机300在推进发动机100设置在飞行器上(例如，在飞行器的机翼或机身上)时易于维护、修理和更换。电机300被设计成经由一组连接被集成到推进发动机100中，该组连接可以在不侵入性地拆卸整个推进发动机100的情况下被移除(例如，在不将推进发动机100从飞行器上分离的情况下移除)。
在实施例中，电机300可以附接到推进发动机100的涡轮后框架222的内毂226。本文更详细地描述了电机300的结构的示例实施例。仍然参考图1，应当理解，所描绘的推进发动机100的布置仅是示例性的，而不是限制性的。例如，在替代实施例中，电机300可以轴向设置在核心部分220的前方。
将电机300定位在后部104中提供了可接近性，但对推进发动机100产生了额外的设计考虑。经由核心部分220产生的排气处于相对较高的温度(例如，在各种实施例中超过约700℃或更高)，这使得冷却电机300是有益的。此外，推进发动机100的后部104可能不直接连接到结合有推进发动机100的飞行器。鉴于此，导向至电机300和来自电机300的电信号被导向通过推进发动机100。在实施例中，例如，推进发动机100包括电气系统(图1中未描绘)，该电气系统包括将电机300连接到电机控制单元(图1中未描绘)的多条电线。在实施例中，电线设置在冷却管道内，冷却管道向后部104提供冷却剂(例如，从从核心部分220径向向外设置的旁通区段)。在实施例中，电线设置在冷却管道的外部。
在实施例中，电机控制单元转换由电机300产生的电力信号(在交流信号和直流信号之间，或反之亦然)，以提供给推进发动机100或并入飞行器的附加部件。在实施例中，如本文更详细地描述的，电机控制单元还可以向电机300提供控制信号以改变其操作模式(例如，在发电机模式和电动机模式之间)和/或其负载，从而改变电机300和推进发动机100的附加部件之间的旋转能量交换。在实施例中，电机控制单元可以设置在推进发动机100内的从电机300移开的位置(例如，核心部分220的轴向前方)，或飞行器上的其他地方(例如，在挂架中)。
仍参考图1，推进发动机100包括风扇201、低压压缩机202、高压压缩机204和燃烧器206，燃烧器206将经由高压压缩机204压缩的空气与燃料混合以产生燃烧气体，燃烧气体向下游流动通过高压涡轮208和低压涡轮210以产生加压排气。第一轴212将高压压缩机204接合到高压涡轮208。第二轴216将低压涡轮210接合到风扇201和低压压缩机202。在实施例中，高压压缩机204、燃烧器206和高压涡轮208可以共同形成核心部分220。核心部分220可以产生燃烧气体，燃烧气体被引导到低压涡轮210，继而经由第二轴216为风扇201提供动力。低压涡轮210可包括多排叶片，多排叶片响应于来自核心部分220的燃烧气体而旋转，从而使第二轴216旋转，从而为风扇201、低压压缩机202和电机300提供动力。
涡轮后框架222设置在低压涡轮210的后方(例如，在平行于中心轴线A-A延伸的向后方向(例如，轴向方向272)上偏离低压涡轮210)。涡轮后框架222包括在内毂226和外壳体228之间延伸的多个支柱224。涡轮后框架222为从低压涡轮210流出的排气提供排气流动路径。内毂226和外壳体228可以周向地围绕第二轴216并且多个支柱224可以围绕第二轴216分布。在实施例中，多个支柱224用作出口导向轮叶以使排气气流变直，排气气流可以流过尾锥230以提高推进发动机100的性能。应当理解，涡轮后框架222可包括以与本公开一致的任何布置的任何数量的支柱224。
仍然参考图1，推进发动机100包括核心罩250和后蒙皮252。核心罩250描绘了由风扇201压缩的空气的流动路径。在实施例中，后蒙皮252经由螺栓连接(未描绘)连接到涡轮后框架222的外壳。在实施例中，排气经由通过涡轮后框架222、后蒙皮252和尾锥230限定的出口254离开推进发动机100。
现在参考图2，示出了在图1的虚线边界中描绘的电机300的截面部分的详细视图。在所描绘的实施例中，电机300包括定子组件302和转子组件304。定子组件302经由第一发动机定子部件260和第二发动机定子部件270直接连接到推进发动机100。第一发动机定子部件260和第二发动机定子部件270可以取决于电机300设置在推进发动机100内的特定位置而变化。例如，如本文关于图1所描述的，电机300设置在推进发动机100的后部104中。在这样的实施例中，第一发动机定子部件260可以是流动限定结构，诸如图1中描绘的涡轮后框架222(例如，定子组件302可以附接到内毂226)，并且第二发动机定子部件270可以是在第二轴216和内毂226之间径向延伸的另一个部件(例如，涡轮部件，诸如轴承支撑结构等)。电机300的替代位置被设想并且在本公开的范围内。例如，在实施例中，电机300设置在第二轴216的端部(例如，第二轴216的后端217的轴向前方和涡轮后框架222)之间。在这样的实施例中，第一发动机定子部件260可以是另一个流动路径限定结构(例如，中间涡轮框架等)。电机300和推进发动机100之间的各种连接点被设想并且在本公开的范围内。
定子组件302包括定子314并且转子组件304包括转子346。在所描绘的实施例中，转子组件304被设置在定子组件302的径向内侧(例如，整个转子组件304被设置为比定子组件302更靠近第二轴216)。在实施例中，定子组件302周向围绕转子组件304，使得转子组件304径向设置在定子组件302和推进发动机100的第二轴216之间。在实施例中，电机300作为发电机操作，以将第二轴216的旋转能量(例如，在推进发动机100的飞行操作期间)转换成可以传送到飞行器的其他部件的电能。在实施例中，电机300作为电动机操作，以向第二轴216提供扭矩(例如，以提高推进发动机100的操作效率)。
