CN113054802A - 具有适形热管组件的电动马达 - Google Patents

Abstract

一种热管组件，包括具有多孔芯吸内衬的壁、与至少一个壁联接的绝缘层，以及由壁密封的内室。内衬使内室中的工作流体保持液相。绝缘层直接抵靠电磁功率转换装置的导电部件，使得来自导电部件的热量使至少一个壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且工作流体在至少一个其它壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却电磁功率转换装置的导电部件。组件可以放置成在装置操作和/或经历导致装置操作的时变磁场时直接与装置接触。

Description

具有适形热管组件的电动马达

与相关申请的交叉引用

本申请是于2018年11月28日提交的美国专利申请No.16/203,161的部分继续申请，美国专利申请No.16/203,161要求于2018年5月11日提交的美国临时申请No.62/670,460的优先权。这些申请的全部公开内容通过引用而并入本文。

技术领域

本文描述的主题涉及具有热管(HP)的电动马达。

背景技术

电磁(EM)功率转换装置在操作期间由于焦耳加热而产生热量。这些类型的装置的示例包括电机，例如马达和发电机、感应器和变压器。热管理方法的高效性可能会限制在这些装置中可以实现的功率密度、每单位体积的功率和/或每单位重量的功率。改进热管理方法可以允许增加装置的导体中的电流量，而不会超过安全的操作温度限制。增加可以在装置的导体中传导的电流量可以允许提高装置的功率密度。

管理装置中产生的热量的一种方法是热管。一些已知的热管由诸如铜的导电材料制成。当存在高频电磁场时，该导电材料会产生额外的热量。结果，由于热管附近电磁场的变化，恰恰这种应该操作以将热量带离装置(例如，远离装置的导电绕组或线圈)的热管产生了额外的热量，从而除了潜在地提高了温度之外还导致功率转换效率下降。

发明内容

在一个实施例中，一种热管组件包括多个连接的壁、绝缘层和内室，多个连接的壁沿着壁具有多孔芯吸内衬，绝缘层在与至少一个壁的多孔芯吸内衬相反的至少一个壁的一侧上与至少一个壁联接，内室设置在壁之内并由壁密封。壁的多孔芯吸内衬构造成使内室中的工作流体保持液相。至少一个壁的绝缘层直接抵靠电磁功率转换装置的导电部件，使得来自导电部件的热量使至少一个壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且工作流体在至少一个其它壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却电磁功率转换装置的导电部件。组件可以在装置操作和/或经历导致装置操作的时变磁场时直接与装置接触。

在一个实施例中，一种热管***包括多个热管组件，多个热管组件构造成直接抵靠电动马达的导电绕组而设置以冷却绕组。热管组件中的各个包括多个连接的壁，多个连接的壁沿着壁具有多孔芯吸内衬。壁包括至少内壁、外壁以及将内壁与外壁联接的连接壁。热管组件中的各个还包括设置在壁之内并被壁密封的内室。壁的多孔芯吸内衬构造成使内室中的工作流体保持液相。热管组件的内壁构造成定位成直接抵靠马达的导电绕组，使得来自导电绕组的热量使热管组件的内壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发。工作流体冷凝在热管组件的外壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却马达的导电线圈。

技术方案1. 一种飞行器的电动马达，所述电动马达包括：

定子；

转子，所述转子围绕所述定子而设置并构造成接收来自功率源的电流，所述转子与飞行器螺旋桨操作性地联接，所述转子构造成围绕所述定子旋转以使所述飞行器螺旋桨旋转并推进飞行器；以及

与所述定子或所述转子中的一个或多个联接的热管组件，所述热管组件包括多个连接的内室壁、绝缘层和内室，所述内室壁沿着所述壁具有多孔芯吸内衬，所述绝缘层在与至少一个内室壁的多孔芯吸内衬相反的至少一个内室壁的一侧上与至少一个内室壁联接，所述内室设置在所述内室壁之内并由所述内室壁密封，

其中所述内室壁的多孔芯吸内衬构造成使所述内室中的工作流体保持液相，

其中所述至少一个内室壁的绝缘层直接抵靠所述定子或所述转子中的一个或多个，使得来自所述定子或所述转子中的一个或多个的热量使所述至少一个内室壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且所述工作流体在至少一个其它内室壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却所述定子或所述转子中的一个或多个。

