电机的制作方法

1.本主题大体上涉及一种电机，该电机具有与电机的一个或多个绕组流体地联接的冷却系统。


背景技术：

2.电机(诸如，发电机、马达、马达/发电机、起动器/发电机以及其它电机)可用于各种各样的目的。在操作中，电机包括转子，转子可相对于定子旋转以生成电能，和/或可作为改变在定子的绕组中感应的磁场的结果而相对于定子旋转。在电机的操作期间，生成可对电机的效率或输出造成负面影响的热。因此，能够排出额外的热的电机将是有用的。


技术实现要素：

3.本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可从描述中为显然的，或可通过实践本发明而了解。
4.在本公开的一些实施例中，电机包括定子芯(stator core,有时也称为定子铁芯)，定子芯在其表面中限定多个芯槽。绕组容纳于多个芯槽中的至少一个中。绕组限定通过其至少部分的通道。冷却系统与通道可操作地联接，并且构造成使冷却流体移动通过通道。湍流器(turbulator)定位于通道内。湍流器位于冷却流体的流路内。
5.在本公开的一些实施例中，该方法包括制造具有定子芯和转子的电机的方法，该方法包括形成具有通过其至少部分限定的通道的用于电机的定子芯的绕组，其中，形成绕组进一步包括在通道内整体地形成一个或多个湍流器。
6.在本公开的一些实施例中，用于电机的绕组包括细长主体。细长主体构造成与定子或转子中的至少一个可操作地联接。通道由细长主体限定，并且延伸通过细长主体的至少部分。湍流器定位于通道内。湍流器位于通过通道的冷却流体流路内。
7.参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书中并构成其部分的附图图示了本发明的实施例，并与描述一起用来解释本发明的原理。
8.技术方案1. 一种电机，包括：定子芯，其在其表面中限定多个芯槽；绕组，其容纳于所述多个芯槽中的至少一个中，所述绕组限定通过其至少部分的通道；冷却系统，其与所述通道可操作地联接，并且构造成使冷却流体移动通过所述通道；以及湍流器，其定位于所述通道内，其中，所述湍流器位于所述冷却流体的流路内。
9.技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的电机，进一步包括：控制器，其可操作地联接到所述冷却系统，并且构造成对所述冷却系统的泵组件进行致动。
10.技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述湍流器包括与所述通道的第一侧部部分以第一距离分离的第一湍流器和与所述通道的相反的第二侧部部分以第二距离分离的第二湍流器。
11.技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述第一距离大体上等于所述第二距离。
12.技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述湍流器与所述绕组整体地形成。
13.技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述湍流器包括具有第一宽度的第一湍流器和具有第二宽度的第二湍流器。
14.技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述第一宽度大体上等于所述第二宽度。
15.技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述第一宽度大于所述第二宽度。
16.技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述湍流器包括从所述通道的上部部分延伸的第一区段和从所述通道的底部部分延伸的第二区段，其中，所述第一区段和第二区段在其间限定间隙。
17.技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述第一区段和第二区段彼此竖直地偏移。
18.技术方案11. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，限定于所述第一区段与第二区段之间的所述间隙相对于所述通道的中心线不对称。
19.技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述湍流器包括从所述通道的上部部分延伸的第一区段和从所述通道的底部部分延伸的第二区段，其中，所述第一区段和第二区段在其间限定间隙。