电机300的内转子构造有利于其紧凑性(例如，空气动力学性能)和可操作性。例如，在电机300的操作期间，电机300的内转子构造可以通过减少施加在支撑转子346的结构部件上的旋转负载来促进其在定子组件302设置在转子组件304的径向内侧的实施例中的长期可操作性。此外，图2中描绘的电机300的内转子构造可有助于定子组件302充当屏蔽件，以防止损坏的转子部件在径向向外方向上行进并影响推进发动机100的附加部件。例如，如果电机300发生故障，转子组件304的一部分可能会断裂并与第二轴216断开连接。如果不受阻碍，这种损坏的部件可能会干扰推进发动机100的操作。然而，由于电机300的内转子结构，这种损坏的转子部件包含在由定子组件302界定的转子腔370内。定子组件302对破片(debris)的包容降低了电机故障影响推进发动机100的其他部件或从推进发动机100释放的高能部件的操作的可能性。具有外转子构造的实施例被设想并且在本公开的范围内，但是可以包括设置在转子组件304的径向外侧的破片屏蔽件。
在图2所示的实施例中，电机300经由转子组件304的转子支撑结构338直接连接到第二轴216。在实施例中，转子支撑结构338包括与第二轴216上的对应附接元件可滑动地接合的附接元件(例如，凹槽、突起等，未示出)。例如，在实施例中，转子支撑结构338可以在第二轴216的后端217处与第二轴216可滑动地接合。锁紧螺母(未描绘)可以将转子支撑结构338固定到第二轴216，使得转子组件304与第二轴216一起旋转，以促进经由第二轴216的旋转产生电力。
转子组件304直接附接到第二轴216的这种实施例在本文中可被称为“嵌入式发电机实施例”。在嵌入式发电机实施例中，转子组件304可以至少部分地由支撑第二轴216的轴承组件(例如，支撑推进发动机100的后部104、靠近涡轮后框架222轴向设置的发动机轴承组件-未描绘)支撑。嵌入式发电机实施例可能是有益的，因为电机300可以用作轴固有频率阻尼器。在实施例中，转子组件304的部件(例如，转子支撑结构338)可以在结构上设计为修改第二轴216的固有频率(例如，与未结合电机300的实施例相比，改变第二轴216的固有振动频率)。例如，在实施例中，可以选择转子支撑结构338的刚度和体积，以将第二轴216的固有振动频率从第二轴216的振动可能激发推进发动机100的其他部件的振动模式的范围中去除，从而避免与高振幅振荡相关联的结构完整性问题。
在实施例中，电机300可被设计成经由其外部控制可变地影响第二轴216的固有振动频率。在所描绘的实施例中，例如，电机300可通信地联接(例如，经由本文描述的电线336和342以及电连接装置328)到电机控制单元380。电机控制单元380可以通过改变电负载基于功率需求来控制电机300。在实施例中，电机控制单元380设置在推进发动机100的与电机300不同的轴向位置。在实施例中，电机控制单元380设置在与推进发动机内的电机100相同的轴向位置。
在实施例中，例如，电机控制单元380从与飞行器相关联的另一部件(例如，发动机动力控制单元)接收指令，以调节电机负载来改变经由转子346的旋转从第二轴216提取的旋转能量，从而可控地抑制第二轴216的振动。例如，电机控制单元380可以响应于检测到的第二轴216的振动来改变电机300的电负载(例如，通过断开和接通其线圈之间的电连接)，以便抑制检测到的振动。电机控制单元380的这种电负载控制可以发生在电机300的发电机工作模式和电动机工作模式两者中。
仍然参考图2，转子组件304还包括从转子支撑结构338的端部轴向向前延伸的转子附接臂340。转子附接臂340将转子346保持在与定子314和第二轴216间隔开的关系中。在实施例中，转子346包括围绕定子314周向分布的多个永磁体，使得转子346绕定子314的旋转产生AC电力信号。应当理解，取决于电机300的实施方式，可以设想转子346的替代构造。例如，在实施例中，转子346可以包括多个电磁体和有源电路。设想了各种实施方式，其中电机300被构造为感应型发电机、开关磁阻发电机、异步AC电机或任何合适类型的发电机。
在实施例中，定子组件302周向围绕转子组件304。在实施例中，定子组件302(例如，本文描述的定子支撑组件308)包括多个周向段，每个周向段可以分别从推进发动机100上拆卸以有助于其移除。在电机中心地设置在推进发动机100内(例如，远离第二轴216的端部)的实施例中，结合多个周向段的这种实施例可能是特别有益的，因为接近电机300以进行维护或更换在这样的实施例中可能更耗时。
在所描绘的实施例中，定子组件302分别经由第一连接螺栓327和第二连接螺栓329附接到第一发动机定子部件260和第二发动机定子部件270。定子组件302包括定子支撑组件308，其将定子314保持在相对于转子346的期望位置。定子支撑组件308包括定子支撑臂312。定子支撑臂312在轴向方向272(例如，平行于第二轴216)上延伸并且限定定子支撑表面313，其中定子314附接到定子支撑组件308。
在实施例中，定子支撑臂312在轴向方向272上在整个转子346之上延伸，以限定在定子支撑臂312和第二轴216之间延伸的转子腔370。在实施例中，定子支撑臂312在轴向方向272上的长度大于转子346的长度。除了为定子314提供结构支撑之外，定子支撑臂312还有助于容纳与转子组件304相关联的任何破片(例如，结合设置在定子支撑臂302径向外侧的破片屏蔽件)，从而防止推进发动机100外部的高能部件的释放。即，定子支撑臂312可用作屏蔽件以防止转子组件304的故障干扰推进发动机100的其他部件的操作，或防止转子组件304将高能破片发射到推进发动机100外部。在实施例中，定子支撑臂312是用于容纳来自转子组件304的此类破片的推进发动机100的唯一容纳机构。即，电机300的内转子构造可以消除对围绕电机300的破片屏蔽件的需要。