技术方案2. 根据技术方案1所述的电动马达，其特征在于，所述定子或所述转子中的一个或多个包括一个或多个导电绕组，使得来自所述一个或多个导电绕组的热量使所述至少一个内室壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且所述工作流体在所述至少一个其它内室壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却所述一个或多个导电绕组。

技术方案3. 根据任一前述技术方案所述的电动马达，其特征在于，所述内室壁形成所述内室的伸长的内部，其位于所述一个或多个导电绕组中的相邻的导电线圈之间并且与所述相邻的导电线圈直接毗邻。

技术方案4. 根据任一前述技术方案所述的电动马达，其特征在于，所述内室的内部沿着所述转子的旋转轴线伸长。

技术方案5. 根据任一前述技术方案所述的电动马达，其特征在于，所述内室壁还形成所述内室的伸长的外部，其位于所述导电线圈之外。

技术方案6. 根据任一前述技术方案所述的电动马达，其特征在于，所述内室的外部是伸长的。

技术方案7. 根据任一前述技术方案所述的电动马达，其特征在于，进一步包括从所述外部向外延伸的伸长的翅片。

技术方案8. 一种飞行器马达，包括：

转子，所述转子构造成围绕定子旋转并使飞行器的电驱动螺旋桨旋转，所述转子包括导电线圈，电流传导通过所述导电线圈以使所述转子围绕所述定子旋转；以及

热管组件，所述热管组件与所述转子的导电线圈接合，所述热管组件包括多个连接的内室壁，所述内室壁沿着所述内室壁具有多孔芯吸内衬，所述内室壁形成并密封内室，所述内室壁的多孔芯吸内衬构造成使内室中的工作流体保持液相，

其中至少一个内室壁构造成定位成使得来自所述转子的导电线圈的热量至少部分地使所述至少一个内室壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且所述工作流体在至少一个其它内室壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却所述导电线圈。

技术方案9. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述内室壁形成伸长的翅片，所述伸长的翅片径向地突出远离所述转子的旋转轴线，并且其中，所述内室延伸到所述翅片中。

技术方案10. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，还包括位于所述内室壁之间的支撑柱，以在结构上支撑所述内室壁，使其远离彼此。

技术方案11. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述内室壁形成转子套筒和端板，所述马达的转子位于所述转子套筒和端板中。

技术方案12. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述端板包括伸长的翅片，所述伸长的翅片在平行于所述转子的旋转轴线的方向上轴向地突出远离所述端板，其中所述内室延伸到所述伸长的翅片中。

技术方案13. 一种电动飞行器马达，包括：

导电绕组，所述导电绕组构造成接收电流以使转子围绕定子旋转；以及

多个热管组件，所述多个热管组件构造成直接抵靠所述导电绕组而设置以冷却所述导电绕组，所述热管组件中的各个包括：

多个连接的壁，所述多个连接的壁沿着所述壁具有多孔芯吸内衬，所述壁包括至少内壁、外壁以及将所述内壁与所述外壁联接的连接壁；以及

设置在所述壁之内并被所述壁密封的内室，

其中所述壁的多孔芯吸内衬构造成使所述内室中的工作流体保持液相，

其中所述热管组件的内壁构造成直接抵靠所述导电绕组而定位，使得来自所述导电绕组的热量使所述热管组件的内壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且所述工作流体在所述热管组件的外壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却所述导电线圈。

技术方案14. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述热管组件的壁形成所述内室的伸长的内部，其位于所述一个或多个导电绕组中的相邻的导电绕组之间并且与所述相邻的导电绕组直接毗邻，所述热管组件的壁还形成所述内室的伸长的外部，其位于所述导电绕组之外。

技术方案15. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述内室的内部在平行于所述转子的旋转轴线的方向上伸长。

技术方案16. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述内室的外部在垂直于所述转子的旋转轴线的方向上伸长。

技术方案17. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，进一步包括从所述热管组件的外部向外延伸的伸长的翅片。

技术方案18. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述导电绕组沿着圆环围绕所述转子的旋转轴线延伸，并且其中，第一组热管组件的外部位于所述环的第一侧上，并且非重叠的第二组热管组件的外部位于所述环的相反的第二侧上。

