[发明专利]电机

说明书

本发明涉及电机。提供一种诸如电机(100)的设备。设备可包括限定转子孔(120)的转子(104)和设置在转子孔中并沿转子孔轴向延伸的导管(124)。导管可具有环形导管主体(128)，其限定沿导管轴向设置并延伸通过导管主体的多个孔口(134)。转子可具有至少部分地限定转子孔的内壁(122)。孔口可沿各自孔口的方向延伸通过导管主体，并且转子和导管可配置成提供从各自孔口至内壁沿孔口的方向的瞄准线。

关于联邦政府资助的研发的声明

本发明根据由美国能源部授予的合同号DE-FC26-07NT43122利用政府支持做出。政府在本发明中具有特定的权利。

技术领域

本文中示出的实施例大体涉及电机，并且更具体地，涉及电机中的热能管理。

背景技术

旋转电机，诸如发电机和马达，传统上采用旋转且包括一个或多个(电或永)磁组件的转子部段和通常围绕该转子部段并包括一系列导电绕组的定子部段。取决于该电机是发电机还是马达，导电绕组中的电流将被感生或导致转子部段的旋转。在任一情形下，由于定子绕组中的电流及其电阻，将产生热能，其中在定子部段中生成的热能的量大致与电机生成(对于发电机应用)或输送(对于功率马达应用)的功率的量成比例。对于高功率密度旋转电机，如果热能不被充分地移除，则定子部段中的温度可超出定子部段内的电气绝缘和/或其它材料的材料限制。

在高级的电机应用中，对功率的需求不断增加，而期望的电机尺寸则不断下降。满足这两个条件的电机通常具有高功率密度和非常苛刻的冷却要求。

发明内容

根据一个方面，提供一种设备，诸如电机。该设备可包括限定转子孔的转子和设置在转子孔中并沿转子孔轴向延伸的导管。该导管可包括配置成接收流体并配置成将流体引入导管中的入口部。该转子可配置成相对于导管旋转。

导管可具有限定沿导管轴向地设置并且在一些情形下围绕导管周向地设置的多个孔口的环状导管主体。该孔口可通过导管主体延伸(例如，沿带有横过转子的轴向的分量的方向，通过导管主体径向地延伸)。一些孔口可通过所述导管主体沿各自不同的方向延伸。一些孔口可具有各自不同的开口面积。该导管主体可限定至少一个孔口，以被配置成喷雾嘴，和/或喷雾嘴可被设置在孔口中的至少一个的上方。该喷雾嘴，无论是由孔口限定还是设置在孔口上方，均可配置成雾化被迫通过其的液体。

该转子可具有至少部分地限定转子孔的内壁。该孔口可沿各自孔口的方向延伸通过导管主体，且该转子和导管可配置成提供从各自孔口至内壁沿孔口方向的瞄准线(lineof sight)。

在另一方面，提供一种诸如电机的设备。该设备可包括定子和与定子同心地设置的转子，该转子限定转子孔。导管可设置在转子孔中并沿转子孔轴向延伸。该导管可具有环状导管主体，其限定沿导管轴向设置并通过导管主体延伸的多个孔口。冷却剂流体可沿第一轴向沿导管移动并且沿与第一轴向相对的第二轴向沿转子的内壁移动。

附图说明

图1为电机的一部分的透视图。

图2为图1的电机的分解透视图。

图3为图1的电机的透视图，该图沿关于图1相对的角度取得。

图4为图3的电机的一部分的透视图。

图5为图4的构件的分解视图。

图6为图4的构件的截面视图，沿图4中标记为“6”的平面取得。

图7示出在操作期间的图6的系统。

图8为传统电机的截面视图。

图9为图8的电机的标记为“9”的部段的示意图，示出在操作期间形成的边界层。