CN115126554A - 配有使用电机管理转子模式的控制系统的燃气涡轮发动机 - Google Patents

Abstract

提供一种涡轮机。在一个方面，涡轮机包括旋转部件和电机，电机包括定子组件和转子组件，转子组件与旋转部件一起相对于定子组件旋转。此外，涡轮机包括致动器，致动器与转子组件、定子组件或两者联接，用于移动转子组件，移动定子组件，或使两者相对于彼此移动。此外，涡轮机包括控制器，控制器被配置成接收指示旋转部件的操作状态的数据，并且使得致动器至少部分地基于旋转部件的操作状态来调节定子组件和转子组件中的至少一个的位置。

Description

配有使用电机管理转子模式的控制系统的燃气涡轮发动机

优先权信息

本申请要求于2021年3月25日提交的印度专利申请号为202111013074的优先权。

技术领域

本主题大体上涉及一种配有使用电机管理转子模式的控制系统的燃气涡轮发动机。

背景技术

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，燃气涡轮发动机一般包括风扇和核心，风扇和核心布置成彼此流动连通。另外，燃气涡轮发动机的发动机核心以串行流动顺序大体包括在风扇下游的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段以及排气区段。压缩机区段可以包括低压压缩机和高压压缩机。高压压缩机在低压压缩机下游。涡轮区段可以包括高压压缩机下游的高压涡轮和低压涡轮。高压转子或线轴可以将高压涡轮驱动地连接到高压压缩机，并且低压转子或线轴可以将低压涡轮驱动地连接到低压压缩机和风扇。

对于某些飞行器推进系统，以及结合这种飞行器推进系统的飞行器，推进系统可以有益地包括一个或多个电机，所述电机与高压转子或低压转子可操作地联接。例如，这种电机可用于为燃气涡轮发动机和/或飞行器的各种附件系统产生电力。

在某些情况下，发动机不能设计成发动机工作范围以外的转子振动模式。因此，通过使用诸如挤压油膜阻尼器(SFD)之类的阻尼设备来减轻谐振将是需要的。虽然这种阻尼设备在控制转子振动方面一般是有效的，但是其增加了发动机的重量和复杂性，并且在一些情况下，其对发动机的效率造成损失。

因此，具有能够解决这些问题中的一个或多个问题的电机的飞行器的推进系统将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本文公开的实践来学习。

在一个方面，提供了一种涡轮机。涡轮机包括可围绕旋转轴线旋转的旋转部件。涡轮机还包括电机。电机包括定子组件和转子组件，转子组件可与旋转部件一起相对于定子组件旋转。进一步，涡轮机包括致动器，致动器与转子组件和定子组件中的至少一个可操作地联接，用于移动转子组件，移动定子组件，或使两者相对于彼此移动。此外，涡轮机包括控制器，控制器与致动器通信联接。控制器被配置为：接收指示旋转部件的操作状态的数据；并且使得致动器至少部分地基于旋转部件的操作状态来调节定子组件和转子组件中的至少一个的位置。

在另一方面，提供了一种操作涡轮机的方法。该方法包括接收指示涡轮机的旋转部件的操作状态的数据。涡轮机包括电机，电机具有定子组件和转子组件。转子组件是可旋转的并且与旋转部件可操作地联接。该方法还包括至少部分地基于旋转部件的操作状态来移动定子组件和转子组件中的至少一个的位置，以便改变限定在转子组件和定子组件之间的气隙。

在另一方面，提供了一种非瞬态性计算机可读介质。所述非瞬态性计算机可读介质包括计算机可执行指令，其中，当可执行指令由控制器的一个或多个处理器执行时，计算机可执行指令使得一个或多个处理器：接收指示涡轮机的旋转部件的操作状态的数据，涡轮机包括具有定子组件和转子组件的电机，转子组件是可旋转的并且与旋转部件可操作地联接；至少部分地基于旋转部件的操作状态生成控制命令，控制命令用于使致动器调节定子组件和转子组件中的至少一个的位置；并且使得致动器至少部分地基于控制命令来调节定子组件和转子组件中的至少一个的位置。

参考以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其涉及附图，附图中：

图1提供了根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的示例性截面图；

图2提供了嵌入图1的燃气涡轮发动机中的电机的示例性截面图，并描绘了处于第一位置的电机的转子组件；

图3提供了图2的电机的示例性横面图，并描绘了处于第二位置的转子组件；

图4提供了根据本公开的示例性方面的用于控制电机的转子组件和定子组件中的至少一个的位置的示例性控制系统的框图；

图5提供了描绘根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的旋转部件在由电机施加的各种刚度下的振动响应作为旋转部件的速度的函数的曲线图；

图6提供了根据本公开的另一示例性实施例的燃气涡轮发动机的示例性截面图；

图7提供了根据本公开的另一示例性实施方式的嵌入式燃气涡轮发动机中的电机处于第一位置的示例性截面图；

图8提供了嵌入燃气涡轮发动机中的图7的示例性电机处于第二位置的示例性截面图；

图9提供了根据本公开的示例性方面的操作具有嵌入式电机的燃气涡轮发动机的方法的流程图；以及

图10是能够用于实现本公开的方面的示例性计算系统的框图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细说明使用数字和字母名称来参考附图中的特征。在附图和说明书中的类似或类似标号被用于指本发明的类似或类似部分。

如本申请所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。

术语“前”和“后”指燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并指燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如，关于燃气涡轮发动机，前指更靠近发动机入口的位置，后指更靠近发动机喷嘴或排气的位置。

此外，术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体流到其的方向。

术语“联接”、“固定”、“附接”等指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接，除非本文另有规定。

除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用。

本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修改任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与之相关的基本功能的改变。因此，由一个或多个术语修改的值，例如“大约”、“近似”和“基本”，不限于规定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构建或制造组件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1、2、4、10、15或20％的余量内。

这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。

本公开的方面涉及一种涡轮机，涡轮机具有嵌入式电机，该嵌入式电机可用于控制或减轻电机联接到的旋转部件的振动响应。在一个示例性方面，涡轮机包括旋转部件，诸如转子。涡轮机还包括电机，电机包括定子组件和转子组件。转子组件可与旋转部件一起相对于定子组件旋转。进一步，涡轮机包括致动器，致动器与转子组件和定子组件中的至少一个联接。致动器能够被命令以移动转子组件，移动定子组件，或使两者相对于彼此移动。作为一个示例，致动器可以相对于定子组件移动转子组件。作为另一示例，致动器可相对于转子组件移动定子组件。此外，涡轮机包括控制器。控制器被配置为接收指示旋转部件的操作状态的数据。例如，控制器可以接收指示旋转部件的旋转速度的数据。控制器还被配置成使得致动器至少部分地基于旋转部件的操作状态来调节定子组件和转子组件中的至少一个的位置。通过相对于彼此调节定子组件和转子组件中的至少一个的位置，改变限定在定子组件和转子组件之间的气隙。因此，电机的刚度被改变。有利地，电机的刚度变化可用于减轻旋转部件的高振动响应。