技术方案19. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述热管组件在所述电动马达的操作期间有助于自动调平所述导电绕组的温差。

技术方案20. 根据任一前述技术方案所述的飞行器马达，其特征在于，所述热管组件通过在第一组导电绕组中接收较多的电流以及在不同的第二组导电绕组中接收较少的电流来自动调平温差，所述第一组导电绕组较冷，这是因为由于重力或者加速力中的一个或多个的原因，相应的第一组热管组件中的工作流体被导引到较靠近所述第一组导电绕组中的导电绕组的位置，所述第二组导电绕组较热，这是因为由于重力或者加速力中的一个或多个的原因，相应的第二组热管组件中的工作流体被导引到较远离所述第二组导电绕组中的导电绕组的位置。

附图说明

参考附图，通过阅读非限制性实施例的以下描述，将会更好地理解本发明主题，其中：

图1示出了热管组件的横截面图的一个示例；

图2示出了适形热管组件的一个实施例与马达的导电线圈的透视图；

图3是图2中所示的导电线圈和热管组件的一部分的透视图；

图4是图2中所示的导电线圈和热管组件的一部分的正视图；

图5示出了适形热管组件的另一个实施例与图2中所示的马达的导电线圈的透视图；

图6是图5中所示的导电线圈和热管组件的一部分的透视图；

图7是图5中所示的导电线圈和热管组件的一部分的正视图；

图8示出了适形热管组件的另一个实施例与图2中所示的马达的导电线圈的透视图；

图9是图8中所示的导电线圈和热管组件的一部分的透视图；

图10是图8中所示的导电线圈和热管组件的一部分的正视图；

图11是图8中所示的导电线圈和热管组件的一部分的另一透视图；

图12示出了热管组件的一个实施例和图2中所示的马达的线圈的横截面图；

图13示出了热管组件的另一个实施例和图2中所示的马达的线圈的横截面图；

图14示出了热管组件的另一个实施例和图2中所示的马达的线圈的横截面图；

图15示出了端盖(end bell)适形热管组件的一个实施例；

图16示出了马达壳体热管组件的一个实施例的第一横截面图；

图17是图16中所示的马达壳体热管组件的第二横截面图；

图18示出了转子套筒热管组件的一个实施例的第一横截面图；

图19是图18中所示的转子套筒热管组件的第二横截面图；

图20示出了用于内永磁体马达的转子热管组件的一个实施例的横截面图；

图21示出了用于场绕马达的感应马达的转子热管组件的一个实施例的横截面图；

图22示出了变压器绕组或感应器绕组热管组件的一个实施例的横截面图；

图23示出了在图2中所示的设置在移动***上的马达中的图8中所示的热管组件中的一个或多个的操作；

图24也示出了在图2中所示的设置在移动***上的马达中的图8中所示的热管组件中的一个或多个的操作；

图25也示出了在图2中所示的设置在移动***上的马达中的图8中所示的热管组件中的一个或多个的操作；

图26示出了用于形成用于冷却电机的热管组件的方法的一个实施例的流程图；

图27示出了具有推进***的飞行器；以及

图28示出了功率供应***。

具体实施方式

本文描述的主题涉及由电导率低于已知的热管(例如，显著低于铜)的一种或多种材料形成的热管。例如，用于形成本文所述的热管的一种或多种材料的电导率可以比铜小至少一个数量级，并且可以比铜小两个或更多个数量级(在一个实施例中)。本文描述的热管的一个或多个实施例可以由钛形成，钛的导电率显著低于铜。可以通过电泳沉积(EPD)将高导热陶瓷绝缘材料适形地涂覆在热管上，以实现电隔离，这样既可以保持热管的热性能，又可以提高热管的绝缘性能。

