[发明专利]用于发生器的冷却布置

说明书

本发明提供了一种用于发生器的转子，该发生器布置成由飞行器发动机驱动。转子包括用于接纳流体的入口、构造成从转子的径向外部区域释放流体的多个出口、以及布置成将流体从入口引导到多个出口中的一个或多个的流体分配布置。将流体分配布置构造成根据转子的运行参数选择性地将流体分配到多个出口中的一个或多个。

技术领域

本发明涉及一种在用于飞行器发动机的发生器中使用的转子组件。特别地，本发明涉及具有优化的压力分配布置，用于在连接到飞行器发动机的冷却发生器中使用。

背景技术

发电机既具有运行温度范围(在该运行温度范围内，它们能够运行)又具有最佳温度范围(在最佳温度范围内，它们最高效地运行)。在使用中，发电机由于发电效率低而产生热量。发电机通常由循环流体冷却以确保它们保持在其运行温度范围内，并且较佳地保持在其最佳温度范围内。

飞行器推进系统通常包括可连接到发电机的发动机，诸如涡轮发动机或喷气发动机之类。发电机通常由包括转子和定子的磁路部件的组件形成。通常，通过从转子中的射流喷出冷却流体以冷却定子，使用冷却流体来冷却飞行器发动机发生器，该冷却流体通常是用于大型飞行器发生器的油。随着转子旋转，从转子排出的流体会以非常高的绝对速度离开转子，从而将大量动能带出转子，这会降低发生器效率。为了使这种影响最小，流体通常会向后喷出，即，在与转子的旋转方向相反的方向上，以抵消运动的周向或切向分量，从而使流体的绝对速度最小。

转子喷射部(rotor jet)的机械功率消耗随射流速度的平方而变化，因此还期望平衡射流速度与转子速度，以使转子的机械功率消耗最小。在恒速发生器中，这可以通过调节喷射部的孔尺寸和角度来轻松实现，因此，恒速发生器中转子喷射部的机械功率消耗通常非常低——几百瓦。

在转子速度范围较宽的可变频率发生器中，喷射部的孔需要足够大，以其最小的速度从转子排出足够的流体流量，从而使离心泵送的力最小。由于喷射部的所需直径较大，因此将喷射部相对于转子的速度设置为较低的值。随着流体离开转子，这导致在流体中留下更多的剩余动能。因此，转子的机械功率消耗非常高，并且由于转子赋予流体很大的绝对速度，因此在某些情况下可能在千瓦范围内。

因此，需要一种改进的方式来调节流体向转子喷射部的分配。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种用于发生器的转子，该发生器布置成由飞行器发动机驱动，转子包括用于接纳流体的入口、构造成从转子的径向外部区域释放流体的多个出口、以及布置成将流体从入口引导到多个出口中的一个或多个的流体分配布置，其中，将流体分配布置构造成根据转子的运行参数选择性地将流体分配到多个出口中的一个或多个。

通过选择性地将流体分配到流体的流体出口，能够调节流体从转子喷出的速率，以便最小化流体对定子的影响，以及最小化转子的机械功率消耗。

多个出口可包括第一组出口和第二组出口。然后，流体分配布置可以构造成当转子的运行参数在第一值范围内时将流体分配到第一组出口，并且当转子的运行参数在第二值范围内时将流体分配到第二组出口。

流体分配布置较佳地构造成当转子的运行参数在第二值范围内时将流体分配到第一组出口和第二组出口两者。

第一值范围可以在第一阈值之上，并且第二值范围可以在第一阈值之下。第二值范围也可以低于不同的阈值。

流体分配布置还可以构造成当转子的运行参数在第三值范围内时将流体分配到第三组出口。第三值范围可以低于第二阈值，其中第二阈值低于第一阈值。

应当理解，流体分配布置可以具有任何数量的另外的成组出口，每组出口在运行参数在特定值范围内时都进入运行。例如，对于转子上的每个磁极，流体分配布置可包括出口。