在实施例中，定子支撑臂312包括围绕第二轴216的基本上圆柱形结构。在实施例中，基本上圆柱形结构是一体的连续体。在实施例中，定子支撑臂312包括多个周向段，多个周向段中的每一个彼此连接以促进每个周向段径向远离第二轴216的单独移除。在实施例中，多个周向段在周向上是不连续的。即，在这样的实施例中，定子支撑臂312可以包括围绕其圆周的间隙。
在实施例中，通过定子支撑组件308的结构促进电机300的电连接和流体连接。例如，在图2所示的实施例中，电机300包括在第一发动机定子部件260和定子支撑臂312之间径向延伸的连接器支撑件316。在实施例中，连接器支撑件316包括用于支撑电连接装置328的至少一个开口318。应当理解，还可以设想实施例，其中电机300不包括连接器支撑件316，或者连接器支撑件316设置在与图2所示位置不同的位置。电连接装置328可以将电线336从定子314传导地连接到外部电线342。在实施例中，连接器支撑件316用作电连接装置328的保持器，以促进将电机300电连接到推进发动机100的其他部件。在实施例中，连接器支撑件316包括围绕定子支撑组件308的圆周分布的多个开口318。电连接器可以延伸通过多个开口中的每一个，以促进将由电机300产生的电信号提供给外部部件。应当理解，为电连接装置328设想了替代位置。即，电连接装置328可沿电线336和342设置在与图2中描绘的位置不同的替代位置(例如，电机300的轴向前方)。在具有电连接装置328的替代定位的此类实施例中，电机300可以不包括连接器支撑件316。
在实施例中，电机300包括将冷却剂分配到电机300的各个部分的冷却系统350。在所描绘的实施例中，冷却系统350包括入口歧管352和定子歧管354。入口歧管352从电机300外部的推进发动机100的部分接收冷却剂空气。在实施例中，入口歧管352是推进发动机100的另一个冷却管道的一部分或连接到另一个冷却管道。在实施例中，入口歧管352可被导向通过第一发动机定子部件260(例如，通过图1中描绘的涡轮后框架222的支柱224中的一个)。定子歧管354向定子314提供冷却剂以将其温度保持在合适的操作范围内。在实施例中，电线和电连接装置中的一个或多个设置在冷却系统350内。例如，在所描绘的实施例中，电线336和342分别延伸通过定子歧管354和入口歧管356，并且经由电连接装置328在定子歧管354内传导地连接。还设想了将电线设置在冷却系统350外部的实施例。在实施例中，定子支撑臂312包括孔或开口，以通向不同于图2中描绘的那些的冷却歧管。
在图2所示的实施例中，经由冷却系统350的电连接和流体连接设置在定子314的后端(例如，经由定子歧管354的连接部分358)。应当理解，替代实施例被预期并且在本公开的范围内。例如，在实施例中，电线336可以从定子314的轴向前端延伸，并且定子歧管354可以延伸通过定子支撑臂312，以促进附接和连接到定子的轴向前端(例如，定子歧管354可以不包含包括弯曲部的连接部分358，如在所描绘的实施例中)。在这样的实施例中，电连接装置328也可以设置在定子314的轴向前方。例如，电连接装置328可被支撑在定子歧管354的延伸通过定子支撑臂312的一部分内或外部，以促进与外部电线342的电连接。这样的实施例可以不包括连接器支撑件316(所描绘的实施例也可以不包括连接器支撑件316)。电连接和流体联接结构的各种组合被设想并且在本公开的范围内。
在实施例中，电机300包括热屏蔽件348。在实施例中，热屏蔽件348不直接附接到第二轴216，而是周向地围绕第二轴216的后端217，定子组件302以及转子组件304。在实施例中，热屏蔽件348附接到第一发动机定子部件260。例如，在实施例中，热屏蔽件348经由第一连接螺栓327附接到第一发动机定子部件260的连接法兰310。在实施例中，热屏蔽件348包括至少两个部件。在实施例中，例如，热屏蔽件348包括周向围绕定子组件302的定子部分和在转子346的轴向后方延伸的转子部分。在实施例中，热屏蔽件348的单独部分可以从推进发动机100单独移除，以促进接近转子组件304而不会破坏定子组件302的连接。
图2中描绘的视图对应于电机300的单个周向截面。因此，应当理解，电机300可以包括围绕第二轴216的圆周分布的任何数量的图2中描绘的部件。图2中描绘的部件也可以轴向分开。即，图2中描绘的每个部件是连续的区段(例如，定子支撑臂312)，可以分成在轴向方向272上延伸且彼此延伸的多个段。在实施例中，电机300包括围绕其圆周分布的类似于图2中描绘的冷却系统350的多个冷却系统(例如，具有多个歧管、电连接器和延伸通过其中的电线)。此外，电机300的部件(例如，定子支撑组件308、热屏蔽件348等)可以在沿推进发动机100的圆周的任意数量的点处连接到推进发动机100。即，电机300可以包括围绕其圆周分布的多个第一连接螺栓327和第二连接螺栓329。
已经描述了电机300和推进发动机100的各种部件，现在可以理解关于图2和图3描述的结构的各种优点。例如，参考图1，为了使电机300完全可接近，尾锥230可以被移除。在移除尾锥230之后，电机300的至少一部分可以从推进发动机100移除。取决于正在执行的操作的类型，取决于所遵循的过程，可以移除电机300的全部或一部分。例如，在实施例中，将定子组件302附接到第一发动机定子部件260和第二发动机定子部件270的多个第一连接螺栓327和第二连接螺栓329可以被移除以促进热屏蔽件348的移除。然后可以松开转子支撑结构338和第二轴216之间的连接，从而促进转子组件304的移除以进行更换和/或维护。定子组件302也可以从第一发动机定子部件260和第二发动机定子部件270移除。
在实施例中，不是移除定子组件302，转子组件304可以从第二轴216移除而不移除多个第一连接螺栓327和第二连接螺栓329处的连接。定子组件302和转子组件304的非径向重叠结构有利于在不破坏定子组件302的情况下接近和从推进发动机100移除转子组件304，有利于迅速和有效的维护操作。
