本發(fā)明專利技術(shù)涉及電機(jī)。提供一種諸如電機(jī)(100)的設(shè)備。設(shè)備可包括限定轉(zhuǎn)子孔(120)的轉(zhuǎn)子(104)和設(shè)置在轉(zhuǎn)子孔中并沿轉(zhuǎn)子孔軸向延伸的導(dǎo)管(124)。導(dǎo)管可具有環(huán)形導(dǎo)管主體(128)，其限定沿導(dǎo)管軸向設(shè)置并延伸通過導(dǎo)管主體的多個孔口(134)。轉(zhuǎn)子可具有至少部分地限定轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)壁(122)。孔口可沿各自孔口的方向延伸通過導(dǎo)管主體，并且轉(zhuǎn)子和導(dǎo)管可配置成提供從各自孔口至內(nèi)壁沿孔口的方向的瞄準(zhǔn)線。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本文中示出的實(shí)施例大體涉及電機(jī)，并且更具體地，涉及電機(jī)中的熱能管理。
技術(shù)介紹
旋轉(zhuǎn)電機(jī)，諸如發(fā)電機(jī)和馬達(dá)，傳統(tǒng)上采用旋轉(zhuǎn)且包括ー個或多個(電或永)磁組件的轉(zhuǎn)子部段和通常圍繞該轉(zhuǎn)子部段并包括一系列導(dǎo)電繞組的定子部段。取決于該電機(jī)是 發(fā)電機(jī)還是馬達(dá)，導(dǎo)電繞組中的電流將被感生或?qū)е罗D(zhuǎn)子部段的旋轉(zhuǎn)。在任一情形下，由于定子繞組中的電流及其電阻，將產(chǎn)生熱能，其中在定子部段中生成的熱能的量大致與電機(jī)生成(對于發(fā)電機(jī)應(yīng)用)或輸送(對于功率馬達(dá)應(yīng)用)的功率的量成比例。對于高功率密度旋轉(zhuǎn)電機(jī)，如果熱能不被充分地移除，則定子部段中的溫度可超出定子部段內(nèi)的電氣絕緣和/或其它材料的材料限制。在高級的電機(jī)應(yīng)用中，對功率的需求不斷増加，而期望的電機(jī)尺寸則不斷下降。滿足這兩個條件的電機(jī)通常具有高功率密度和非常苛刻的冷卻要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)ー個方面，提供一種設(shè)備，諸如電機(jī)。該設(shè)備可包括限定轉(zhuǎn)子孔的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在轉(zhuǎn)子孔中并沿轉(zhuǎn)子孔軸向延伸的導(dǎo)管。該導(dǎo)管可包括配置成接收流體并配置成將流體引入導(dǎo)管中的入口部。該轉(zhuǎn)子可配置成相對于導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)管可具有限定沿導(dǎo)管軸向地設(shè)置并且在ー些情形下圍繞導(dǎo)管周向地設(shè)置的多個孔ロ的環(huán)狀導(dǎo)管主體。該孔ロ可通過導(dǎo)管主體延伸(例如，沿帶有橫過轉(zhuǎn)子的軸向的分量的方向，通過導(dǎo)管主體徑向地延伸)。ー些孔ロ可通過所述導(dǎo)管主體沿各自不同的方向延伸。一些孔ロ可具有各自不同的開ロ面積。該導(dǎo)管主體可限定至少ー個孔ロ，以被配置成噴霧嘴，和/或噴霧嘴可被設(shè)置在孔口中的至少ー個的上方。該噴霧嘴，無論是由孔ロ限定還是設(shè)置在孔口上方，均可配置成霧化被迫通過其的液體。該轉(zhuǎn)子可具有至少部分地限定轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)壁。該孔ロ可沿各自孔ロ的方向延伸通過導(dǎo)管主體，且該轉(zhuǎn)子和導(dǎo)管可配置成提供從各自孔ロ至內(nèi)壁沿孔ロ方向的瞄準(zhǔn)線(Iineof sight)。在另一方面，提供一種諸如電機(jī)的設(shè)備。該設(shè)備可包括定子和與定子同心地設(shè)置的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子限定轉(zhuǎn)子孔。導(dǎo)管可設(shè)置在轉(zhuǎn)子孔中并沿轉(zhuǎn)子孔軸向延伸。