20.技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的电机，其中，所述湍流器包括多个湍流器，所述多个湍流器具有大体上沿着冷却流体流路方向以第一长度分离的布置于所述绕组的线性部分上的第一对排和大体上沿着所述冷却流体流路方向以第二长度分离的布置于所述绕组的弯曲部分上的第二对排，其中，所述第一长度和第二长度可大体上相等。
21.技术方案14. 一种制造具有定子芯和转子的电机的方法，所述方法包括：针对所述电机的所述定子芯，形成具有通过其至少部分限定的通道的绕组，其中，形成所述绕组进一步包括在所述通道内整体地形成一个或多个湍流器。
22.技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的方法，进一步包括：使所述绕组可操作地联接到所述定子芯或所述转子中的一个；以及使冷却系统流体地联接到所述通道，其中，使所述冷却系统流体地联接到所述通道包括使供应管路联接到所述绕组的一个端部部分并且使返回管路联接到所述绕组的第二端部部分。
23.技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的方法，其中，在所述通道内形成所述一个或多个湍流器进一步包括形成所述一个或多个湍流器的至少部分地竖直地对齐的第一区段和第二区段，其中，间隙限定于所述一个或多个湍流器的所述第一区段与第二区段之间。
24.技术方案17. 一种用于电机的绕组，包括：
细长主体，其中，所述细长主体构造成与定子或转子中的至少一个可操作地联接；通道，其由所述细长主体限定，并且延伸通过所述细长主体的至少部分；以及湍流器，其定位于所述通道内，其中，所述湍流器位于通过所述通道的冷却流体流路内。
25.技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的用于电机的绕组，其中，所述通道与构造成使冷却流体移动通过所述通道的冷却系统可操作地联接。
26.技术方案19. 根据任意前述技术方案所述的用于电机的绕组，其中，所述湍流器包括第一湍流器和偏移的第二湍流器。
27.技术方案20. 根据任意前述技术方案所述的用于电机的绕组，其中，所述第一湍流器和第二湍流器中的每个包括从所述通道的第一部分延伸的第一区段和从所述通道的第二部分延伸的第二区段，所述第一部分和第二部分以间隙分离。
附图说明
28.在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开，在附图中：图1是根据本公开的各种方面的定子芯的透视图；图2是根据本公开的各种方面的具有多个绕组的图1的定子芯的透视图；图3是根据本公开的各种方面的可与定子芯可操作地联接的永磁体转子的透视图；图4是根据本公开的各种方面的具有可与定子芯可操作地联接的一个或多个绕组的转子的透视图；图5是根据本公开的各种方面的具有定位于定子芯内的转子的电机的透视图；图6是沿着线vi-vi截取的图5的电机的横截面视图；图7是根据本公开的各种方面的与电机的一个或多个绕组可操作地联接的冷却系统的示意图；图8a是根据本公开的各种方面的限定通道的绕组中的一个的部分的透视图；图8b是沿着线viiib-viiib截取的图8a的绕组的部分的横截面视图；图9a-9d图示根据本公开的各种方面的沿着线ix-ix截取的图8a的绕组的各种横截面视图，图示了以各种距离分离的一对湍流器；图10a-10d图示根据本公开的各种方面的沿着线x-x截取的图8a的绕组的各种横截面视图，图示了各种宽度的一对湍流器；图11a-11f图示根据本公开的各种方面的沿着线xi-xi截取的图8a的绕组的各种横截面视图，图示了各种高度的湍流器；图12a和图12b图示根据本公开的各种方面的沿着线xii-xii截取的图8的绕组的各种横截面视图，图示了位于绕组内的多个湍流器；图13a-13c图示根据本公开的各种方面的沿着线xiii-xiii截取的图8的绕组的各种横截面视图，图示了位于绕组内的多个湍流器；以及图14是根据本公开的各种方面的用于操作电机的方法的流程图。
具体实施方式
29.现在将详细地参考本发明的目前的实施例，其一个或多个示例在附图中图示。详述使用数字标示和字母标示来指代附图中的特征。附图和描述中的相同或类似的标示已用于指代本发明的相同或类似的部分。
30.如本文中所使用的，用语“第一”、“第二”以及“第三”可以可互换地用于将构件彼此区分开，并且不旨在表明个别的构件的位置或重要性。
31.用语“前部”和“后部”指代燃气涡轮发动机或载运工具内的相对位置，并且指代燃气涡轮发动机或载运工具的正常操作姿势。例如，关于燃气涡轮发动机，前部指代更靠近发动机入口的位置，并且，后部指代更靠近发动机喷嘴或排气部的位置。