电机300在推进发动机100内定位和连接的方式因此促进了电机300的接近和移除，而无需移除推进发动机100的设置在涡轮后框架222的前方(例如，图2中描绘的轴向方向272的相反方向)或径向内侧的任何部件。当推进发动机100设置在飞行器的机翼或机身上时，以这种非侵入性方式接近电机300有利于电机300的各种部件的维护或更换，这使得如果电机300需要维修飞行器可能无法操作的时间最小化。此外，电机300连接到推进发动机100的各种部件的方式提供了用于从推进发动机100移除电机300的流线型过程。
现在参考图3，示意性地描绘了可以集成到推进发动机(例如本文中关于图1描述的推进发动机100)中的电机400的横截面视图。电机400可以包括本文关于图2描述的电机300的部件。因此，在图3中使用相同附图标记来指示此类相同部件的结合。电机400也是嵌入式发电机实施例，包括固定地附接到第二轴216的转子346。电机400包括关于图2中描绘的电机300描述的定子组件302。电机400还包括转子组件402，其在结构上与关于图3描述的转子组件304的不同之处在于转子组件402包括转子支撑结构404，转子支撑结构404从其附接到第二轴216的点轴向向前延伸。在实施例中，转子支撑结构404在第二轴216的后端217处连接到第二轴216(例如，通过接合第二轴216上的特征)。如图3所示，转子支撑结构404在轴向向前方向上延伸，并且转子附接臂340从转子支撑结构404的端部轴向向后延伸。转子支撑结构404的这种轴向向前延伸提供了电机400后方的额外空间，该额外空间用于处理可以结合到电机400和推进发动机100中的额外部件(例如，冷却剂歧管、供油管线等)。在实施例中，转子支撑结构404仅在径向方向274上延伸。
现在参考图4，示意性地描绘了可以集成到推进发动机(例如本文关于图1描述的推进发动机100)中的电机500的横截面视图。电机500可以包括本文关于图2描述的电机300的部件。因此，在图4中使用相同附图标记来指示此类相同部件的结合。电机500与电机300的不同之处在于电机500不直接连接到第二轴216，而是经由电机轴502间接连接到第二轴216。电机轴502通过中间轴构件504附接到第二轴216的后端217。在实施例中，中间轴构件504附接到第二轴216，使得第二轴216的轴向和径向振动不会传递到电机轴502。例如，在实施例中，中间轴构件504包括套筒轴，该套筒轴包括其前端505处的第一花键(未示出)。第一花键可插入到第二轴216的后端217处的开口中，以旋转地联接第二轴216和电机轴502。中间轴构件504的后端507处的第二花键(未描绘)可以插入到电机轴502的连接端503中。电机轴502和第二轴216之间的这种花键联接可以允许电机轴502相对于第二轴216的轴向和径向移动，使得电机500不会改变第二轴216的固有振动频率。在实施例中，中间轴构件504可包括波纹管弹簧构件，而不是套筒轴，以允许电机轴502相对于第二轴216的相对轴向和径向移动。在实施例中，中间轴构件504包括剪切区段，该剪切区段被构造成当置于预定剪切负载下时分离(例如，断裂)。在实施例中，中间轴构件504和电机轴502可以集成为单个部件。
电机轴502经由发电机轴承组件516被径向支撑，发电机轴承组件516经由螺栓连接552附接到第二发动机定子部件270。发电机轴承组件516包括在电机轴502和第二发动机定子部件270之间径向延伸的轴承支撑框架514。如所描绘的，轴承支撑框架514包括轴向部分518，其与电机轴502一起限定轴承腔520。第一轴承支撑臂519和第二轴承支撑臂521在轴向方向272上从轴承支撑框架514延伸。第一发电机轴承522在第一轴承支撑臂519和电机轴502的第一部分之间延伸，第二发电机轴承524在第二轴承支撑臂521和电机轴502的第二部分之间延伸，以可旋转地接触电机轴502(例如，连接到电机轴502的内圈可以容纳第一发电机轴承522和第二发电机轴承524，以提供这种可旋转接触)。取决于实施方式，第一发电机轴承522和第二发电机轴承524可以包括各种类型的轴承(例如，滚珠轴承、滚柱轴承等)。第一发电机轴承522和第二发电机轴承524保护电机500免受第二轴216的径向和轴向移动的影响。
图4还描绘了与推进发动机100相关联的发动机轴承组件538。例如，在实施例中，发动机轴承组件538可以经由第二发动机定子部件270支撑第二轴216(例如，第二发动机定子部件270可以包括从涡轮后框架222的内毂226径向向内延伸的支撑结构)。发动机轴承组件538包括从第二发动机定子部件270延伸的发动机轴承支撑臂540。发动机轴承支撑臂540与第二轴216一起限定发动机轴承腔541。发动机轴承542设置在发动机轴承腔541内并在发动机轴承支撑臂540和第二轴216之间延伸。发动机轴承542可旋转地接触第二轴216，使得第二发动机定子部件270支撑第二轴216。
因此，电机500由电机轴502上的专用轴承(例如，第一发电机轴承522和第二发电机轴承524)支撑，以保护电机500免受第二轴216的振动的影响。在实施例中，发动机轴承腔541和轴承腔520彼此流体隔离，以减轻在电机500的维护期间发动机轴承组件538的污染风险。例如，在图4所示的实施例中，发电机轴承组件516包括在第一轴承支撑臂519和电机轴502之间延伸的第一密封构件526，以及在第二轴承支撑臂521和电机轴502之间延伸的第二密封构件528。第一密封构件526和第二密封构件528可由合适的柔顺材料(例如，迷宫式空气密封件)构造，以在第一密封构件526和第二密封构件528与电机轴502之间的界面处产生密封。
