[发明专利]用于运载工具的电推进系统、电机及其组装方法

说明书

本公开提供一种运载工具电推进系统、电机及其组装方法，所述电机包括全部设置在其壳体内的定子、转子和定子绕组。所述定子限定沿纵向轴线伸长的中心孔，以及围绕所述中心孔周向设置的多个槽。所述转子固持在所述中心孔内并且相对于所述定子旋转。所述定子绕组包括核心导体、围绕所述核心导体的绝缘层以及围绕所述绝缘层的导电屏蔽层。所述定子绕组延伸穿过所述定子的所述槽。所述定子绕组包括位于所述定子的所述槽内的槽内部分以及位于所述槽外部的端部绕组部分。所述导电屏蔽层沿所述定子绕组的所述槽内部分和所述端部绕组部分这两者围绕所述绝缘层。

技术领域

本说明书中所述的主题涉及运载工具例如飞行器、航天器、汽车、轨道车辆、船舶上的推进系统。

背景技术

电晕放电是由导体周围的气体例如空气的电离引起的放电。电晕放电在局部电场超出阈值时发生。此阈值取决于各种条件，例如由气体分隔的导电元件之间的距离以及电场强度(例如，电势梯度的大小)、气体的电击穿强度以及电场的频率和斜坡率(ramprate)。例如，如果围绕导体的绝缘层暴露于空气中并且受到超出环境条件下的空气电击穿强度的电势降，则导体和与绝缘层间隔开的接地导电元件之间可能发生跨绝缘层的电晕放电。所述电晕放电可能使绝缘层劣化，进而缩短绝缘层的可用寿命，并且还可能产生对系统中其他部件有害的臭氧。

在航空应用中，高海拔下的较低空气压力(相对于地面空气压力而言)将降低空气的电击穿强度。空气电击穿强度的降低会增加电晕放电的风险。飞行器中的常规电机(发电机和/或电动机)试图通过增加相邻导电元件之间的间隙距离并且还通过将电压限制在上限以下来防止电晕放电。一些已知飞行器使用400Vac或540Vdc作为电压上限，使得飞行器的电气系统限于接收小于或等于400Vac或540Vdc的电流。

但是，常规飞行器电气系统存在若干缺点。例如，将电压上限设置成400Vac或540Vdc可能显著限制飞行器上设计成在最高达或超过1kV的电压下操作的配电系统的性能和/或效率。即使没有设置电压上限，为避免在最高达或超过1kV的高工作电压下发生电晕放电，导体与接地电气元件之间的间隙距离将需要足够大，导致电气设备例如电机大得和重得不可实际。由于这会造成支持飞行器飞行的燃料消耗相对于较小和/或较轻飞行器(在相似环境条件和类似飞行环境中飞行)而言增加，因此在飞行器中设置较大和较重电机是不受欢迎且不可行的。

发明内容

在本公开的一个或多个实施例中，提供一种用于运载工具电推进系统的电机，所述电机包括壳体、定子、转子和定子绕组。所述定子位于所述壳体内，并且具有环形形状，所述环形形状限定沿所述定子的纵向轴线伸长的中心孔。所述定子限定围绕所述中心孔周向设置的槽。所述转子固持在所述定子的所述中心孔内。所述转子连接到沿所述定子的所述纵向轴线延伸的轴。所述转子配置成相对于所述定子围绕所述纵向轴线旋转。所述定子绕组在所述壳体内延伸穿过所述定子的所述槽。所述定子绕组包括核心导体、围绕所述核心导体的绝缘层以及围绕所述绝缘层的导电屏蔽层。所述定子绕组包括位于所述定子的所述槽内的槽内部分以及位于所述槽外部的端部绕组部分。所述导电屏蔽层沿所述定子绕组的所述槽内部分和所述端部绕组部分这两者围绕所述定子绕组的所述绝缘层。

在本公开的一个或多个实施例中，提供一种用于运载工具的推进系统，所述推进系统包括发动机以及可操作地连接到所述发动机的电推进系统。所述电推进系统包括电机。所述电机包括壳体、定子、转子和定子绕组。所述定子位于所述壳体内，并且具有环形形状，所述环形形状限定沿所述定子的纵向轴线伸长的中心孔。所述定子限定围绕所述中心孔周向设置的槽。所述转子固持在所述定子的所述中心孔内。所述转子连接到沿所述定子的所述纵向轴线延伸的轴。所述转子配置成相对于所述定子围绕所述纵向轴线旋转。所述定子绕组在所述壳体内延伸穿过所述定子的所述槽。所述定子绕组包括核心导体、围绕所述核心导体的绝缘层以及围绕所述绝缘层的导电屏蔽层。所述定子绕组包括位于所述定子的所述槽内的槽内部分以及位于所述槽外部的端部绕组部分。所述导电屏蔽层沿所述定子绕组的所述槽内部分和所述端部绕组部分围绕所述定子绕组的所述绝缘层。