32.用语“上游”和“下游”指代相对于流体途径中的冷却流体流路的相对方向。例如，“上游”指代冷却流体流路出自的方向，并且，“下游”指代冷却流体流路至的方向。
33.除非在本文中另外规定，否则用语“联接”、“固定”、“附接到”等等指直接联接、固定或附接以及通过一个或多个中间构件或特征的间接联接、固定或附接两者。
34.除非上下文清楚地另外规定，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数引用。
35.如在本文中贯穿说明书和权利要求书而使用的近似语言适用于对可获准地变化，而不导致在与其相关的基本功能的方面的改变的任何定量表示进行修改。因此，以诸如“大约”、“近似地”、“大体上”以及“基本上”之类的用语或多个用语修改的值将不限于所指定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可与用于测量该值的仪器的精度或用于构建或制造构件和/或系统的方法或机器的精度对应。例如，近似语言可指代处于10%限度内。
36.在此并且贯穿说明书和权利要求书，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另外指示，否则这样的范围被识别并且包括其中所包含的所有子范围。例如，本文中所公开的所有范围都包括端点，并且，端点可独立地彼此组合。
37.如本文中所使用的，当在两个或更多个项的列表中使用时，用语“和/或”意味着可单独地采用所列出的项中的任一个或可采用所列出的项中的两个或更多个的任何组合。例如，如果组成或组件描述为包含构件a、b和/或c，则该组成或组件可仅仅包含a；仅仅包含b；仅仅包含c；组合地包含a和b；组合地包含a和c；组合地包含b和c；或组合地包含a、b和c。
38.大体上，本公开提供可与电机的定子和/或转子或将导电材料并入的任何其它装置可操作地联接的导电绕组。在操作期间，转子可被机械地提供动力、被驱动或通过力(诸如，发动机的机械能)来围绕旋转轴线旋转。可旋转转子相对于固定或静止定子的相对旋转运动由于电机磁场的相互作用而在一个或多个绕组中生成电功率。在一个或多个绕组中生成的电功率可传导性地连接到至少一个电气负载或功率源，并且进一步递送到至少一个电气负载或功率源。在一些方面，电机可向功率分配系统或功率分配式网络提供电功率。形成对照的是，在作为电动马达操作时，交流电功率(诸如，三相交流电功率)可向定子的一个或多个绕组提供，这产生转子的旋转运动。
39.导电绕组可在其中限定通道，并且，一个或多个湍流器可定位于通道内。一个或多个湍流器可构造为从通道的内表面延伸的任何类型的结构。在各种示例中，湍流器可具有共同或变化的宽度、形状、高度和/或相对于彼此的偏移。湍流器可包括销、凹处以及通过增大湍流来改进传热的各种其它突出形状。湍流器的位置、尺寸以及频率选取成使由于它们的存在而导致的损失系数的增加最小化。
40.冷却系统可与通道可操作地联接并且构造成使冷却流体移动通过通道。在冷却流体移动通过通道时，热被从绕组接受到冷却流体中，该热然后至少部分地从冷却流体中在自绕组起的外部移除。另外，冷却流体可接触位于通道内的一个或多个湍流器，这可在通道内产生更少的层流，以增加热到冷却流体中的热传递和/或增大绕组的表面面积，以增加可传递到冷却流体的热的量。经加热的冷却流体可通过可位于自绕组起的外部的换热器来冷却。
41.湍流器配置成改进采用冷却系统的电机的热性能。通过在绕组通道内部实施湍流器提高热系统的传热系数(htc)并且因此改进自电机的除热。通过根据所公开的方面中的一个或多个而操作，本文中所提供的电机由于降低的操作温度而可提供更高效的电机。电机可另外或备选地能够在作为发电机操作时产生更多电功率和/或在作为马达操作时更高效地使用电功率。
42.现在参考附图，其中，完全相同的数字贯穿附图指示相同元件，图1和图2提供大体上圆柱形形状的定子芯10，定子芯10可限定形成于定子芯10的周向内径14中的多个芯槽12。芯槽12可在定子芯10的第一端部部分16与第二端部部分18之间延伸。
43.在各种实施例中，芯槽12大体上围绕定子芯10的周向内径14均等地隔开、围绕定子芯10的周向内径14不均等地隔开和/或其组合。芯槽12在芯槽12的端部部分16、18之间限定径向深度20。芯槽12适于接纳一个或多个绕组24。在一些实施例中，每个绕组24可具有可包括一个或多个端环节段28和容纳于芯槽12中的一个或多个槽节段26的多个节段。在不脱离本文中所提供的教导的情况下，芯槽12可具有如可在图1中看到的矩形横截面形状和/或任何其它形状。