发动机轴承组件538还包括设置在发动机轴承支撑臂540和第二轴216之间的密封构件544。密封构件544在其与第二轴216之间的界面处产生密封。密封构件544轴向设置在发动机轴承542和发电机轴承组件516之间，使得发动机轴承组件538与发电机轴承组件516流体隔离。轴承组件的这种隔离有利于从单独的源提供润滑剂，以降低维护期间污染的风险。例如，在所描绘的实施例中，推进发动机100包括发动机轴承润滑系统546和发电机轴承润滑系统530。发电机轴承润滑系统530包括由轴承支撑框架514支撑的供油管线531。在实施例中，供油管线531通过轴向部分518中的开口延伸到轴承腔520中。发电机轴承润滑系统530还包括喷油嘴532，喷油嘴532包括靠近第一发电机轴承522和第二发电机轴承524设置的出口，使得在第一发电机轴承522和第二发电机轴承524的操作期间，来自润滑剂源(未示出)的油穿过供油管线531并被喷射到第一发电机轴承522和第二发电机轴承524的表面上以提供润滑和冷却。发电机轴承润滑系统530还包括有助于油循环离开轴承腔520的油清除装置534。
发动机轴承润滑系统546包括供油管线548和喷油嘴550，喷油嘴550包括靠近发动机轴承542设置的出口，以在发动机轴承542的操作期间提供润滑。通过利用单独的轴承润滑系统(例如，单独的供油管线531和548)向发电机轴承组件516和发动机轴承组件538提供润滑剂，图4中描绘的实施例减轻了与对电机500进行维护相关联的风险。
虽然所描绘的实施例结合了基于油的发电机轴承润滑系统530和发动机轴承润滑系统546，但是应当理解，使用不同类型的润滑剂的替代润滑系统被设想并且在本公开的范围内。根据本公开，也可以使用各种类型的基于流体的润滑剂(例如，基于合成聚合物的润滑剂)、基于气体的润滑剂或固体润滑剂。隔离与发电机和发动机轴承相关联的单独润滑系统通常避免发动机轴承组件中因电机500的维护而导致的复杂化，从而避免干扰推进发动机100的其余部分的操作。
仍然参考图4，电机500与本文关于图2描述的电机300的不同之处还在于电机包括转子组件506，转子组件506在结构上不同于本文描述的转子组件304。转子组件506包括经由电机轴502的安装法兰510附接到电机轴502的转子支撑结构508。转子支撑结构508通过延伸通过安装法兰510和转子支撑结构508的连接螺栓512附接到安装法兰510。转子支撑结构508从电机轴502延伸并且转子附接臂340从其轴向延伸，以将转子346支撑在期望位置。在实施例中，转子支撑结构508从电机轴502对角地延伸(例如，类似于本文关于图2和图3描述的转子支撑结构338和404)。
在所描绘的实施例中，转子346被设置在定子组件302的径向内侧。如本文所讨论的，这种内转子设计有利于转子组件506的独立移除。因为电机轴502的安装法兰510设置在轴承支撑框架514的轴向后方，可以在不移除轴承支撑框架514的情况下接近连接螺栓512，这允许独立于定子组件302移除转子组件506。此外，由于电机500的内转子构造，定子支撑臂312可用作用于容纳转子组件506的任何损坏部件的破片屏蔽件。应当理解，结合电机500的各个方面(例如，电机轴502、中间轴构件504、发电机轴承组件516)的实施例也被设想，其中转子346设置在定子组件302的径向外侧。
经由电机轴502的电机500的单独轴联接进一步促进了通过分离中间轴构件504将电机500与推进发动机100分开。如图4所示，推进发动机100包括从第二发动机定子部件270延伸的分离装置536。分离装置536与中间轴构件504轴向重叠，使得在激活分离装置536时，分离装置536对中间轴构件504执行动作使电机轴502与第二轴216分离，以通过电机500与第二轴216的机械断开来保护第二轴216免受电机500的故障的影响。
为了便于经由中间轴构件504的花键从推进发动机100拆卸电机500，与本文关于图3描述的发电机组件300相比，定子组件302连接到推进发动机100的方式可以被修改。如图4所示，定子组件302不直接连接到第二发动机定子部件270，而是连接到轴承支撑框架514。轴承支撑框架514经由第一连接螺栓552连接到第二发动机定子部件270，定子支撑臂312经由第二连接螺栓554连接到轴承支撑框架514。轴承支撑框架514的轴向部分556在第一连接螺栓552和第二连接螺栓554之间延伸，以将定子支撑臂312与第二发动机定子部件270轴向分开。在实施例中，第一连接螺栓552可以被拆卸以促进经由花键连接从中间轴构件502移除电机轴502。因此，由中间轴构件504提供的花键联接有利于整个电机504(例如，电机轴502、轴承支撑框架514、发电机轴承组件516、转子组件506和定子组件302)作为单个模块移除，以降低污染风险。在移除电机500之后，也可以移除中间轴构件502。
在实施例中，可以松开第二连接螺栓554以有利于在不使用分离装置536的情况下移除定子组件302(例如，移除连接螺栓327、554和512可以有利于独立于轴承支撑框架514从推进发动机100移除转子组件506和定子组件302)。因此，所描绘的设计促进了可被执行以从推进发动机100移除电机500(或其部分)的操作的灵活性。在实施例中，轴承支撑框架514和定子支撑臂312可以由不同的材料构造，以实现期望功能和耐用性。在实施例中，定子支撑臂312和轴承支撑框架514集成为单个零件。
现在参考图5，示意性地描绘了可以集成到推进发动机(例如，本文关于图1描述的推进发动机100)中的电机600的横截面视图。电机600可以包括本文关于图5描述的电机500的部件。因此，在图5中使用相同的附图标记来指示此类相同部件的结合。电机600与本文关于图4描述的电机500的不同之处在于电机600包括发电机轴承组件602和发动机轴承组件604，它们设置在至少部分地由轴承支撑框架514和第二发动机定子部件270限定的公共贮槽640中。如图5所示，发电机轴承组件602包括关于图4描述的第一发电机轴承522和第二发电机轴承524，但仅包括轴向设置在第二发电机轴承524后方的单个发电机轴承密封构件622。发动机轴承组件604包括关于图4描述的发动机轴承542，但包括轴向设置在发动机轴承542前方的单个发动机轴承密封构件606。密封构件622和606密封公共贮槽640以容纳供应给轴承的润滑剂。
