[发明专利]具有集成的冷却系统的电动机和冷却电动机的方法

说明书

本公开涉及诸如用于具有集成的冷却系统的飞行器的电动推进系统之类的电机，以及冷却这种电机的方法。示例性的电机包括具有定子，转子和可操作地联接至转子的驱动轴的电动机。示例性电机还包括：电动机冷却导管，其限定用于通过或围绕电动机的至少一部分输送冷却流体的路径；壳体组件，其周向地围绕电动机的至少一部分；壳体组件导管，其集成地形成在壳体组件的至少一部分内；泵和压缩机，其可操作地联接到驱动轴并且被构造成使冷却流体循环通过电动机冷却导管和壳体组件导管。

技术领域

本公开涉及具有集成的冷却系统的电机和冷却电机的方法，以及利用这种系统和方法的用于飞行器的电推进系统。

背景技术

用于飞行器的电动机和类似的电推进系统通常需要冷却系统来冷却电动机或推进系统。诸如冷却系统通常包括热交换器和与各种管道、软管、配件等联接在一起的泵，以使流体在电动机和热交换器之间循环。这些部件增加了重量，从而降低了电动机或推进系统的功率密度。另外，这些部件及其相关的管道、软管、配件等增加了在飞行器上安装或卸载电动机或推进系统所需的步骤。因此，需要具有改进的冷却系统和冷却电动机的改进方法的用于飞行器的电动机和电推进系统。

发明内容

方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中变得明显，或者可以通过实践当前公开的主题来学习。

一方面，本公开包括具有集成的冷却系统的电机。示例性的电机包括电动机，该电动机具有定子、转子和可操作地联接至转子的驱动轴。示例性电机还包括：电动机冷却导管、壳体组件、以及泵或压缩机。该壳体组件包括集成地形成在壳体组件的至少一部分内的壳体组件导管，该泵或压缩机可操作地联接至驱动轴并且被构造成使冷却流体循环通过电动机冷却导管和壳体组件导管。电动机冷却导管限定用于通过或围绕电动机的至少一部分输送冷却流体的路径，并且电动机冷却导管与电动机的至少一部分具有导热关系。壳体组件周向地围绕电动机的至少一部分。壳体组件导管限定用于通过壳体组件的至少一部分输送冷却流体的路径，并且壳体组件导管与壳体组件的外表面具有导热关系。

在另一方面，本公开包含用于飞行器的电推进系统。示例性的电推进系统包括电动机，该电动机具有定子、转子和可操作地联接至转子的驱动轴。示例性的电推进系统包括电动机冷却导管，该电动机冷却导管限定用于通过或围绕电动机的至少一部分输送冷却流体的路径，并且电动机冷却导管与电动机的至少一部分具有导热关系。示例性的电推进系统还包括可操作地联接至驱动轴的风扇或螺旋桨。此外，示例性电推进系统包括壳体组件，该壳体组件周向地围绕电动机的至少一部分。壳体组件包括电动机壳体、机舱、围绕电动机壳体周向支撑机舱的多个支撑构件、以及集成地形成在壳体组件的至少一部分内的壳体组件导管。壳体组件导管限定用于通过壳体组件的至少一部分输送冷却流体的路径，并且壳体组件导管与壳体组件的外表面具有导热关系。示例性的电推进系统还包括可操作地联接至驱动轴的泵或压缩机，其中该泵或压缩机可操作地被构造成使冷却流体循环通过电动机冷却导管和壳体组件导管。

在另一方面，本公开包括冷却电机的方法，该电机诸如用于飞行器的推进的电机。示例性方法包括使冷却流体循环通过电动机冷却导管，该电动机冷却导管限定用于通过或围绕具有定子和转子的电动机的至少一部分来输送冷却流体的路径。电动机冷却导管与电动机的至少一部分具有导热关系，并且示例性方法包括通过与电动机的至少一部分的导热关系将热量从电动机传递到循环通过电动机冷却导管的冷却流体。该示例性方法还包括使冷却流体循环通过集成地形成在壳体组件的至少一部分内的壳体组件导管。壳体组件导管限定用于通过壳体组件的至少一部分输送冷却流体的路径，并且壳体组件周向地围绕电动机的至少一部分。壳体组件导管与壳体组件的外表面具有导热关系，并且所述示例性方法包括通过与壳体组件外表面的导热关系将热量从循环通过壳体组件导管的冷却流体传递到越过壳体组件的外表面的气流。冷却流体至少部分地由可操作地联接至驱动轴的泵或压缩机而循环通过电动机冷却导管和壳体组件导管，其中驱动轴也可操作地联接至电动机的转子。