44.参考图3-6，转子30可包括转子芯32和由转子芯32支承的一个或多个绕组24和/或磁体34。转子30还可支承可旋转轴40和/或与可旋转轴40可操作地联接。在各种实施例中，转子30可为但不限于“爪极”转子、永磁体非爪极转子、永磁体爪极转子、凸极场绕线转子(salient field wound rotor)或感应型转子。
45.进一步参考图3-6，在一些实施例中，电机38在定子22与转子30可操作地联接时形成。在操作期间，转子30可被机械地提供动力，被驱动或通过力(诸如，发动机的机械能)来围绕旋转轴线旋转。可旋转转子30相对于固定或静止定子22的相对旋转运动由于电机磁场的相互作用而在一个或多个绕组24中生成电功率。在一个或多个绕组24中生成的电功率可传导性地连接到至少一个电气负载或功率源，并且进一步递送到至少一个电气负载或功率源。在一些方面，电机38可向功率分配系统或功率分配式网络提供电功率。形成对照的是，在作为电动马达操作时，交流电功率(诸如，三相交流电功率)可向定子22的一个或多个绕组24提供，这产生转子30的旋转移动。另外，本文中所提供的电机38的类型可为交流(ac)同步电机、ac感应电机、开关磁阻电机或任何其它可行的类型的电机。
46.参考图7-8b，为了在正操作时将电机38的温度维持于期望的操作温度范围内，电机38可包括冷却系统42。在一些实施例中，电机38的绕组24中的一个或多个可包括细长主体86，细长主体86限定延伸通过其的冷却通道44，冷却通道44与冷却系统42处于流体连通。在一些实施例中，每个绕组24可与冷却系统42独立地联接，和/或第一绕组24可流体地联接到第二绕组24并且串联地联接到冷却系统42。
47.在一些实施例中，冷却系统42可给定子22和/或转子30的绕组24提供以呈润滑油、
可消耗液体(诸如，水)、气体、超临界蒸汽和/或任何其它适合的冷却流体的形式的冷却流体。在各种实施例中，冷却流体可具有高比热容量以经由冷却流体流路fp将热从绕组24输送到换热器56，可具有低动态粘度以减少为了使冷却流体移动通过冷却系统42和通道44而需要的功率的量，可具有高闪蒸(flash)/沸腾温度以允许高操作温度，和/或具有高介电强度以承受可能生成电晕放电(其可能使绕组24凹陷或腐蚀)的横过绕组24的潜在的温度差。在各种实施例中，冷却流体可电绝缘以避免导致增大损失的轴向循环电流(起因于轴向地横过绕组24的潜在的差)的通过冷却流体的电气短路，和/或可具有高耐腐蚀性以避免随时间腐蚀由冷却流体所接触的电机38的部分。
48.在各种实施例(诸如，图7中所图示的示例)中，冷却系统42可包括与绕组24中的一个或多个处于连通的冷却系统供应管路46和返回管路48。冷却系统供应管路46和返回管路48将冷却流体50输送往返于每个绕组24的通道44。将理解，冷却系统供应管路46和返回管路48可形成为适合于该目的的各种各样的构造。
49.泵组件52(和/或压缩机组件)与一个或多个绕组24相对地定位于冷却系统供应管路46与返回管路48之间。泵组件52可负责冷却流体50通过通道44的移动。在一些实施例中，泵组件52可构造成维持冷却流体50的流率低于最大期望流率，这可减少和/或防止可位于通道44内的一个或多个湍流器54或任何其它特征的侵蚀。
50.在一些实例中，冷却系统42可包括与冷却系统供应管路46和返回管路48两者处于连通的换热器56。在一些实例中，换热器56可定位于绕组24与泵组件52之间。在一些示例中，换热器56可构造成将热能从冷却流体50传递到大气，这可降低冷却流体50的温度。尽管已在本文中参考换热器56，还是应当理解，本公开设想使用将如所描述并且要求保护的那样起作用的用于传递热能的任何目前或未来的方法。
51.在一些示例中，冷却流体50流动可被认为是闭环。然而，在正常操作期间，预料到冷却流体50的损失。为此，冷却系统42可进一步包括与返回管路48处于连通的贮存器58，以便补充冷却流体50的任何损失。
52.此外，在一些实施例中，冷却系统42、定子22和/或电机38可进一步包括计算系统60(或与计算系统60可操作地耦合)，计算系统60引起电机38实行某些功能，诸如，泵组件52的致动。一个或多个功能可为控制冷却系统42和/或电机38的构件中的任何。计算系统60可包括一个或多个计算装置62。(多个)计算装置62可包括一个或多个处理器64和一个或多个存储器装置66。一个或多个处理器64可包括任何适合的处理装置，诸如，微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置和/或其它适合的处理装置。一个或多个存储器装置66可包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非暂时性计算机可读介质、ram、rom、硬盘驱动器、闪盘驱动器和/或其它存储器装置。