在电机600中，公共贮槽640没有轴向密封在第一发电机轴承522和第二发电机轴承524与发动机轴承542之间。即，关于图4描述的轴承腔520和轴承腔541彼此不流体隔离。这样的轴承之间缺乏密封允许使用共同的润滑源来润滑第一发电机轴承522和第二发电机轴承524以及发动机轴承542。例如，在所描绘的实施例中，轴承润滑系统608用于向发动机轴承542以及第一发电机轴承522和第二发电机轴承524供应润滑剂。轴承润滑系统608包括从润滑剂源(未示出)延伸到冷却剂腔562中的供油管线610。供油管线610分支成轴向向后延伸到轴承腔520中的发电机部分614和轴向向前延伸到轴承腔541中的发动机部分612。发电机部分614的端部处的油喷嘴618包括向第一发电机轴承522和第二发电机轴承524提供油的出口。设置在发动机部分612的端部处的油喷嘴620包括用于向发动机轴承542供应油的出口。轴承润滑系统608还包括靠近轴承522、524和542中的每一个设置的一个或多个排放通道626，用于在油已经被施加到轴承522、524和542之后接收油。实施例可以在第二发动机定子部件270的靠近分离装置536设置的部分中结合排放通道。排放通道626、628、630可将轴承522、524和542附近的油排放到公共贮槽640中。清除装置624可以将油导向到清除管线以进行过滤和再利用。
因此，电机600的公共贮槽640有利于使用一个轴承润滑系统608(例如，包括来自润滑源的单个供油管线610)，并且包括比与关于图4描述的电机500相关联的多个润滑系统(例如，发电机轴承润滑系统530和发动机轴承润滑系统546)更简单的结构。与关于图4描述的电机500相比，电机600中油管线、密封件和连接的减少可以降低电机600的重量和复杂性。
鉴于前述描述，应当理解，电机可以集成到飞行器的推进发动机中。电机的定子组件可以联接到推进发动机的一个或多个发动机定子部件，而转子组件可以直接或间接联接到推进发动机的轴，以促进轴和电机之间的旋转能量交换。转子组件可以通过附接到轴的转子支撑结构直接连接到轴，或者经由中间轴构件和电机轴间接连接到轴。在这样的实施例中，电机可以被支撑在它自己的轴承上，以保护电机免受轴的振动的影响并且保护轴免受电机的振动的影响。电机还可以通过与中间轴构件的花键连接来整体移除，以避免在维护期间电机的磁污染的风险。当推进发动机安装在飞行器上时，电机可以被构造和定位成促进其相对容易地接近和移除以有利于维护。
如本文所用，术语“约”是指量、大小、配方、参数以及其他量和特性不是也不必是精确的，但可以是近似的和/或根据需要更大或更小，反映容差、转换系数、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。当术语“约”(或“基本上”或“大约”)用于描述值或范围的端点时，所指的特定值或端点被包括在内。无论说明书中的数值或范围的端点是否叙述“约”，都描述了两种实施例：一种被“约”修饰，一种不被“约”修饰。将进一步理解的是，每个范围的端点相对于另一个端点是重要的，并且独立于另一个端点。例如，近似语言可以指在单个值、值的范围和/或限定值的范围的端点的1％、2％、4％、10％、15％或20％的余量内。
如本文所用的方向术语(例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部)仅参考所绘制的图而作出，并不旨在暗示绝对取向。
除非另有明确说明，否则本文中阐述的任何方法绝不旨在被解释为要求其步骤以特定顺序执行，也绝不旨在要求以任何设备特定取向。因此，在任何方面，如果方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序，或者任何设备权利要求实际上没有叙述单个部件的顺序或取向，或者在权利要求或说明书中没有另外具体陈述步骤限于特定顺序，或者没有叙述设备的部件的特定顺序或取向，则决不旨在推断出顺序或取向。这适用于任何可能的非明确解释基础，包括：与步骤安排、操作流程、部件顺序或部件取向有关的逻辑问题；源自语法组织或标点符号的简单含义；以及说明书中描述的实施例的数量或类型。
如本文所用，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数指代。因此，例如，对“一”部件的引用包括具有两个或更多个此类部件的方面，除非上下文另有明确规定。
本发明的进一步方面由以下条项中的主题提供：
1.一种电机，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.根据任何前述条项所述的电机，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.根据任何前述条项所述的电机，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.根据任何前述条项所述的电机，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.根据任何前述条项所述的电机，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.根据任何前述条项所述的电机，其中所述转子组件直接连接到所述轴的端部。
7.根据任何前述条项所述的电机，其中所述定子组件的任何部分都没有在所述转子组件的后方轴向延伸。
8.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括：电机轴，所述电机轴经由在所述轴和所述电机轴之间轴向延伸的中间轴构件联接到所述推进发动机的所述轴的端部；以及发电机轴承组件，所述发电机轴承组件包括：轴承支撑框架，所述轴承支撑框架在所述电机轴和所述发动机定子部件之间延伸；以及发电机轴承，所述发电机轴承支撑所述电机轴，其中所述电机轴在所述发电机轴承内与所述推进轴的所述轴一起旋转以旋转所述转子。