现在参考附图，其中在整个附图中相同的数字表示相同的元件。图1提供了根据本公开的示例性实施例的推进发动机的示例性截面图。对于这个实施例，推进发动机被配置为高旁通涡轮风扇喷气发动机100，这里被称为“涡轮风扇100”。涡轮风扇100可以结合到飞行器推进系统中，例如作为机翼下安装的涡轮风扇发动机。可选地，在其他实施例中，涡轮风扇100可并入任何其他合适的飞行器或推进系统中。作为参考，涡轮风扇100限定平行于纵向中心线101延伸的轴向方向A、径向方向R以及围绕纵向中心线101延伸的周向方向C(图2)。

涡轮风扇100包括风扇区段102和核心发动机104，核心发动机104设置在风扇区段102下游。核心发动机104包括基本上管状的外壳106，外壳106限定环形核心入口108。外壳106以串流关系包绕：压缩机区段，压缩机区段包括增压或低压(LP)压缩机110和高压(HP)压缩机112；燃烧区段114；涡轮区段，涡轮区段包括HP涡轮116和LP涡轮118；以及喷气喷嘴排气部分120。压缩机区段、燃烧区段114以及涡轮区段一起限定核心气体流路121，该核心气体流路121从环形核心入口108延伸通过LP压缩机110、HP压缩机112、燃烧区段114、HP涡轮区段116、LP涡轮区段118以及喷气喷嘴排气区段120。HP转子122或线轴将HP涡轮116驱动地连接到HP压缩机112。LP转子124或线轴将LP涡轮118驱动地连接到LP压缩机110。

对于图1所示的实施例，风扇区段102包括可变节距风扇126，可变节距风扇126具有以间隔开的方式联接到盘130的多个风扇叶片128。风扇叶片128一般沿径向方向R从盘130向外延伸。借助于风扇叶片128可操作地联接至合适的致动构件132，每个风扇叶片128围绕俯仰轴线P相对于盘130旋转，该致动构件132配置为共同地同时改变风扇叶片128的节距。风扇叶片128、盘130以及致动构件132可通过LP转子124穿过动力齿轮箱134绕纵向轴线101一起旋转。动力齿轮箱134包括多个齿轮，用于将LP转子124的旋转速度降压到更有效的旋转风扇速度。

盘130由可旋转的旋转器或前轮毂136覆盖，前轮毂136在气体动力学上成形为促进气流通过多个风扇叶片128。另外，风扇区段102包括环形风扇壳体或外机舱138，环形风扇壳体或外机舱138周向地围绕风扇126和/或核心发动机104的至少一部分。机舱138由多个周向间隔开的出口导向轮叶140相对于核心发动机104支撑。机舱138的下游区段142在核心发动机104的外部上延伸以在其间限定旁通气流通道144。

另外，涡轮风扇100包括电机146，电机146可与涡轮风扇100的一个或多个可旋转部件一起旋转。具体地，对于该实施例，电机146与涡轮风扇100的LP系统一起旋转。具体地，对于所描绘的实施例，电机146与LP转子124同轴地布置并安装到LP转子124。如本文所使用的，“同轴”是指轴线对准。然而，应当理解的是，在其他实施例中，电机146的轴线可以从LP转子124的轴线径向偏移，并且还可以相对于LP转子124的轴线倾斜，使得电机146可以定位在核心气体流路121的至少部分向内的任何合适位置处。

电机146包括转子组件148和定子组件150。对于所描绘的实施例，转子组件148和定子组件150限定锥形气隙(图2)，并且转子组件148被配置为在某些操作期间相对于定子组件150移动，如下面将更详细地解释。

应当理解的是，图1中所示的涡轮风扇发动机100仅作为示例提供，并且不意图是限制性的。例如，在其他示例性实施例中，涡轮风扇发动机100可以具有任何其他合适的配置。例如，在其他实施例中，涡轮风扇发动机100可以配置为涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机、不同配置的涡轮风扇发动机或任何其他合适的燃气涡轮发动机。附加地或可选地，本公开的示例性方面(诸如电机146)可结合在任何其他合适类型的发动机中或以其他方式与任何其他合适类型的发动机一起使用，诸如航空衍生式燃气涡轮发动机、航海燃气涡轮发动机、发电燃气涡轮发动机、内燃机等，或进一步与具有旋转部件的任何其他涡轮机或机器结合。

现参考图2，提供了嵌入涡轮风扇100内的电机146的近视示意图。如图所示，电机146嵌入在涡轮风扇100的涡轮区段内，更具体地，电机146与LP转子124可操作地联接。另外，电机146沿轴向方向A至少部分地定位在涡轮区段的LP涡轮118内或定位在LP涡轮118的后部。应当理解的是，在其他示例性实施例中，电机146可以定位在涡轮风扇100内的其他合适位置处。

电机146包括转子组件148和定子组件150。电机146还限定中心线155，中心线155在该示例性实施例中与涡轮风扇100的纵向轴线101对准或同轴。转子组件148包括转子连接构件152和转子154。定子组件150类似地包括定子连接构件156和定子158。转子组件148的转子154和定子组件150的定子158一起限定其间的气隙160。此外，对于该实施例，转子154包括多个磁体162，诸如多个永磁体，并且定子158包括多个绕组或线圈164。因此，电机146可以称为永磁电机。然而，在其他示例性实施例中，电机146可以以任何合适的方式配置。例如，电机146可以被配置为电磁电机，包括多个电磁体和有源电路，作为感应式电机、开关磁阻式电机、同步AC电机、异步电机，或者作为任何其他合适的发电机或电机。

如上所述，对于该实施例，转子组件148与LP转子124联接或附接到LP转子124。以这种方式，转子组件148可与LP转子124一起旋转。下面将更详细地描述转子组件148与LP转子124的附接。定子组件150与涡轮区段的结构支撑组件166联接或附接到涡轮区段的结构支撑组件166。更具体地，定子连接构件156从结构支撑组件166延伸到定子158以支撑定子158。值得注意的是，结构支撑组件166被配置为后部框架组件168的一部分。后部框架组件168还包括后部框架支柱170，后部框架支柱170延伸穿过核心发动机104的核心气体流路121(图1)。后部框架支柱170为涡轮风扇100提供结构支撑。结构支撑组件166从后部框架支柱170的内端沿径向方向R延伸。