本文描述的发明主题的一个实施例提供了一种方法，该方法涉及通过电泳工艺用包括氮化物的陶瓷材料涂覆热管的表面，以形成第一涂层。该方法还包括使通过电泳工艺沉积的第一涂层与热固性树脂接触以形成第二涂层；以及固化第二涂层以形成电绝缘涂层，该电绝缘涂层包括分散在聚合物基质中的陶瓷材料。合适的导热陶瓷材料包括氮化铝、氮化硼、金刚石、氧化铝或其组合。陶瓷基质中合适的热固性树脂包括环氧树脂、硅氧烷、聚酯、聚氨酯、氰酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚乙烯基酯或其组合。此外，通过增材制造，适形热管可以与机器的实际上任何绕组或线圈形状进行形状配合。最后，用高强度钛制成热管允许替换热管中的结构元件，例如槽楔、端盖和/或马达壳体，从而产生性能增强而重量减轻的两用热-机械结构。

电机中的热管理典型地涉及通过采用诸如液体或空气冷却的散热器之类的方法将热量抽取到磁活性区域之外。这种方法可以称为“远程冷却”。就是说，在机器中产生的热量在可以抽取热量之前穿过多个区域从热源传导到散热器。例如，在电动马达中，铜导体中产生的热量在热量可排至周围的工作流体之前可以通过股间绝缘、匝间绝缘、灌封树脂、地-壁绝缘、绕组-芯体界面、芯体叠片、芯体-壳体界面和翅片传导。这些不同区域的导热率有限(例如，绕组〜0.5W/m-K、绝缘层〜0.15W/m-K、灌封树脂〜0.2W/m-K、叠片〜25W/m-K)。因此，这种方法限制了可以抽取的热量，因此限制了装置中可以维持的电流。

当需要更高的性能和功率密度时，也可以采用上述方法的改进，例如在可行的情况下使工作流体更靠近导体(例如，使用空心导体并使吸热工作流体直接在装置中的发热导体附近流动)。这种被称为“嵌入式冷却”或“直接导体冷却”的方法目前用于高压机中，在高压机中，绝缘层的厚度显著增加，并严重限制了通过传统方法抽取的热量。这种方法依赖于清洁的介电工作流体，并且需要其它基础设施(例如流量分配歧管、软管和过滤器)来完成流动，从而增加了总体成本和设计复杂性并降低了总体功率密度。

在诸如电子冷却的其它应用中，热管或内室正被越来越多地用于解决类似的热量抽取挑战。这些装置以在密封管或外壳中的相变传热的原理操作，并且在被适当设计时，将热量从遥远、难以到达的热源高效地传导到附近的便捷散热器，在散热器中热量可以在温降最小或降低的情况下更容易抽取。因此，设计合理的热管在热管理***中可以作为“热超导体”操作。但是，由于多种原因，例如，市售的热管典型地由铜制成，在电磁功率转换应用中对热管的采用和接受受到了限制。当这种热管在高频电磁场附近使用时，会引起明显的涡流感应热量产生，从而导致效率和性能整体下降。此外，这些装置中可用于绕组或线圈的区域是紧凑的，并且绕组轮廓是非标准的(即绕组并不总是圆形或矩形)。

一些已知的热管或内室可能仅以矩形或圆柱形管构造获得，进一步限制了在这些应用中对这些类型的热管或内室的使用。此外，由于处于设计电位的绕组和处于地电位的热管之间的电压差，可能需要采用电绝缘。典型的电绝缘材料(如NOMEX、KAPTON、云母和玻璃纤维)也具有热绝缘性，当在绕组附近使用时，会降低热管的整体效率。

本文所述的发明主题的一个或多个实施例解决了上述铜制热管的许多(即使不是全部)缺点。另外，可以形成形状配合的结构-热两用机械元件，以进一步改善热管的热性能，同时降低整体重量。本文所述的发明的热管组件可以用作冷却电动马达(包括具有集中绕组和/或分布绕组的马达)的导电线圈的热管和内室。组件可以是在马达中使用的适形内室端盖组件，以冷却马达的马达绕组的端匝。组件可以是适形的，因为组件具有的外部形状和/或尺寸符合(例如，互补于或匹配)电机的至少一部分的形状，例如端部绕组。

组件可以形成电机的壳体，其中壳体具有符合电机的形状的内室。组件的一个实施例包括马达中的转子的套筒或端板，该套筒或端板包括冷却转子的适形内室。组件可以为内永磁体(IPM)、表面永磁体(SPM)、单激磁或双激磁感应电机(IM)、开关磁阻电机(SRM)、同步磁阻电机(SynRM)或场绕机(FWM)提供转子冷却。组件可通过在变压器的绕线管中构建或形成的热管或内室为变压器和/或感应器的绕组提供冷却，其中可选地扩展到热管的散热器，以有助于从绕组将热量排出。