53.一个或多个存储器装置66可存储可被一个或多个处理器64访问的信息，包括可由一个或多个处理器64执行的计算机可读指令68。指令68可为这样的任何指令集：在由一个或多个处理器64执行时，引起一个或多个处理器64实行操作。在一些实施例中，指令68可由一个或多个处理器64执行，以引起一个或多个处理器64实行操作，诸如，计算系统60和/或(多个)计算装置62配置成用于的操作和功能、用于操作冷却系统42和/或电机38的操作和/或一个或多个计算装置62的任何其它操作或功能中的任何。指令68可为以任何适合的编程语言编写的软件或可在硬件中实施。另外和/或备选地，指令68可在(多个)处理器64上在逻
辑上和/或虚拟地分开的线程中执行。(多个)存储器装置66可进一步存储可被(多个)处理器64访问的数据70。例如，数据70可包括指示电机温度、绕组温度、冷却流体温度、冷却流体流率、基于冷却系统42的使用的效率增益的数据和/或任何其它信息。
54.(多个)计算装置62还可包括用于例如与系统500的其它构件通信(例如，经由网络)的网络接口72。网络接口72可包括用于与一个或多个网络通过接口接合的任何适合的构件，包括例如传送器、接收器、端口、控制器、天线和/或其它适合的构件。一个或多个外部显示器装置(未描绘)可配置成从(多个)计算装置62接收一个或多个命令、数据和/或信息。
55.参考图9a-9d，在各种实施例中，定位于通道内的一个或多个湍流器54可通过下者来对流体通过通道44的流动造成影响：变更压力；变更流率；将流从层流改变成湍流(或反之亦然)；增大通道44沿着绕组24的表面面积，由此提高绕组24的排热性质等等。大体上，流动越湍流，在所有其它事物都相同的情况下，传热速率就越大。换而言之，雷诺数越高，传热速率就越迅速。另外，通道44内的流体的层流可使得均匀传热和/或期望的传热速率更困难。而且，湍流器54可基于绕组24的各种部分的局部产热而具有沿着绕组24的通道44的变化的浓度，这可增强从绕组24通过冷却系统42进行的热排除和/或维持沿着绕组24的更均匀的温度。
56.一个或多个通道44和/或位于一个或多个通道44内的湍流器54可通过增材制造过程来形成。在一些实施例中，湍流器54可在增材制造过程期间与绕组24的各种部分同时地形成。在一些示例中，电子束熔融(ebm)可用于由具有高传导率的材料形成绕组24。例如，绕组24可由至少部分地包含铜(例如，99.95%纯铜)的材料形成。在其它示例中，绕组24可由任何其它传导材料(诸如，铜合金、银、铝、铝合金和/或碳纳米管(cnt))形成。此外，将意识到，在不脱离本公开的范围的情况下，湍流器54可以以任何方式形成。
57.进一步参考图9a-9d，湍流器54可包括销、凹处以及通过增大湍流来改进传热的各种其它突出形状。湍流器54的位置、尺寸以及频率选取成使由于它们的存在而导致的功率损失系数的增大最小化，从而造成用于使冷却流体50移动通过通道44的更高的压力损失。
58.如图9a-9d中所图示的，湍流器54中的每个可沿着通道44对齐或在距通道44的侧部部分和/或邻近的湍流器54的距离上变化。例如，如图9a中所图示的，第一湍流器和第二湍流器54可定位成距彼此第一距离d1。在一些实施例中，第一距离d1可大体上等于限定于第一湍流器54a与通道44的侧部部分之间的第二距离d2和/或限定于第二湍流器54b与通道44的相反的侧部部分之间的第三距离d3。
59.在一些实施例(诸如，图9b中所图示的示例)中，第一湍流器54a和第二湍流器54b可以以第一距离d1分离，第一距离d1可大体上小于分别限定于第一湍流器54a与通道44的侧部部分以及第二湍流器54b与通道44的侧部部分之间的第二距离d2和第三距离d3。另外或备选地，如图9c中所图示的，第一距离d1可大体上大于分别限定于第一湍流器54a与通道44的侧部部分以及第二湍流器54b与通道44的侧部部分之间的第二距离d2和第三距离d3。
60.在一些实施例(诸如，图9d中所图示的示例)中，限定于第一湍流器54a与通道44的侧部部分之间的第二距离d2可小于限定于第一湍流器54a与通道44的侧部部分之间的第三距离d3。如本文中所提供的，通道44可包括沿着绕组24的任何数量的湍流器54。湍流器54中的每个可定位成使得一些湍流器54类似于图9a-9d中所图示的布置，而在不脱离本公开的范围的情况下，其它湍流器54可取向成任何其它可行的取向。