涡轮风扇100进一步包括围绕电机146的至少一部分的腔体壁172。更具体地，腔体壁172基本上完全包围电机146，从接近电机146的前端的位置延伸到电机146的后部的位置。腔体壁172可以用作例如冷却气体腔体壁、用于冷却流体的贮槽、电机146的保护盖等。例如，在某些实施例中，发动机可进一步包括第二腔体壁(未示出)以形成围绕电机146的缓冲腔体并对电机146进行热保护。

在涡轮风扇100的某些操作期间，LP转子124旋转电机146的转子组件148，从而允许电机146产生电力。因此，电机146可在发电机模式下操作。在一些实施例中，除了可在发电机模式下操作之外或替代在发电机模式下操作，电机146在涡轮风扇100的某些操作期间可在驱动模式下操作。在驱动模式中，电机146的转子组件148驱动LP转子124。电机146电连接到电力总线174。电力总线174在沿径向方向R在核心气流路径121向内的位置处电连接到电机146。电力总线174可以延伸穿过核心气体流路121(例如，穿过后部框架支柱170)并且将电机146电连接到各种其他电汇(electrical sinks)(附件系统、电动/混合电动推进设备等)、电源(其他电机、电能存储单元等)，或两者。电力可以经由电力总线174提供给电机146，例如，当电机146在驱动模式下操作时，并且由电机146产生的电力可以经由电力总线174传送或传输到电气系统，例如，当电机146在发电机模式下操作时。

现在参考图2和图3，图3提供了电机146的另一近视示意图。对于该实施例，通过比较图2中转子组件148的位置和图3中转子组件148的位置，可以理解的是，转子组件148相对于定子组件150是可移动的。具体地，电机146可在图2所示的第一位置和图3所示的第二位置之间移动。

如图所示，涡轮风扇100包括致动器176。致动器176可操作地联接至转子组件148、定子组件150或两者，以移动转子组件148和定子组件150中的至少一个。致动器176可以使转子组件148和定子组件150中的至少一个沿电机146的中心线155在第一位置和第二位置之间移动或移动到其间的位置。对于该实施例，致动器176可操作地联接至转子组件148，以使转子组件148沿电机146的中心线155相对于定子组件150在第一位置和第二位置之间移动。转子组件148在第一位置时比在第二位置时更靠近定子组件150定位。

如上所述，在该实施例中，转子组件148联接到LP转子124。转子组件148包括转子154和转子连接构件152。转子连接构件152在LP转子124和转子154之间延伸，用于将转子154连接到LP转子124。对于所示的实施例，转子连接构件152通过花键连接连接到LP转子124。更具体地，转子连接构件152包括连接部分178，连接部分178具有基本上沿轴向方向A延伸的多个齿180，并且类似地，LP转子124包括连接部分182，连接部分182具有基本上沿轴向方向A延伸的多个齿184。转子连接构件152的连接部分178的多个齿180配置为与LP转子124的连接部分182的多个齿184接合，从而沿周向方向C将两个部件彼此固定。可注意到，这种配置允许转子组件148沿轴向方向A相对于LP转子124的相对运动。

在可选实施例中，转子连接构件152可以以允许沿轴向方向A的相对移动同时沿周向方向C固定部件的任何其他合适的方式联接至LP转子124。例如，转子连接构件152可以使用多个线性轴承、线性滑动件等联接至LP转子124。

此外，对于该实施例，致动器176联接到转子组件148的转子连接构件152，以使转子连接构件152沿电机146的中心线155相对于LP转子124移动。以这种方式，致动器176可沿轴向方向A且沿电机146的中心线155相对于LP转子124移动转子组件148。

对于该实施例，致动器176是线性致动器176。致动器176包括基座186和延伸部分188，延伸部分188可沿轴向方向A相对于基座186移动。延伸部分188可旋转地联接至转子连接构件152，由多个轴承190支撑，其中，多个轴承190是轴向负载轴承。以这种方式，转子连接构件152可以沿周向方向C相对于延伸部分188旋转，但是沿轴向方向A固定到延伸部分188。

致动器176可以是液压驱动致动器、气动驱动致动器、电动致动器、热致动致动器、磁致动器等。此外，在可选实施例中，致动器176可以不是线性致动器，而是剪式致动器、圆形至线性致动器(诸如螺杆致动器)或能够产生或促进线性移动的任何其他致动器。

致动器176进一步联接至涡轮区段的结构支撑组件166，如上所述，该结构支撑组件166是具有后部框架支柱170的后部框架组件168的一部分。在这方面，致动器176联接到与定子组件150相同的框架。值得注意的是，这种配置可以确保在涡轮风扇100的操作期间限定在转子组件148的转子154和定子组件150的定子158之间的气隙160保持在期望的值或距离处。更具体地，应该注意的是，随着涡轮风扇100改变操作条件，各种部件的温度可升高或降低。例如，LP转子124可以增加温度，这可以使得LP转子124沿轴向方向A的长度增加。致动器176与定子组件150的相同框架的连接以及转子连接构件152和LP转子124之间的花键连接可以确保LP转子124的长度的任何增加或减小不会明显影响限定在转子154和定子158之间的气隙160的尺寸。

仍参照图2和3，第一位置是关闭或接合位置，第二位置是打开或脱离位置。如本文所使用的，术语“接合位置”是指转子154与定子158的相对定位，其中电机146能够在电机146的设计效率的合理误差范围内操作。例如，在接合位置，限定在转子组件148的转子154和定子组件150的定子158之间的气隙160可以在最佳设计值的合理裕度内，使得来自转子154的磁体162的磁通量的期望部分能够到达定子164。相反，如本文所使用的，术语“脱离位置”是指转子组件148的转子154与定子组件150的定子158的相对定位，其中电机146不能以合理的效率(例如，效率小于最大效率的10％)操作。应当理解的是，转子组件148可以相对于定子组件150在第一位置和第二位置之间移动，因此，电机146的效率一般对应于转子组件148相对于定子组件150的位置。