尽管本文描述了热管组件使用的许多示例，但并非热管组件的所有使用都限于这些示例。热管组件可以用于冷却其它磁性装置、机器或应用。

在一个实施例中，热管组件由钛或钛合金形成。可以通过增材制造组件的形状以使其与被组件冷却的装置的形状相一致来形成热管组件。例如，可以使用三维(3D)打印、快速原型制作(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等来创建组件。

热管组件可以由代替钛或除钛之外的另一种材料形成。例如，热管组件可以由另一种导热性但电阻性的材料形成，例如不锈钢。

热管组件可以被放置或形成为与本文描述的磁性装置的导电线圈直接接触。这与某些已知的热管组件形成对比，后者可能需要在热管组件的外表面和磁性装置的导电线圈之间放置绝缘材料。与位于时变电磁场之外的某些已知的热管组件相反，可以将这些热管组件放置在这些时变电磁场中，这些电磁场为使装置操作而产生。通过将热管组件直接应用于这些装置中的热源，相对于某些已知的热管组件，可以实现显著的热性能优势。

本文描述的发明主题的一个或多个实施例涉及可以用于装置中以冷却装置的导电绕组的集成的热和机械组件，其包括三维印刷的适形内室。

图1示出了热管组件100的横截面图的一个示例。图1中示出了组件100，以描述本文所述的适形热管组件如何在稳定和/或不稳定的冷却条件下从电和/或机械热源(例如，电磁装置的导电绕组，例如马达、感应器、变压器、感应加热线圈等)去除热能的基本操作。

组件100包括具有低热阻的蒸气壳体102。可以使用增材制造(例如，三维印刷)形成壳体102，且/或可以由具有低热阻和低导电率的材料(例如，钛、不锈钢等)形成壳体102。蒸气壳体102限定并包围内室104。该室104可以与外部环境气密性地密封开，从而使室104之内的工作流体(例如水)不能通过壳体102从室104出来和/或不能通过壳体102进入室104。

壳体102由围绕室104延伸并包围室104的几个壁106、108、110、112限定。壁106、108、110、112仅作为本文所述的各种热管组件如何可以操作以从电磁装置去除热量的示例而提供。壁106、108、110、112的数量、大小和/或布置可以基于热管组件所要符合的电磁装置的形状而改变。另外，如果需要，可以使用增材制造在蒸气空间104内的特定位置中构建支撑壁，以机械地支撑外部壳体102并为结构提供额外的刚性。支撑壁可以构造成允许蒸气的连续流动以提供最少的或减少的阻塞。

可选地，壁106、108、110和/或112的一个或多个外表面可以包括绝缘层116或与绝缘层116联接。该绝缘层116可以由电介质材料形成，即不具有导热性(或者比壁106、108、110和/或112导热性低)和/或不具有导电性(或者比壁106、108、110和/或112导电性低)的材料。可以形成绝缘层116的材料的示例包括聚酰胺、KAPTON或NOMEX。在一个实施例中，使用电泳沉积在壁106、108、110和/或112中的一个或多个上形成绝缘层116。备选地，使用另一种沉积技术。

在一个实施例中，壁106、108、110和/或112中的一个或多个的内表面包括多孔芯吸结构或内衬114，由多孔芯吸结构或内衬114形成或以多孔芯吸结构或内衬114为内衬。多孔芯吸结构114可以使用增材制造来形成，并且可以由烧结粉末形成。备选地，多孔芯吸结构114可以使用另一种技术和/或由另一种材料形成。多孔芯吸结构114可以衬在室104的整个内表面上，并且可以保持液体工作流体。可选地，不是所有的壁都可以包括绝缘层116和/或多孔芯吸结构114。例如，一个或多个壁可以不包括芯吸结构114，或者至少一个壁的一部分可以不包括芯吸结构114。作为另一示例，一个或多个壁可以不包括绝缘层116，或者至少一个壁的一部分可以不包括绝缘层116。可选地，一个或多个内部支撑栏或柱可以从一个壁延伸到相反的壁以机械地支撑该壁，使其远离彼此。