該導(dǎo)管可具有環(huán)狀導(dǎo)管主體，其限定沿導(dǎo)管軸向設(shè)置并通過導(dǎo)管主體延伸的多個孔ロ。冷卻劑流體可沿第一軸向沿導(dǎo)管移動并且沿與第一軸向相対的第二軸向沿轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁移動。附圖說明圖I為電機(jī)的一部分的透視圖。圖2為圖I的電機(jī)的分解透視圖。圖3為圖I的電機(jī)的透視圖，該圖沿關(guān)于圖I相対的角度取得。圖4為圖3的電機(jī)的一部分的透視圖。圖5為圖4的構(gòu)件的分解視圖。圖6為圖4的構(gòu)件的截面視圖，沿圖4中標(biāo)記為“6”的平面取得。 圖7示出在操作期間的圖6的系統(tǒng)。圖8為傳統(tǒng)電機(jī)的截面視圖。圖9為圖8的電機(jī)的標(biāo)記為“9”的部段的示意圖，示出在操作期間形成的邊界層。圖10為圖7的電機(jī)的標(biāo)記為“10”的部段的示意圖，示出在操作期間形成的邊界層。圖11-16為根據(jù)其它示例性實(shí)施例配置的電機(jī)的截面視圖。部件列表100 電機(jī)102 定子104 轉(zhuǎn)子106定子孔108 外殼110 齒112導(dǎo)電繞組114絕緣體116 磁體118 軸120轉(zhuǎn)子孔122 內(nèi)壁124 導(dǎo)管126 間隙128導(dǎo)管主體130導(dǎo)管主體的近端132導(dǎo)管主體的遠(yuǎn)端134 孔ロ136 入口部138供應(yīng)管線140液態(tài)冷卻劑14 液態(tài)冷卻劑源144 泵146 出口部148密封件150出口200電機(jī)204轉(zhuǎn)子218軸220轉(zhuǎn)子孔222內(nèi)壁224導(dǎo)管226間隙 230近端232遠(yuǎn)端240液態(tài)冷卻劑300電機(jī)304轉(zhuǎn)子320轉(zhuǎn)子孔324導(dǎo)管334孔 ロ400電機(jī)404轉(zhuǎn)子420轉(zhuǎn)子孔424導(dǎo)管428導(dǎo)管主體434孔500電機(jī)524導(dǎo)管534孔ロ600電機(jī)624導(dǎo)管634孔 ロ724導(dǎo)管734孔ロ735噴霧嘴824導(dǎo)管828導(dǎo)管主體834孔 ロ具體實(shí)施例下面參照附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施例，其中在整個附圖中，相同附圖標(biāo)記表示相同的部件。這些實(shí)施例中的ー些可解決以上和其它需求。參照圖I和圖2，在其中示出一種設(shè)備，諸如電機(jī)100(諸如電馬達(dá)或發(fā)電機(jī))的一部分的視圖。電機(jī)100可包括大致同心地設(shè)置的定子102和轉(zhuǎn)子104。例如，定子102可限定定子孔106，在其中可設(shè)置轉(zhuǎn)子104。定子孔106和轉(zhuǎn)子104可為大致柱狀，并可延長以便限定軸線a。定子部段可包括外殼108 (有時稱作“護(hù)鐵(back iron) ”或“磁軛”)，以及ー個或多個的齒110，其例如從外殼各自徑向向內(nèi)延伸。導(dǎo)電繞組112可圍繞各自齒110纏繞。絕緣體114可被包括以便提供在外殼108/齒110與導(dǎo)電繞組112之間的電絕緣。轉(zhuǎn)子104可包括一個或多個磁體116 (例如，電磁體和/或永磁體)。轉(zhuǎn)子104可聯(lián)接至配置成圍繞軸線a旋轉(zhuǎn)的軸118。在電機(jī)100的操作期間，軸118和轉(zhuǎn)子104圍繞軸線a旋轉(zhuǎn)。取決于電機(jī)100是發(fā)電機(jī)還是馬達(dá)，在與和磁體116相關(guān)聯(lián)的磁場相互作用的導(dǎo)電繞組112中的電流將通過轉(zhuǎn)子104的旋轉(zhuǎn)而感應(yīng)生成或?qū)е罗D(zhuǎn)子104的旋轉(zhuǎn)。在前種情形下，在軸118上做的功可弓I起軸和轉(zhuǎn)子104的旋轉(zhuǎn)以及繞組112中的電流，而在后一種情形下，注入繞組中的電流可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和軸的旋轉(zhuǎn)。