61.参考图10a-10d，湍流器54可具有任何可行的宽度，并且，各种湍流器54的宽度和形状可为大体上常见的(例如在几何结构上类似)或沿着通道44的长度变化。例如，第一湍流器54a和第二湍流器54b可具有：第一宽度w1，其在实施例(诸如，图10a中所图示的一个实施例)中可处于0.02毫米(mm)与0.6 mm之间；第二宽度w2，其在实施例(诸如，图10b中所图示的一个实施例)中可处于0.3 mm与0.8 mm之间；和/或第三宽度w3，其在实施例(诸如，图10c中所图示的一个实施例)中可处于0.6 mm与2 mm之间(或任何其它可行的宽度)。在一些实施例中，第一湍流器54a可为与第二湍流器54b的第五宽度w5不同的第四宽度w4。在一些实例中，第四宽度w4可大于第五宽度w5。然而，在各种实施例中，第四宽度w4可小于第五宽度w5。另外，每个湍流器54的宽度可大体上一致和/或沿着相应的湍流器54变化。
62.参考图11a-11f，在各种实施例中，湍流器54可从通道44的上部部分76和/或通道44的下部部分78延伸。在一些实施例(诸如，图11a中所图示的一个实施例)中，在图11a中提供沿着绕组24的一个或多个湍流器54，湍流器54可在通道44的上部部分76与通道44的下部部分78之间连续地延伸。
63.值得注意的是，如本文中所使用的，如用于描述通道44的方面的用语“上部”和“下部”仅仅指代沿与流动方向垂直的方向的相反的侧部。除非另外陈述，否则用语上部和下部并非表示相对于竖直方向的任何特定定位或取向。
64.在一些实施例(诸如，图11b至图11e中所图示的那些实施例)中，沿着绕组24的一个或多个湍流器54可大体上从通道44的上部部分76和下部部分78中的一个延伸。在这样的实施例中，湍流器54的第一区段80可从通道44的上部部分76延伸，而湍流器54的第二区段82可从通道44的底部部分延伸。在各种实施例中，第一区段80和第二区段82可大体上竖直地对齐，和/或第一区段80和第二区段82可大体上竖直地彼此偏移。如本文中所使用的，大体上竖直地偏移意味着第一区段80的延伸轴线a1与第二区段82的延伸轴线a2竖直地未对齐和/或不平行。
65.进一步参考图11b至图11e，在其中湍流器54延伸小于通道44的整个距离的示例中，间隙84可限定于湍流器54的第一区段80与第二区段82之间。在各种实施例中，间隙84具有比第一区段80或第二区段82的长度更大的距离。另外，通道44的各种湍流器54之间的间隙84可大体上一致或从一个湍流器54到下一个变化。
66.在一些实例中，间隙84的高度hg可小于通道44的上部部分76与下部部分78之间的总高度h
t
的15%(诸如，大约10%(图11b))，可处于通道44的上部部分76与下部部分78之间的总高度h
t
的15%与50%之间(诸如，大约25%(图11c))，可处于通道44的上部部分76与下部部分78之间的总高度h
t
的40%与70%之间(诸如，大约50%(图11d))，并且可处于通道44的上部部分76与下部部分78之间的总高度h
t
的50%与99.9%之间，诸如，大约75%(图11e)。在各种实施例中，湍流器54可在通道44的侧部部分之间延伸，并且包括本文中所提供的第一区段80和/或第二区段82。另外，湍流器54可从顶部部分、底部部分和/或侧部部分以任何组合沿着绕组24延伸。
67.在一些实施例中，如图11f中所图示的，湍流器54可仅仅包括第一区段80和/或仅仅包括第二区段82。在这样的实例中，湍流器54可从通道44的顶部部分、底部部分和/或侧部部分延伸。此外，如大体上在图11f中图示的，湍流器54的第一区段80可比同一湍流器54的第二区段82更长(或更短)。因此，限定于第一区段80与第二区段82之间的间隙84相对于
通道44的中心线不对称。
68.参考图12a和图12b，在通道44的各种部分中，湍流器54可如图12a中所图示的那样定位成交错取向和/或如图12b中所图示的那样定位成对齐取向。此外，湍流器54可为实心或中空的(如大体上由图12a和图12b的每个湍流器54内的假想圆图示的那样)，以使额外的绕组24质量最小化。
69.每个湍流器54定位于通道44的冷却流体流路fp内，并且构造成变更冷却流体50的流动。在其中湍流器54定位成交错取向的实例中，如图12a中所图示的，湍流器54的第一排的横向上在外部的湍流器54可定位成距通道44的侧部部分第一距离，并且，湍流器54的第二排90(其位于湍流器54的第一排88的下游)的横向上在外部的湍流器54可定位成距通道44的侧部部分第二较大距离。通过将交错取向并入，可在通道44内减少和/或防止冷却流体50的尾流效应(wake effect)。另外，交错取向可增强传热，同时维持通道44内的较低的压力增大或使其最小化。将意识到，每一排88、90可包括任何数量(一个或多个)的湍流器54，并且，每个连续的排(例如、90)可定位于前一排(例如，88)的下游。在一些实例中，在不脱离本公开的范围的情况下，湍流器54中的一些可交错，而其它可对齐。