对于该实施例，电机146集成在涡轮风扇100的内部位置(核心气体流路121的内部)中，可能不存在过量的空间。因此，为了促进转子组件148相对于定子组件150在接合位置和脱离位置之间的移动或到两者之间的位置的移动，气隙160限定了相对于电机146的中心线155大于0°且小于90°的角度192。更具体地，对于所示实施例，由相对于电机146的中心线155的气隙160限定的角度192大于10°且小于45°，诸如小于30°。这种配置可以促进在接合位置和脱离位置之间的移动，而不需要转子组件148沿电机146的中心线155相对于定子组件150的过量移动。

例如，当转子组件148相对于定子组件150处于接合位置时，气隙160的尺寸(图3中所示的距离194)可以是第一值，并且当转子组件148相对于定子组件150处于脱离位置时，气隙160的尺寸可以等于第二值。在至少某些示例性实施例中，第二值比第一值大至少两倍，诸如比第一值大至少四倍，诸如比第一值大至少五倍，诸如比第一值大至多200倍，诸如比第一值大至多100倍，诸如比第一值大至多20倍。

此外，给定气隙160相对于中心线155的角度192，仅需要转子组件148沿中心线155的相对小的运动来增大或减小气隙160的尺寸。例如，在实施例中，致动器176可配置为使转子154沿中心线155相对于定子组件150在接合位置和脱离位置之间移动一定距离，其中距离大于0.5英寸且小于10英寸，诸如大于1英寸且小于5英寸。

现将提供电机146能够用于控制或减轻旋转部件(诸如LP转子124)的不期望的振动的示例性方式。一般来说，定子组件150、转子组件148或两者相对于彼此的致动或移动引入定子组件150的定子158与转子组件148的转子154之间的负刚度关系的等效性。因此，定子组件150、转子组件148或两者的致动或移动提供了影响施加在LP转子124上的负刚度水平的手段，并因此提供了一般操纵LP转子124和/或涡轮风扇100的动态行为的能力。例如，定子组件150、转子组件148或两者的致动或移动可以提供控制LP转子124的模态响应的手段。

现在参考图2、图3以及图4，图4提供了用于控制定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置以最终控制或减轻LP转子124和/或涡轮风扇100的不期望的振动的示例性控制系统220的框图。如图所示，控制系统220包括控制器198、一个或多个传感器195以及一个或多个可控设备，在该实施例中，所述可控设备是致动器176。控制器198例如经由合适的有线和/或无线通信链路与一个或多个传感器195和致动器176通信联接。

控制器198包括一个或多个存储器设备和一个或多个处理器。一个或多个存储器设备可存储由一个或多个处理器访问的信息，包括由一个或多个处理器执行的计算机可执行指令。指令可以是当由一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器执行诸如这里提供的操作之类的操作的任何指令集。控制器198可以根据图10的计算系统400来配置。尽管控制器198在图2和3中示出在接近电机146的位置，应当理解的是，控制器198可以定位在涡轮风扇100内的任何合适位置，诸如在罩下。控制器198还可以定位在相对于涡轮风扇100的远程位置处，例如，定位在安装有涡轮风扇100的飞行器的机身内。在一些实施例中，控制器198可以是用于控制定子组件150和转子组件148中的至少一个的致动的专用控制器。在其他实施例中，控制器198可以是全权限数字发动机控制(FADEC)系统的电子发动机控制器(EEC)。

对于该实施例，一个或多个传感器195(在图2和3中由单个传感器表示)包括至少一个传感器，该传感器可操作以感测或测量指示LP转子124的操作状态的参数值。作为一个示例，传感器195可以是可操作以感测LP转子124的旋转速度的速度传感器。因此，在这些实施例中，LP转子124的操作状态由LP转子124的速度指示。作为另一示例，传感器195可以是可操作以感测LP转子124的温度的温度传感器。因此，在这些实施例中，LP转子124的操作状态由LP转子124的温度指示。作为又一示例，传感器195可以是可操作以感测LP转子124的振动的振动传感器(例如加速度计)。因此，在这些实施例中，LP转子124的操作状态由LP转子124的振动指示。应当理解的是，LP转子124的操作状态也可以由其他合适的参数指示，包括参数的组合。此外，记录的参数值不需要与LP转子124直接相关。例如，HP转子122(图1)的旋转速度可以用于指示LP转子124的操作状态，例如经由已知的相关性。传感器195可以位于任何合适的位置。作为一个示例，如图2和3所示，传感器195可以位于LP转子124附近。

如图4最佳地所示，控制器198被配置成接收指示LP转子124的操作状态的数据224。例如，控制器198可以从传感器195或多个传感器接收数据224。如上所述，LP转子124的操作状态可以由任何数量的合适参数来指示，诸如LP转子124的旋转速度。此外，在一些实施例中，控制器198被配置成接收指示致动器176的当前位置(例如，当前轴向位置)的反馈数据226。以这种方式，致动器176的当前位置可以相对于定子组件150与转子组件148相关联。可以从致动器176或与致动器176相关联的一个或多个传感器接收反馈数据226。此外，在一些实施例中，控制器198被配置为接收电力需求228。电力需求228可以指示与电机146电连接的一个或多个电负载所需的电力。

控制器198还被配置成至少部分地基于LP转子124的操作状态来生成控制命令230。控制命令230能够表示关于致动器176如何调节其位置的致动器176的指令，以及因此如何调节定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置(如果有的话)的指令。在一些情况下，例如，控制命令230可以表示指示致动器176将保持其当前位置的指令，其保持定子组件150和/或转子组件148的当前位置。在其他情况下，控制命令230可以表示指示致动器176要移动或致动的指令。以此方式，能够移动定子组件150和/或转子组件148的当前位置。如下面将进一步解释的，控制器198能够使得致动器176至少部分地基于所确定的控制命令230来调节定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置。

在一些实施例中，控制器198基于使用时间表或查找表将来自数据124的接收值与预选致动器位置相关联来生成控制命令230。例如，作为指示LP转子124的操作状态的数据224的一部分接收的值可以与致动器176的预选位置相关联。控制器198能够存储和访问将参数值与致动器176的预选位置相关联的时间表或查找表。能够由工程分析来确定相关性，例如在发动机测试期间。相关性能够特定于发动机的振动特征来建立，或者可以使用特定发动机模型的一般相关性。例如，可以基于LP轴或中间轴(如图3所示的位于轴124的左侧的，在LP轴轴承之间延伸的轴部分)的已知基频(主模态共振频率)来建立。控制器198可以生成表示用于将致动器176控制到与接收值相关联的预选位置的指令的控制命令。在一些实施例中，控制器198至少部分地基于LP转子124的操作状态和接收的反馈数据226中提供的致动器176的当前位置来生成控制命令230。例如，在将接收值与致动器176的预选位置相关联之后，也可以考虑致动器176的当前位置，以确保致动器176被命令从其当前位置移动到预选位置。