在任一情形下，在電機(jī)100中可產(chǎn)生熱能，由此導(dǎo)致轉(zhuǎn)子104的溫度的提聞。 參照圖3-6，轉(zhuǎn)子104可限定例如沿軸線a延伸的轉(zhuǎn)子孔120。例如，轉(zhuǎn)子104可包括至少部分地限定轉(zhuǎn)子孔120的內(nèi)壁122。導(dǎo)管124可設(shè)置在轉(zhuǎn)子孔120中，并沿轉(zhuǎn)子孔120軸向地延伸，使得在導(dǎo)管與內(nèi)壁122之間限定間隙126。導(dǎo)管124可具有有恒定或可變直徑的環(huán)形導(dǎo)管主體128，導(dǎo)管主體128具有近端130和遠(yuǎn)端132。導(dǎo)管主體128可限定沿導(dǎo)管124軸向地設(shè)置并通過導(dǎo)管主體，例如徑向地延伸的多個孔ロ 134。孔ロ 134還可圍繞導(dǎo)管主體128周向地設(shè)置，例如，以便形成通過導(dǎo)管124的孔ロ的陣列。導(dǎo)管124的近端130可形成配置成接收流體并將流體引入導(dǎo)管的入口部136。例如，入口部136可包括便于在導(dǎo)管124與用于供應(yīng)諸如液態(tài)冷卻劑140的流體至導(dǎo)管(例如，從液態(tài)冷卻劑源142)的供應(yīng)管線138之間的流體連通的配件(fitting)。泵144可被包括以驅(qū)動液態(tài)冷卻劑140通過供應(yīng)管線138至導(dǎo)管124。導(dǎo)管124可被配置使得轉(zhuǎn)子104相對于導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)。出口部146可起作用以對相對地旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)管124和轉(zhuǎn)子104流體密封。例如，出ロ部146可被結(jié)合至導(dǎo)管124，并可包括密封件148，諸如接觸密封件、迷宮式密封件或刷式密封件，以密封旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子104。出口部146還可包括ー個或多個出ロ 150，便于在間隙126與ー個或多個出ロ管線138之間的流體連通，ー個或多個出口管線138用于引導(dǎo)流體，諸如液態(tài)冷卻劑140，至液態(tài)冷卻劑收集區(qū)域，其可與液態(tài)冷卻劑源142相同。參照圖7，在操作中，冷卻劑流體(例如，液態(tài)冷卻劑140)可沿第一軸向al (大體由導(dǎo)管限定)沿導(dǎo)管124驅(qū)動。也就是說，一般而言，在導(dǎo)管124中的液態(tài)冷卻劑140可主要沿al方向流動，雖然液態(tài)冷卻劑的平均速度可不是完全沿al引導(dǎo)，而是液態(tài)冷卻劑的特定部分可沿與al顯著不同的方向流動(例如，設(shè)置在導(dǎo)管中并在孔ロ 134附近的液態(tài)冷卻劑的部分)。一定量的液態(tài)冷卻劑140可流出導(dǎo)管124的遠(yuǎn)端132并進(jìn)入間隙126，而液態(tài)冷卻劑的其它部分可分別流出孔ロ 134并進(jìn)入該間隙。在間隙126中的液態(tài)冷卻劑1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種設(shè)備，包括：限定轉(zhuǎn)子孔(120)的轉(zhuǎn)子(104)；以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子孔中并沿所述轉(zhuǎn)子孔軸向延伸的導(dǎo)管(214)，所述導(dǎo)管具有環(huán)形導(dǎo)管主體(218)，其限定沿所述導(dǎo)管軸向地設(shè)置并延伸通過所述導(dǎo)管主體的多個孔口(134)。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：H·P·J·德波克，J·P·亞歷山大，A·M·F·埃爾楽菲，W·D·格爾斯特勒，M·R·沙，申曉春，
申請(專利權(quán))人：通用電氣公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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