取决于哪个壁邻近装置，壳体102通过壁106、108、110和/或112从电磁装置传导热能。在一些实施例中，多个壁106、108、110、112可以同时与相同或不同的装置接触。在组件100的操作的一个示例中，壁108可以与热源(例如装置的导电绕组)直接接触。

当壁108吸收热能时，壁108将热能传递给保持在室104内和/或沿着壁108的多孔芯吸结构114的孔隙内的工作流体(例如，水、氨等)。该工作流体可以在多孔芯吸结构114中处于液态。当工作流体吸收热能时，流体从液相变为气相并进入内室104。在工作流体进入室104和/或流向较冷的壁106、110和/或112时，工作流体冷却并冷凝(例如，从气相变为液相)。然后，流体的液相通过重力和/或毛细作用力再循环回到室104，在此流体再次从壁108吸收热能，从而继续蒸发-冷凝循环。

例如，密封的室104可以使工作流体的液相和工作流体的气相保持处于热力学平衡。当将热量引入到室104中(例如，在一个或多个壁106、108、110、112处)并且从室104中去除热量(例如，在较远离热源的一个或多个其它壁106、108、110、112处)时，会发生非常高效的传热过程。该过程涉及热量进入壁106、108、110或112，并到达壁106、108、110或112的多孔芯吸内衬114中的液体工作流体。液体工作流体被热量至少部分蒸发，并且蒸气移动到蒸气可以冷凝的地方，例如室104的内部和/或较远离热源的另一个壁106、108、110、112。蒸气冷凝而变回液相，并在此之后将热量释放回较远离热源的壁106、108、110、112。液体工作流体返回到多孔芯吸内衬114中，并且可以通过毛细作用(例如，毛细芯吸力)被吸回内室104。

图2示出了适形热管组件204的一个实施例与马达202的导电线圈200的透视图。图3是导电线圈200和热管组件204的一部分的透视图。图4是导电线圈200和热管组件204的一部分的正视图。马达202是本文所述的电磁功率转换装置的一个示例。在图2中仅示出了马达202的定子的环形部分206，并且马达202可包括附加部件。环形部分206可以表示定子的内直径或内径的一部分。环206包括多个导电线圈或绕组200，当电流通过时，它们产生与转子(未示出)相互作用的磁场，从而引起转子运动。

线圈200可以在马达202的操作过程中产生热量。该热量可以通过热管组件204散发或以其它方式从线圈200去除。在所示实施例中，热管组件204是L形体。热管组件204包括内部210和外部208，内部210在马达202的相邻的线圈200之间延伸，外部208设置在线圈200的之外(例如，不位于线圈200之间)。内部210在平行于马达202的中心轴线或旋转轴线216的轴向方向上伸长。外部208在垂直于马达202的中心轴线或旋转轴线216的径向方向上伸长。在所示的实施例中，热管组件204的外部208全部位于马达202的定子的环形部分206的一侧。此外，在所示的实施例中，热管组件204的外部全部径向向外延伸(例如，远离马达202的中心轴线或旋转轴线216)。

如图1所示，热管组件204可以包括内室104，内室104具有其中带有工作流体的多孔芯吸内衬114。如以上结合图1所示的热管组件100所描述的，热管组件204可以通过从线圈200去除热量来帮助快速冷却线圈200。例如，热管组件204的内部210中的相反壁106、108可以与相邻的线圈200直接接触。来自线圈200的热量蒸发保持在壁106、108的多孔芯吸内衬114中的工作流体，然后蒸气工作流体可以在热管组件204的内室104内移动到热管组件204的热量较少的外部208中。然后，蒸气工作流体可以冷凝而变回液体工作流体(如下所述)，然后流动或被拉动(例如，通过毛细作用)回到内部210的多孔芯吸内衬114中。

热管组件204中的各个的内部210的壁106、108与在热管组件204的相反侧上的线圈200直接接触，如图4所示。例如，除了形成壁106、108的材料以外，没有其它材料可以设置在壁106和/或108与最近的线圈200之间。