在另一些实施例中，控制器198至少部分地基于LP转子124的操作状态、在接收的反馈数据226中提供的致动器176的当前位置以及电力需求228来生成控制命令230。例如，在一些实施例中，电力需求228可以是生成控制命令230时的主要因素或考虑因素。作为一个示例，如果驱动飞行器的相应推进器的一个或多个电动机与电机146电联接，并且其需要或要求完整的电力，则即使在没有利用电机146减轻不期望响应的情况下可能导致LP转子124的不期望模态振动响应，但出于安全目的，转子组件148相对于定子组件150移动也不是可行的，反之亦然。

因此，在这些实施例中，控制器198仅基于电力需求228生成控制命令230。例如，如果电力需求228经过需求阈值(例如，超过需求阈值)，则控制器198能够生成用于致动器176的控制命令230，该控制命令230可以使得致动器176关闭或停止致动功能，并且在一些情况下，能够立即使得致动器176将转子组件148移动到第一位置，从而电机146能够最有效地生成电力。当电力需求228降低使得其再次经过需求阈值(例如，降低至低于需求阈值)时，致动功能可以恢复。

控制器198进一步被配置成使得致动器176调节定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置。尤其是，如上所述，控制器198可以生成并输出控制命令230。控制命令230可以由控制器198输出(例如，作为一个或多个电子信号)并且可以被传导到致动器176。致动器176能够根据接收的控制命令230被控制。控制器198能够使得致动器176至少部分地基于所生成的控制命令230来调节定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置。当至少部分地基于LP转子124的操作状态生成控制命令230时，接下来，控制器198使得致动器176至少部分地基于LP转子124的操作状态来调节定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置。

对于图2和3所示的实施例，控制器198使得致动器176调节转子组件148相对于定子组件150的位置。然而，在可选实施例中，控制器198能够使得致动器176调节定子组件150相对于转子组件148的位置。值得注意的是，在使致动器176调节定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置时，定子组件150和转子组件148中的至少一个的位置被调节，以便限定在转子组件148和定子组件150之间的气隙160被改变。在转子154和定子158之间的气隙160或距离194的变化有效地改变了电机196的刚度。如上所述，改变电机196的刚度可用于操纵LP转子124的模态响应或动态行为。

在一些示例性实施例中，控制器198可以迭代地接收数据，包括指示LP转子124的操作状态的数据224、指示致动器176的当前位置的反馈数据226和/或电力需求228，并且基于接收的数据，控制器198能够迭代地生成控制命令230。控制命令230能够输出到致动器176，从而使致动器176或者保持其当前位置，并且因此保持转子组件148相对于定子组件150的当前位置，或者移动转子组件148和定子组件150中的至少一个，从而使其间的气隙160被改变。在一些实施例中，控制器198能够在操作期间连续监测和控制转子组件148和定子组件150中的至少一个相对于另一个的位置。

在其他实施例中，尤其是在电机146与安装在飞行器上的航空燃气涡轮发动机的旋转部件可操作地联接的情况下，控制器198能够在某些飞行段期间，诸如在当可能发生高速振动时的飞行段期间，监控和控制转子组件148和定子组件150中的至少一个相对于另一个的位置。在这样的实施例中，控制器198能够在一些飞行段期间关闭或停止致动功能的操作。控制器198能够例如至少部分地基于接收的指示飞行器高度的数据来自动确定燃气涡轮发动机正在操作的飞行段。

现将提供详细描述电机146可用于减轻LP转子124的振动响应的一种示例性方式的具体示例。现参考图2、图3、图4以及图5，图5提供了描绘作为LP转子124的速度的函数的LP转子124在各种施加刚度下的振动响应的曲线图。尤其是，提供作为LP转子124的速度的函数的LP转子124在0％刚度幅值下振动响应，提供作为LP转子124的速度的函数的LP转子124在25％刚度幅值下的振动响应，提供作为LP转子124的速度的函数的LP转子124在50％刚度幅值下振动响应，提供作为LP转子124的速度的函数的LP转子124在75％刚度幅值下的振动响应，提供作为LP转子124的速度的函数的LP转子124在100％刚度幅值下的振动响应。作为LP转子124的速度的函数的LP转子124在所施加的刚度下的振动响应能够以任何合适的方式获得，例如由在引入场地之前或在服务访问期间测试发动机。

如所描绘的，LP转子124的模态或振动响应一般是这样的，即，从怠速到大约2600转/分钟(RPM)施加0％刚度幅值，提供了最低振动响应。然而，对于高于2600RPM的速度，施加100％刚度幅度提供了最低振动响应。因此，控制器198能够控制致动器176以如下示例方式相对于定子组件150定位转子组件148。

在发动机起动并且从怠速至大约2600RPM时，控制器198能够使致动器176移动和/或保持转子组件148处于脱离或第二位置，例如，如图3所示，控制器198能够迭代地接收指示LP转子124的操作状态的数据224。接收的数据224的每个组能够包括用于指示LP转子124的操作状态的参数的参数值。控制器198能够确定指示LP转子124的操作状态的参数值是否经过阈值。例如，在参数值是LP转子124的旋转速度的情况下，控制器198能够确定LP转子124的速度是否经过阈值。对于该实施例，阈值T1被设置为大约2600RPM，如图5所示，如本文所使用的，经过阈值意味着参数值超过或大于阈值，其中参数值在到达阈值之前一般增大，或者参数值小于阈值，其中参数值在到达阈值之前大体上减小。

一方面，当LP转子124的速度没有经过阈值T1时，控制器198能够控制致动器176以保持其当前位置，从而使转子组件148保持在脱离或第二位置。以这种方式，电机146施加0％刚度幅值到LP转子124，因此，LP转子124在该示例中经历可能的最低振动。另一方面，当LP转子124的速度经过阈值T1时，控制器198能够控制致动器176以调节转子组件148相对于定子组件150的位置。即，控制器198能够生成并输出控制命令230，该控制命令230向致动器176提供指令以将转子组件148从图3所示的脱离位置或第二位置调节到朝向图2所示的接合位置或第一位置的位置。因此，气隙160的距离194被减小，从而由电机146产生更多的电力。结果，电机146施加在LP转子124上的刚度幅度被增加。施加刚度的这种变化可有利地改变LP转子124的模态响应，诸如LP转子124的模态频率和模态形状。