70.参考图12b，在一些实施例中，第一排88中的一个或多个湍流器54可处于与随后的第二排90中的一个或多个湍流器54大体上对齐的取向。在各种实施例中，该对齐可大体上沿着通道44的冷却流体流路fp。
71.参考图13a-13c，在绕组24的非线性部分中，湍流器54的一个或多个排88、90、92、94、96、98、100可定位成共同或变化的取向。例如，如图13a中所图示的，湍流器54对齐成七个排88、90、92、94、96、98、100，其中每一排88、90、92、94、96、98、100中一个或多个湍流器54。在所图示的实施例中，第一对排88、92可位于绕组24的线性部分上，并且在每一排88、92中包括至少一个湍流器54。一个或多个湍流器54可取向成距通道44的侧部部分共同距离，并且大体上沿着冷却流体流路fp以第一长度l1分离。第二对排96、100可布置于绕组24的弯曲部分上，并且在每一排96、100中包括至少一个湍流器54。第二对排96、100的一个或多个湍流器54可以以距通道44的侧部部分的共同距离取向，并且大体上沿着冷却流体流路fp以第二长度l2分离。如本文中所使用的，“共同”距离可为处于两个构件之间的距离的10%范围内的任何距离。在各种实施例中，第一长度l1和第二长度l2可大体上相等。
72.参考图13b，在一些实施例中，湍流器54的排(例如，92)可定位于通道44的线性部分与弯曲部分之间的过渡部分102上。湍流器54的排88可定位于上游，并且与位于过渡部分102上的湍流器54的排92以第三长度l3分离。同样地，湍流器54的排96可定位于下游，并且与位于过渡部分102上的湍流器54的排92以第四长度l3分离。第三长度l3和第四长度l4可沿着绕组24的各种部分和/或在各种实施例中相等和/或变化。此外，第三长度l3和第四长度l4中的每个可大于第一长度l1和第二长度l2。
73.参考图13c，在一些实例中，第一对排88、92可定位于第一部分(诸如，绕组24的线性部分)中，并且以第五长度l5分离。第二对排94、98可定位于可至少部分地位于绕组24的弯曲部分内的第二部分中，并且以第六长度l6分离。第五长度l5和第六长度l6可沿着绕组24的各种部分和/或在各种实施例中相等和/或变化。
74.现在参考图14，提供了根据本公开的各种方面的用于制造电机38的方法200的流程图。通过所公开的方法来制造的电机38可根据在上文中描述并且在图1至图13c中描绘的
实施例中的一个或多个而构造。照此，在至少某些方面，通过方法200来操作的电机38可并入到发动机(诸如，航空燃气涡轮发动机)中，并且可包括定子22和转子30。
75.如所描绘的，方法200包括在(202)形成定子芯10(图4)和转子30(图4)。如本文中所提供的，定子芯10和转子30可通过任何可行的方法来形成。此外，在各种实施例中，定子可定位于转子30的外部和/或内部。
76.在(204)，该方法包括形成绕组24(图8a)，绕组24具有通过其至少部分限定的通道44。如本文中所提供的，一个或多个湍流器54定位于通道44内。湍流器54可配置成：变更压力，变更流率，将流从层流改变成湍流(或反之亦然)；增大通道44的沿着绕组24的表面面积，由此提高绕组24的排热性质等等。
77.如本文中所提供的，绕组24可通过增材制造过程来形成，使得一个或多个湍流器54与绕组24的部分整体地形成。在各种示例中，增材制造过程可允许该方法包括在步骤(206)形成湍流器54的至少部分地竖直地对齐的第一区段80和第二区段82。间隙84限定于湍流器54的第一区段80与第二区段82之间。当在增材制造过程中生产时，湍流器54的第一区段80或第二区段82中的一个可在湍流器54的剩余的第一区段80或第二区段82之前形成。
78.在步骤(208)，该方法可包括使绕组24可操作地联接到定子芯10或转子30。一旦绕组24与转子30的定子芯10中的一个联接，在步骤(210)，该方法就可包括使冷却系统42流体地联接到通道44。在一些实例中，在步骤(212)，该方法可包括使冷却系统42流体地联接到通道44，包括使供应管路46联接到绕组24的一个端部部分并且使返回管路48联接到绕组24的第二端部部分。