热管组件204的外部208包括多个翅片212。这些翅片212可以是空心的、伸长的延伸部，其从热管组件204的外部208的内室104向外突出。这可以允许热管组件204的内室104中的工作流体流入翅片212。在操作中，来自线圈200的热量可以使热管组件204的内部210的板208中的多孔芯吸内衬114中的工作流体的液相蒸发，板208与线圈200相邻或以其它方式接触。蒸发的冷却剂可以在内室104的位于热管组件204的内部210中的部分中移动到内室104的位于热管组件204的外部208中的部分。

蒸发的工作流体可以在内室104的位于热管组件204的外部208中的部分中冷凝。至少一些蒸发的工作流体可以流入到热管组件204的外部208的中空翅片212中，以减少蒸发的工作流体冷凝所需的时间。这可以迅速冷却线圈200产生的热量。然后，冷凝的工作流体可以流回到热管组件204的内部210中的多孔芯吸内衬114中。如图所示，热管组件204与符合风冷布置的翅片212对接。可选地，热管组件204可以改为与符合液冷布置的液体热交换器对接。在备选实施例中，翅片212可以是单独的实体，并且使用环氧树脂、焊料或类似的粘接操作将翅片212附接到热管，从而确保热管主体与翅片之间的热连通。

图5示出了适形热管组件504的另一个实施例和马达202的导电线圈200的透视图。图6是导电线圈200和热管组件504的一部分的透视图。图7是导电线圈200和热管组件504的一部分的正视图。

在所示的实施例中，热管组件504是L形体。热管组件504包括内部510和外部508，内部510在马达202的相邻的线圈200之间延伸，外部508设置在线圈200的之外(例如，不位于线圈200之间)。内部510在平行于马达502的中心轴线或旋转轴线216的轴向方向上伸长。外部508在垂直于马达202的中心轴线或旋转轴线216的径向方向上伸长。在所示的实施例中，热管组件504的外部508全部位于马达202的定子的环形部分206的一侧。另外，在所示的实施例中，热管组件504的外部全部径向向内延伸(例如，朝马达202的中心轴线或旋转轴线216)，这与图2至图4中所示的热管组件204相反。

如图1所示，热管组件504可以包括内室104，内室104具有其中带有工作流体的多孔芯吸内衬114。如上所述，热管组件504可以通过从线圈200去除热量来帮助快速冷却线圈200。例如，热管组件504的内部510中的相反壁106、108可以与相邻的线圈200直接接触。来自线圈200的热量蒸发保持在壁106、108的多孔芯吸内衬114中的工作流体，然后蒸气工作流体可以在热管组件504的内室104内移动到热管组件504的热量较少的外部508中。如上所述，至少一些蒸气工作流体可以进入热管组件504的外部508的翅片212中。然后，蒸气工作流体可以冷凝而变回液体工作流体，然后流动或被拉动(例如，通过毛细作用)回到内部510的多孔芯吸内衬114中。

热管组件504中的各个的内部510的壁106、108与在热管组件504的相反侧上的线圈200直接接触，如图8所示。例如，除了形成壁106、108的材料以外，没有其它材料可以设置在壁106和/或108与最近的线圈200之间。

图8示出了适形热管组件804的另一个实施例和马达202的导电线圈200的透视图。图9是导电线圈200和热管组件804的一部分的透视图。图10是导电线圈200和热管组件804的一部分的正视图。图11是导电线圈200和热管组件804的一部分的另一透视图。

在所示的实施例中，热管组件804是L形体。热管组件804包括内部810和外部808，内部510在马达202的相邻的线圈200之间延伸，外部508设置在线圈200的之外(例如，不位于线圈200之间)。内部810在平行于马达502的中心轴线或旋转轴线216的轴向方向上伸长。外部808在垂直于马达202的中心轴线或旋转轴线216的径向方向上伸长。在所示的实施例中，热管组件804的外部808位于马达202的定子的环形部分206的相反侧上。例如，外部808可在环形部分206的各侧之间交替，使得彼此相邻的热管组件804在环形部分206的相反侧上具有外部808。彼此相邻的热管组件804可以具有与同一线圈200的相反侧接触的内部810。此外，热管组件804的外部全部径向向外延伸(例如，远离马达202的中心轴线或旋转轴线216)。