在一些实施例中，当LP转子124的速度经过阈值T1时，控制器198能够控制致动器176以将转子组件148的位置从图3所示的第二位置直接调节到图2所示的第一位置。以这种方式，由电机146施加到LP转子124的刚度能够从0％刚度幅度变为100％刚度幅度。因此，对于该实施例，对于所描绘的发动机速度范围，能够实现LP转子124的最低可能的振动响应。

在其他实施例中，当LP转子124的速度经过阈值T1时，控制器198可控制致动器176以将转子组件148的位置从图3所示的第二位置调节到第一位置和第二位置之间的第一中间位置。能够维持该第一中间位置，直到发动机速度经过第二阈值。当LP转子124的速度经过第二阈值时，控制器198能够控制致动器176以将转子组件148的位置从第一中间位置调节到第二中间位置，第二中间位置在第一位置和第二位置之间，比第一中间位置更接近于第一位置，或者可选地，能够将转子组件148的位置从第一中间位置调节到第一位置。根据已知的振动特征，能够实现任意数量的迭代来控制LP转子124的振动响应。

在另一些实施例中，当LP转子124的速度超过阈值T1时，控制器198能够控制致动器176以逐步的方式调节转子组件148相对于定子组件150的位置从一个位置到另一个位置，例如从第二位置到第一位置，从第一位置到第二位置，从中间位置到第一位置和第二位置中的一个位置，从第一位置和第二位置中的一个位置到中间位置等。

尽管图5示出了单个阈值，但是应当理解的是，能够根据阈值时间表在不同速度下设置多个阈值或触发器，使得当经过给定阈值时，控制器198能够控制致动器176以调节转子组件148相对于定子组件150的位置。在一些情况下，当LP转子124的速度经过给定阈值时，控制器198能够使致动器176调节转子组件148相对于定子组件150的位置，以便定子组件150和转子组件148彼此定位得更近，或者以另一种方式描述，以便转子组件148移动得更接近第一位置。在其他示例中，当LP转子124的速度经过给定阈值时，控制器198能够使致动器176调节转子组件148相对于定子组件150的位置，使得定子组件150和转子组件148更远离彼此定位，或者以另一种方式描述，使得转子组件148移动得更接近第二位置。

应当进一步理解的是，示例性涡轮风扇100具有图1、2以及3中所示的嵌入式电机146，仅作为示例提供。在其他示例性实施例中，电机146和燃气涡轮发动机可以具有任何其他合适的配置。例如，在其他示例性实施例中，电机可以定位在燃气涡轮发动机内的任何其他合适位置。在图4中提供并结合文字描述的控制系统220能够控制旋转部件的模态响应，该旋转部件具有可操作地联接到其上的电机(用于其他合适的电机和燃气涡轮发动机配置)。

例如，图6提供了以类似于图1的示例性涡轮风扇的方式配置的燃气涡轮发动机的示例性截面图。如虚线所示，图6的示例性燃气涡轮发动机100能够在各种其他合适位置包括电机146。例如，燃气涡轮发动机100能够包括在LP压缩机110的前方位置处联接到LP转子124的第一电机146A。附加地或可选地，燃气涡轮发动机100可包括第二电机146B，第二电机146B在HP压缩机112的前方位置处在压缩机区段内联接至LP转子124、HP转子122或两者。附加地或可选地，燃气涡轮发动机100可包括第三电机146C，该第三电机146C在HP压缩机212的内侧位置处在压缩机区段内联接到LP转子124、HP转子122或两者一起。另外地或可选地，燃气涡轮发动机100可包括第四电机146D，第四电机146D在LP涡轮218的前方位置处在涡轮区段内与LP转子124联接。在另一些实施例中，根据本公开的一个或多个示例性实施例，电机146能够嵌入在其他合适的位置。

例如，现在参考图7和8，提供了具有嵌入其中的电机146的燃气涡轮发动机的LP压缩机110或增压压缩机的特写截面示意图。图7提供了处于第一位置的示例性电机146的视图，而图8提供了处于第二位置的示例性电机146的视图。

所描绘的燃气涡轮发动机的LP压缩机110一般包括多个LP压缩机转子叶片200和多个LP压缩机定子轮叶202。多个LP压缩机转子叶片200包括沿燃气涡轮发动机的轴向方向A间隔开的LP压缩机转子叶片200的多个级204。燃气涡轮发动机还包括框架组件206，其可以是压缩机前框架。对于该实施例，LP压缩机定子轮叶202联接到框架组件206。

此外，示例性燃气涡轮发动机包括根据本公开的示例性实施例配置的电机146。因此，电机146一般包括定子组件150和可相对于定子组件150绕中心线155旋转的转子组件148(图7和8中未示出；中心线155与发动机中心线对准)。转子组件148包括转子154，定子组件150包括定子158，转子154和定子158在其间限定气隙160。此外，致动器176可操作地联接至转子组件148、定子组件150或两者，以使转子组件148或定子组件150沿中心线155相对于转子组件148或定子组件150的另一个在第一位置和第二位置之间移动。

具体地，对于图7和8的示例性实施例，致动器176可操作地联接至定子组件150，以使定子组件150沿中心线155相对于转子组件148在第一位置和第二位置之间移动。与上述实施例一样，第一位置是接合位置，如图7所示，第二位置是脱离位置，如图8所示。应当理解的是，当转子组件148处于接合位置时，与处于脱离位置时相比，转子组件148被定位成更靠近定子组件150。

进一步对于图7和8的示例性实施例。转子组件148不联接到发动机的LP转子124，而是在沿燃气涡轮发动机的径向方向R的燃气涡轮发动机的多个转子叶片的外侧的位置处联接到燃气涡轮发动机的多个转子叶片。更具体地，对于所描绘的实施例，多个转子叶片是LP压缩机叶片200的级204中的多个LP压缩机转子叶片200。

应当理解的是，在其他示例性实施例中，燃气涡轮发动机、电机146或两者可以具有其他合适的配置。此外，尽管本文描述的示例性电机146被描绘在燃气涡轮发动机内并且本文描述为嵌入在燃气涡轮发动机内，但是在其他示例性实施例中，示例性电机146能够与具有至少一个旋转部件的任何其他合适的电机一起使用。

现参考图9，描绘了根据本公开的示例性方面的操作涡轮机的方法(300)的流程图。在某些示例性方面，方法(300)可利用上文参照图1-3和6-8描述的示例性电机中的一个或多个。因此，在某些示例性方面，电机可以包括定子组件和转子组件，并且可以限定中心线。此外，可以使用图4的控制系统220来实现方法(300)的某些方面。涡轮机可以是任何合适的涡轮机，例如本文描述的任何涡轮机。