9.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括冷却系统，所述冷却系统包括将来自冷却剂源的冷却剂引导至靠近所述定子和所述转子的区域的一个或多个冷却歧管。
10.一种电机，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，所述转子组件包括直接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，其中：所述转子设置在所述定子的径向内侧，使得所述定子组件周向围绕所述转子，并且以下中的至少一个：所述转子与所述轴一起旋转以产生电力信号，以及所述电机从外部源接收电力以向所述轴提供旋转能量。
11.根据任何前述条项所述的电机，其中所述转子支撑结构通过可移除连接直接连接到所述推进发动机的所述轴的端部，使得所述转子组件能够独立地从所述推进发动机移除。
12.根据任何前述条项所述的电机，其中所述转子支撑结构在所述推进发动机的所述轴的端部之间直接连接到所述轴。
13.根据任何前述条项所述的电机，其中所述转子支撑结构在径向方向和轴向方向上从所述轴的所述端部延伸，以机械地改变所述轴的固有振动模式。
14.根据任何前述条项所述的电机，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主动调节电机负载以影响电机旋转，从而抑制所述轴的振动。
15.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括冷却系统，所述冷却系统包括将来自冷却剂源的冷却剂引导至靠近所述定子和所述转子的区域的一个或多个冷却歧管。
16.根据任何前述条项所述的电机，其中从所述定子延伸的电线至少部分地被导向通过所述一个或多个冷却歧管。
17.一种电机，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；以及电机轴，所述电机轴经由在所述推进发动机的轴的所述端部和所述电机轴之间轴向延伸的中间轴构件联接到所述轴的端部；轴承支撑框架，所述轴承支撑框架从所述推进发动机延伸，所述轴承支撑框架包括在轴向方向上延伸的轴向部分；电机轴承，所述电机轴承从所述轴承支撑框架的所述轴向部分径向延伸，以可旋转地接触所述电机轴；密封构件，所述密封构件轴向设置在所述电机轴承的后方，所述密封构件从所述轴承支撑框架的所述轴向部分延伸到所述电机轴；以及转子组件，所述转子组件包括：转子支撑结构，所述转子支撑结构连接到所述电机轴；以及转子，所述转子附接到所述转子支撑结构，使得所述转子设置在所述定子的径向内侧，其中以下中的至少一个：所述转子经由所述中间轴构件与所述推进发动机的所述轴一起旋转以产生电力信号，以及所述电机从外部源接收电力以向所述轴提供旋转能量。
18.根据任何前述条项所述的电机，其中所述转子支撑结构在所述发电机轴承的轴向后侧连接到所述电机轴，以便于从所述电机轴移除所述转子。
19.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括附接到所述推进发动机的分离装置，所述分离装置定位成与所述中间轴构件轴向重叠以分离所述中间轴构件。
20.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括在所述轴承支撑框架和所述电机轴之间延伸的密封件，所述密封件将所述电机轴承与所述推进发动机的轴承流体隔离。
21.一种电机，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；以及电机轴，所述电机轴经由中间轴构件联接到所述推进发动机的轴的端部，所述中间轴构件在所述轴的所述端部和所述电机轴之间轴向延伸；轴承支撑框架，所述轴承支撑框架从所述推进发动机延伸，所述轴承支撑框架与所述电机轴一起限定轴承腔；第一电机轴承和第二电机轴承，所述第一电机轴承和所述第二电机轴承从所述轴承支撑框架径向延伸，以可旋转地接触所述电机轴；密封构件，所述密封构件轴向设置在所述电机轴承的后方，所述密封构件从所述轴承支撑框架延伸到所述电机轴；转子支撑结构，所述转子支撑结构连接到所述电机轴；以及转子，所述转子附接到所述转子支撑结构，其中所述转子与所述电机轴一起旋转以与所述推进发动机的所述轴交换能量。
22.根据任何前述条项所述的电机，其中：所述轴承腔由所述轴承支撑框架与所述电机轴一起限定，并且所述推进发动机的发动机轴承设置在所述轴承腔内。
23.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括：供油管线，所述供油管线通过所述轴承支撑框架延伸到至少部分地限定在所述轴承支撑框架和所述电机轴之间的公共贮槽中；第一油喷嘴，所述第一油喷嘴从所述供油管线延伸并靠近所述电机轴承设置；以及第二油喷嘴，所述第二油喷嘴从所述供油管线延伸并靠近所述发动机轴承设置。
24.根据任何前述条项所述的电机，其中：所述定子组件包括定子支撑臂，所述定子支撑臂经由所述轴承支撑框架的轴向部分连接到所述发动机定子部件；并且所述供油管线通过所述轴承支撑框架的所述轴向部分延伸到所述公共贮槽中。
25.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括连接到所述第二发动机定子部件的发动机轴承支撑臂，所述发动机轴承支撑臂与所述推进发动机的所述轴一起限定发动机轴承腔。
26.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括第一密封构件和第二密封构件，所述第一密封构件和所述第二密封构件在所述轴承支撑框架和所述电机轴之间延伸以密封所述轴承腔。