79.通过根据这些方面中的一个或多个而操作，图1-13c中所提供的电机和/或图14中所提供的方法200由于降低的操作温度而可提供更高效的电机。电机因此可能够在作为发电机操作时产生更大的电功率和/或在作为马达操作时更高效地使用电功率。
80.本公开的另外的方面可在以下的条款中提供：一种电机，包括：定子芯，其在其表面中限定多个芯槽；绕组，其容纳于多个芯槽中的至少一个中，绕组限定通过其至少部分的通道；冷却系统，其与通道可操作地联接，并且构造成使冷却流体移动通过通道；以及湍流器，其定位于通道内，其中，湍流器位于冷却流体的流路内。
81.这些条款中的一个或多个的电机，进一步包括：控制器，其可操作地联接到冷却系统，并且构造成对冷却系统的泵组件进行致动。
82.这些条款中的一个或多个的电机，其中，湍流器包括与通道的第一侧部部分以第一距离分离的第一湍流器和与通道的相反的第二侧部部分以第二距离分离的第二湍流器。
83.这些条款中的一个或多个的电机，其中，第一距离大体上等于第二距离。
84.这些条款中的一个或多个的电机，其中，湍流器与绕组整体地形成。
85.这些条款中的一个或多个的电机，其中，湍流器包括具有第一宽度的第一湍流器和具有第二宽度的第二湍流器。
86.这些条款中的一个或多个的电机，其中，第一宽度大体上等于第二宽度。
87.这些条款中的一个或多个的电机，其中，第一宽度大于第二宽度。
88.这些条款中的一个或多个的电机，其中，湍流器包括从通道的上部部分延伸的第一区段和从通道的底部部分延伸的第二区段，其中，第一区段和第二区段在其间限定间隙。
89.这些条款中的一个或多个的电机，其中，第一区段和第二区段彼此竖直地偏移。
90.这些条款中的一个或多个的电机，其中，限定于第一区段与第二区段之间的间隙相对于通道的中心线不对称。
91.这些条款中的一个或多个的电机，其中，湍流器包括从通道的上部部分延伸的第一区段和从通道的底部部分延伸的第二区段，其中，第一区段和第二区段在其间限定间隙。
92.这些条款中的一个或多个的电机，其中，湍流器包括多个湍流器，所述多个湍流器具有大体上沿着冷却流体流路方向以第一长度分离的布置于绕组的线性部分上的第一对排和大体上沿着冷却流体流路方向以第二长度分离的布置于绕组的弯曲部分上的第二对排，其中，第一长度和第二长度可大体上相等。
93.一种制造具有定子芯和转子的电机的方法，该方法包括：形成用于电机的定子芯的绕组，绕组具有通过其至少部分限定的通道，其中，形成绕组进一步包括在通道内整体地形成一个或多个湍流器。
94.这些条款中的一个或多个的方法，进一步包括：使绕组可操作地联接到定子芯或转子中的一个；以及使冷却系统流体地联接到通道，其中，使冷却系统流体地联接到通道包括使供应管路联接到绕组的一个端部部分并且使返回管路联接到绕组的第二端部部分。
95.这些条款中的一个或多个的方法，其中，在通道内形成一个或多个湍流器进一步包括形成一个或多个湍流器的至少部分地竖直地对齐的第一区段和第二区段，其中，间隙限定于一个或多个湍流器的第一区段与第二区段之间。
96.一种用于电机的绕组，包括：细长主体，其中，细长主体构造成与定子或转子中的至少一个可操作地联接；通道，其由细长主体限定，并且延伸通过细长主体的至少部分；以及湍流器，其定位于通道内，其中，湍流器位于通过通道的冷却流体流路内。
97.权利要求17的用于电机的绕组，其中，通道与构造成使冷却流体移动通过通道的冷却系统可操作地联接。
98.权利要求17的用于电机的绕组，其中，湍流器包括第一湍流器和偏移的第二湍流器。
99.权利要求19的用于电机的绕组，其中，第一湍流器和第二湍流器中的每个包括从通道的第一部分延伸的第一区段和从通道的第二部分延伸的第二区段，第一部分和第二部分以间隙分离。
100.本文中所讨论的技术参考基于计算机的系统和由基于计算机的系统采取的动作以及发送往返于基于计算机的系统的信息。本领域普通技术人员将认识到，基于计算机的系统的固有的灵活性允许多种多样的可能的构造、组合以及在构件之间和在构件中的任务和功能性的划分。例如，本文中所讨论的过程可使用单个计算装置或组合地工作的多个计算装置来实施。数据库，存储器、指令以及应用可在单个系统上实施或跨过多个系统分配。所分配的构件可连续地或并行地操作。
101.尽管各种实施例的具体特征可在一些附图中显示，而不在其它附图中显示，但这仅仅是为了方便起见。根据本公开的原理，附图的任何特征可在与任何其它附图的任何特征组合下引用和/或要求保护。
102.本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法)。本发
明的可专利性范围由权利要求书定义，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。