在(302)处，方法(300)包括接收指示涡轮机的旋转部件的操作状态的数据，涡轮机包括电机，电机具有定子组件和转子组件，转子组件是可旋转的并且与旋转部件可操作地联接。例如，能够操作涡轮机，以便旋转组件围绕旋转轴线旋转，从而使电机的转子组件与旋转部件一起围绕其旋转轴线或中心线旋转。旋转组件例如可以是涡轮机的转子。电机能够根据本文提供的示例性实施例来配置。

该数据可由控制器从传感器接收，该传感器可操作以感测或测量指示旋转部件的操作状态的参数的值。作为一个示例，传感器可以是可操作以感测旋转部件的旋转速度的速度传感器。因此，在这种实施方式中，旋转部件的操作状态由旋转部件的速度指示。作为另一示例，传感器可以是可操作以感测旋转部件的温度的温度传感器。因此，在这种实施方式中，旋转部件的操作状态由旋转部件的温度指示。作为又一示例，传感器可以是可操作以感测旋转部件的振动的振动传感器。因此，在这种实施方式中，旋转部件的操作状态由旋转部件的振动指示。应当理解的是，旋转部件的操作状态也能够由其他合适的参数指示，包括参数的组合。

进一步，在一些实施方式中，除了指示旋转部件的操作状态的数据之外，控制器可以接收指示致动器的当前位置和/或与电机电联接的一个或多个电负载所需的电力的反馈数据。如下面将解释的，这种数据可用于控制命令的生成。

在(304)处，方法(300)包括至少部分地基于旋转部件的操作状态移动定子组件和转子组件中的至少一个的位置，以便改变限定在转子组件和定子组件之间限定的气隙。例如，控制器可以接收指示涡轮机的旋转部件的操作状态的数据，并且可以生成控制命令，该控制命令为致动器提供指令以调节定子组件和转子组件中的至少一个的位置。可以至少部分地基于旋转部件的操作状态来生成控制命令。作为一个示例，可以通过旋转部件的旋转速度来指示操作状态，因此，生成的控制命令可以基于感测的或计算的旋转速度。至少部分地基于控制命令来移动定子组件和转子组件中的至少一个的位置。

在一些实施方式中，可以基于由致动器提供的反馈数据来附加地生成控制命令。反馈数据可以指示致动器的当前位置。在一些进一步的实施方式中，可以至少部分地基于电连接到电机的一个或多个电负载所需的电力来生成控制命令。例如，如果驱动飞行器的推进器的电动机与电机电联接并且需要完整的电力，则即使在没有通过驱动转子组件和定子组件中的至少一个相对于另一个来减轻模态振动响应的情况下导致不期望模态振动响应，但出于安全目的，转子组件148相对于定子组件150移动也不是可行的，反之亦然。

此外，在一些实施方式中，例如，如图2和3的实施例中所提供的，移动定子组件和转子组件中的至少一个的位置包括相对于定子组件移动转子组件的位置。在其他实施方式中，例如，如在图7和8的实施方式中提供的，移动定子组件和转子组件中的至少一个的位置包括相对于转子组件移动定子组件的位置。

值得注意的是，如上所述，移动定子组件和转子组件中的至少一个的位置，定子组件和转子组件中的至少一个的位置被调节，从而改变限定在转子组件和定子组件之间的气隙。在转子组件的转子和定子组件的定子之间的气隙或距离的变化有效地改变了电机的刚度。改变电机的刚度可以用来操纵旋转部件的模态响应或动态行为。

在一些实施方式中，例如，如图2和3所示，气隙限定了相对于中心线大于零度且小于90度的角度。因此，在这种实施方式中，在(304)处沿电机的中心线相对于定子组件移动转子组件(或反之亦然)，包括沿电机的中心线相对于定子组件移动转子组件(或反之亦然)至少0.5英寸且小于10英寸。气隙的倾斜允许转子组件或定子组件移动相对较短的距离，同时仍然获得在转子组件和定子组件之间期望的分离。

图10提供根据本公开的示例性方面的计算系统400的框图。计算系统400是用于实现本公开的某些方面的合适计算系统的一个示例。

如图10所示，计算系统400包括一个或多个处理器404和一个或多个存储器设备406。一个或多个处理器404和一个或多个存储器设备406可以实施在一个或多个计算设备402中，诸如本文提供的控制器198。一个或多个处理器404可以包括任何合适的处理设备，诸如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑设备或其他合适的处理设备。一个或多个存储器设备406包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非瞬态性计算机可读介质或媒介、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器以及其他存储器设备，诸如一个或多个缓冲器设备。

一个或多个存储器设备406可存储由一个或多个处理器404访问的信息，包括可由一个或多个处理器404可以执行的计算机可读指令408。指令408可以是当由一个或多个处理器404执行时，使一个或多个处理器404执行操作的任何指令集。指令408可以是用任何合适的编程语言编写的软件或者可以在硬件中实现。指令408可以是本文所述的任何计算机可读指令。

存储器设备406进一步可存储可由处理器404访问的数据410。例如，数据410可以包括接收的数据224、反馈数据226以及其他数据(图4)。此外，根据本公开的示例性实施例，数据410能够包括一个或多个表、函数、算法、模型、等式等。

一个或多个计算设备402还可以包括用于例如与控制系统220(图4)的其他部件或其他系统或设备通信的通信接口412。通信接口412可以包括用于与一个或多个网络接口的任何合适部件，包括例如发射机、接收机、端口、控制器、天线或其他合适组件。

本文所讨论的技术参考基于计算机的系统和由基于计算机的系统所采取的行动以及发送到基于计算机的系统和从基于计算机的系统发送的信息。应当理解的是，基于计算机的系统的固有灵活性允许在部件之间和部件中的任务和功能的各种可能的配置、组合以及划分。例如，这里讨论的过程可以使用单个计算设备或组合工作的多个计算设备来实现。数据库、存储器、指令和应用程序能够在单个系统上实现，也可以分布在多个系统上。分布式部件能够依次或并行操作。

该书面描述使用示例来公开本公开的方面，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够实践本公开的方面，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且能够包括本领域技术人员想到的其他示例。如果它们具有与权利要求书的文字语言不存在差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言具有不显著差异的等效结构元件，则这样的其他示例旨在在权利要求书的范围内。