27.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括：第一供油管线，所述第一供油管线通过所述轴承支撑框架延伸到所述轴承腔中；以及第二供油管线，所述第二供油管线延伸到所述发动机轴承腔中。
28.根据任何前述条项所述的电机，进一步包括附接到所述推进发动机的分离装置，所述分离装置与所述中间轴构件轴向重叠，使得所述分离装置在激活时分离所述中间轴构件。
29.根据任何前述条项所述的电机，其中所述中间轴构件允许所述电机轴相对于所述推进发动机的所述轴在轴向方向和径向方向上的移动。
30.根据任何前述条项所述的电机，其中所述中间轴包括套筒轴，所述套筒轴包括设置在其第一端的第一花键和设置在其第二端的第二花键，其中所述第一花键和所述第二花键插入所述推进发动机的所述轴和所述电机轴的端部处的开口中，以允许所述电机轴在所述轴向方向和所述径向方向上的移动。
31.根据任何前述条项所述的电机，其中整个所述转子和整个所述转子支撑结构设置在所述定子组件的径向内侧。
32.根据任何前述条项所述的电机，其中所述转子支撑结构通过可移除连接连接到所述电机轴的端部，使得所述转子支撑结构和所述转子能够独立地从所述推进发动机移除。
33.根据任何前述条项所述的电机，其中所述中间轴包括剪切区段，所述剪切区段构造成当置于预定剪切负载下时分离。
34.一种推进发动机，包括：核心部分，所述核心部分产生在轴向方向上行进的排气；涡轮区段，所述涡轮区段联接到轴，其中所述涡轮区段接收所述排气并产生机械能以旋转所述轴；涡轮框架，所述涡轮框架附接到所述涡轮区段，所述涡轮框架包括：外壳，所述外壳联接到所述涡轮区段；以及内毂，所述内毂经由轴承组件支撑所述轴，所述轴承组件包括支撑所述轴的发动机轴承；以及电机，所述电机包括：定子组件，所述定子组件包括附接到所述内毂的定子支撑组件和附接到所述定子支撑结构的定子；电机轴，所述电机轴经由中间轴构件联接到所述轴的端部，所述中间轴构件在所述轴的所述端部和所述电机轴之间轴向延伸；轴承支撑框架，所述轴承支撑框架附接到所述内毂并从其径向向内延伸，以限定在所述轴承支撑框架和所述电机轴之间延伸的轴承腔；电机轴承，所述电机轴承从所述轴承支撑框架径向延伸，以可旋转地接触所述电机轴；以及转子组件，所述转子组件包括：转子支撑结构，所述转子支撑结构连接到所述电机轴；以及转子，所述转子附接到所述转子支撑结构并在所述定子的径向内侧延伸，其中所述转子经由所述中间轴构件与所述轴一起旋转以与所述轴交换能量。
35.根据任何前述条项所述的推进发动机，其中：所述涡轮框架进一步包括在所述外壳和所述内毂之间延伸的多个支柱，并且所述多个支柱中的至少一个限定内部腔，所述内部腔具有设置在其中的冷却管道。
36.根据任何前述条项所述的推进发动机，其中所述电机进一步包括冷却系统，所述冷却系统包括定子歧管，以将来自冷却剂源的冷却剂提供给所述定子组件和所述转子组件。
37.根据任何前述条项所述的推进发动机，其中所述中间轴构件和所述电机轴是集成部件。
38.根据任何前述条项所述的推进发动机，进一步包括分离装置，所述分离装置与所述中间轴构件轴向重叠，使得所述分离装置在激活时分离所述中间轴构件。
39.根据任何前述条项所述的推进发动机，其中所述中间轴构件允许所述电机轴相对于所述推进发动机的所述轴在轴向方向和径向方向上的移动。
40.根据任何前述条项所述的推进发动机，进一步包括密封构件，所述密封构件在所述轴承支撑框架和所述电机轴之间延伸以密封所述轴承腔。
对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以对本文描述的实施例进行各种修改和变化。因此，本说明书旨在涵盖本文描述的各种实施例的修改和变化，前提是这些修改和变化落入所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (10)

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.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，其中所述转子组件直接连接到所述轴的端部。
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，其中所述定子组件的任何部分都没有在所述转子组件的后方轴向延伸。
8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，进一步包括：
电机轴，所述电机轴经由在所述轴和所述电机轴之间轴向延伸的中间轴构件联接到所述推进发动机的所述轴的端部；以及
发电机轴承组件，所述发电机轴承组件包括：
轴承支撑框架，所述轴承支撑框架在所述电机轴和所述发动机定子部件之间延伸；以及
发电机轴承，所述发电机轴承支撑所述电机轴，其中所述电机轴在发电机轴承内与所述推进轴的所述轴一起旋转以旋转所述转子。
9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，进一步包括冷却系统，所述冷却系统包括将来自冷却剂源的冷却剂引导至靠近所述定子和所述转子的区域的一个或多个冷却歧管。
10.一种电机，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，所述转子组件包括直接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，其中：
所述转子设置在所述定子的径向内侧，使得所述定子组件周向围绕所述转子，并且
以下中的至少一个：
所述转子与所述轴一起旋转以产生电力信号，以及
所述电机从外部源接收电力以向所述轴提供旋转能量。
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