下面将关于以下条款描述其他示例性方面：

1.一种涡轮机，包括：旋转部件，所述旋转部件能够围绕旋转轴线旋转；电机，所述电机包括：定子组件；转子组件，所述转子组件能够与所述旋转部件一起相对于所述定子组件旋转；致动器，所述致动器与所述转子组件和所述定子组件中的至少一个可操作地联接，以用于移动所述转子组件，移动所述定子组件，或使转子组件和定子组件两者相对于彼此移动；和控制器，所述控制器与所述致动器通信地联接，所述控制器被配置成：接收指示所述旋转部件的操作状态的数据；以及使得所述致动器至少部分地基于所述旋转部件的所述操作状态来调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置。

2.根据任何前述条款的涡轮机，其中，在使所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置时，移动所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，以便改变限定在所述转子组件和所述定子组件之间的气隙。

3.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述旋转部件的操作状态由所述旋转部件的速度指示。

4.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述控制器进一步被配置成：确定作为数据的一部分接收的参数值是否已经经过阈值，并且其中，当所述参数值已经经过所述阈值时，所述控制器被配置成使得所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置。

5.根据任何前述条款的涡轮机，其中，当所述参数值已经经过所述阈值时，所述控制器被配置成使得所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，以便所述定子组件和所述转子组件被定位成更接近彼此。

6.根据任何前述条款的涡轮机，其中，当所述参数值已经经过所述阈值时，所述控制器被配置成使得所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，使得所述定子组件和所述转子组件被定位成更远离彼此。

7.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述转子组件和所述定子组件一起限定气隙，并且，其中所述气隙相对于由所述电机限定的中心线限定角度，所述角度大于零度且小于90度。

8.根据任何前述条款的涡轮机，其中，由所述气隙相对于所述中心线限定的所述角度大于10度且小于45度。

9.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述控制器使得所述致动器调节所述转子组件相对于所述定子组件的位置。

10.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述控制器使得所述致动器调节所述定子组件相对于所述转子组件的位置。

11.前述任何条款的涡轮机，其中，所述涡轮机是航空燃气涡轮发动机的核心发动机，并且所述旋转部件是所述核心发动机的高压转子和低压转子中的一个。

12.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述控制器进一步被配置成：至少部分地基于所述旋转部件的所述操作状态生成控制命令，所述控制命令指示用于使致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置的指令，以及其中，至少部分地基于所述控制命令来调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置。

13.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述控制器进一步被配置成：接收指示所述致动器的当前位置的反馈数据，并且其中至少部分地基于所述反馈数据来生成所述控制命令。

14.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述控制器进一步被配置成：接收电力需求，所述电力需求指示与所述电机电联接的一个或多个电负载所需的电力，并且其中至少部分地基于所述电力需求来生成所述控制命令。

15.根据任何前述条款的涡轮机，其中，所述控制器进一步被配置成：确定所述电力需求是否经过需求阈值，并且其中当所述电力需求经过需求阈值时，所述控制器使得所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，从而减小所述转子组件和所述定子组件之间的气隙。

16.一种操作涡轮机的方法，所述方法包括：接收指示涡轮机的旋转部件的操作状态的数据，所述涡轮机包括电机，所述电机具有定子组件和转子组件，所述转子组件是能够旋转的并且与所述旋转部件可操作地联接；以及至少部分地基于所述旋转部件的所述操作状态来移动所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，以便改变限定在所述转子组件和所述定子组件之间的气隙。

17.根据任何前述条款的方法，进一步包括:接收指示与所述定子组件和所述转子组件中的至少一个可操作地联接的致动器的当前位置的反馈数据；接收电力需求，所述电力需求指示与所述电机电联接的一个或多个电负载所需的电力；和至少部分地基于所述旋转部件的所述操作状态、所述致动器的当前位置以及所述电力需求生成控制命令，所述控制命令指示用于使所述致动器移动所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置的指令，并且其中，至少部分地基于所述控制命令来移动所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置。

18.根据任何前述条款的方法，其中，所述移动包括相对于所述定子组件移动所述转子组件的位置。

19.根据任何前述条款的方法，其中，所述移动包括相对于所述转子组件移动所述定子组件的位置。

20.一种非瞬态性计算机可读介质，所述介质包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由控制器的一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器：接收指示涡轮机的旋转部件的操作状态的数据，所述涡轮机包括电机，所述电机具有定子组件和转子组件，所述转子组件是能够旋转的并且与所述旋转部件可操作地联接；至少部分地基于所述旋转部件的所述操作状态生成控制命令，所述控制命令用于使致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置；以及使得所述致动器至少部分地基于所述控制命令来调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置。

Claims (10)

1.一种涡轮机，其特征在于，包括：

旋转部件，所述旋转部件能够围绕旋转轴线旋转；

电机，所述电机包括：

定子组件；

转子组件，所述转子组件能够与所述旋转部件一起相对于所述定子组件旋转；

致动器，所述致动器与所述转子组件和所述定子组件中的至少一个可操作地联接，以用于移动所述转子组件，移动所述定子组件，或使所述转子组件和所述定子组件两者相对于彼此移动；和

控制器，所述控制器与所述致动器通信地联接，所述控制器被配置成：

接收指示所述旋转部件的操作状态的数据；以及

使得所述致动器至少部分地基于所述旋转部件的所述操作状态来调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置。

2.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，在使所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置时，移动所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，以便改变限定在所述转子组件和所述定子组件之间的气隙。

3.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述旋转部件的所述操作状态由所述旋转部件的速度指示。

4.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述控制器进一步被配置成：

确定作为所述数据的一部分接收的参数值是否已经经过阈值，并且

其中，当所述参数值已经经过所述阈值时，所述控制器被配置成使得所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置。

5.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，当所述参数值已经经过所述阈值时，所述控制器被配置成使得所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，以便所述定子组件和所述转子组件被定位成更接近彼此。

6.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，当所述参数值已经经过所述阈值时，所述控制器被配置成使得所述致动器调节所述定子组件和所述转子组件中的至少一个的位置，使得所述定子组件和所述转子组件被定位成更远离彼此。

7.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述转子组件和所述定子组件一起限定气隙，并且，其中所述气隙相对于由所述电机限定的中心线限定角度，所述角度大于零度且小于90度。

8.根据权利要求7所述的涡轮机，其特征在于，由所述气隙相对于所述中心线限定的所述角度大于10度且小于45度。

9.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述控制器使得所述致动器调节所述转子组件相对于所述定子组件的位置。

10.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述控制器使得所述致动器调节所述定子组件相对于所述转子组件的位置。

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