如图1所示，热管组件804可以包括内室104，内室104具有其中带有工作流体的多孔芯吸内衬114。如上所述，热管组件804可以通过从线圈200去除热量来帮助快速冷却线圈200。例如，热管组件804的内部810中的相反壁106、108可以与相邻的线圈200直接接触。来自线圈200的热量蒸发保持在壁106、108的多孔芯吸内衬114中的工作流体，然后蒸气工作流体可以在热管组件804的内室104内移动到热管组件804的热量较少的外部808中。如上所述，至少一些蒸气工作流体可以进入热管组件804的外部808的翅片212中。然后，蒸气工作流体可以冷凝而变回液体工作流体，然后流动或被拉动(例如，通过毛细作用)回到内部810的多孔芯吸内衬114中。

如图9、10和11所示，热管组件804中的各个的内部810的壁106、108与在热管组件804的相反侧的线圈200直接接触。例如，除了形成壁106、108的材料以外，没有其它材料可以设置在壁106和/或108与最近的线圈200之间。

图12示出了热管组件1204的一个实施例与马达202的线圈200的横截面图。该横截面图可以表示垂直于马达202的旋转轴线216定向的二维平面。在所示的实施例中，马达202具有布置成集中绕组的线圈200。热管组件1204可以表示上述的散热器组件204、504、804中的一个或多个。图12的横截面图仅示出了热管组件1204的内部的横截面。如图所示，热管组件1204具有中空的内室104，壁106、108与线圈200相邻和/或与其接触。在所示的实施例中，热管组件1204的内部具有矩形的横截面形状。马达202的定子的环形部分206可以可选地包括顶杆1200，顶杆1200在不同的实施例中可以是磁性的或非磁性的。

图13示出了热管组件1304的另一个实施例与马达202的线圈200的横截面图。该横截面图可以表示垂直于马达202的旋转轴线216定向的二维平面。在所示的实施例中，马达202具有布置成集中绕组的线圈200。热管组件1304可以表示如上所述的散热器组件204、504、804中的一个或多个。图13的横截面图仅示出了热管组件1304的内部的横截面。如图所示，热管组件1304具有中空的内室104，组件1304的壁与线圈200相邻和/或接触。在所示的实施例中，热管组件1304的内部具有T形横截面形状。这种形状使得内室104的径向部分1300在垂直于旋转轴线216的方向上伸长，并且内室104的周向部分1302在环绕旋转轴线216或以其它方式不与旋转轴线216相交的方向上伸长。例如，内室104可以在与旋转轴线216正交的方向上伸长。相对于图12所示的实施例，热管组件1304的这种形状可以在线圈200和热管组件1304之间提供更多的接触。这可以导致热量被更快地从线圈200传递到热管组件1304，以更快速地冷却线圈200。可选地，热管组件1304可以作为马达的集成顶杆操作。

图14示出了热管组件1404的另一个实施例与马达202的线圈200的横截面图。该横截面图可以表示垂直于马达202的旋转轴线216定向的二维平面。在所示的实施例中，马达202具有布置成分布绕组的线圈200。马达202的定子的环形部分206可选地可以包括上述顶杆1200。

热管组件1404可以表示上述散热器组件204、504、804中的一个或多个。图14的横截面图仅示出了热管组件1404的内部的横截面。如图所示，热管组件1404具有中空的内室104，组件1404的壁106、108与线圈200相邻和/或与其接触。在所示的实施例中，热管组件1404的内部具有矩形的横截面形状。尽管图12所示的热管组件1204的内部在沿着径向朝向或远离马达202的旋转轴线216延伸的方向上伸长，但是热管组件1404的内部在沿着环绕轴线216的圆周方向上伸长。

图15示出了端盖适形热管组件1500的一个实施例。热管组件1500形成在与马达202联接的端盖1502中或形成为与马达202联接的端盖1502。端盖1502与马达202的定子1506的定子壳体1504联接。端盖1502包括凹部1508，其形状与马达202的线圈200的形状相符。例如，凹部1508可以具有单独地容纳马达202的单独线圈200的U形或其它凹形。

端盖1502可以形成(例如，使用增材制造)为在端盖1502中包括散热器组件1510。组件1510可以成形为与线圈200的弯曲形状配合，如图15所示。例如，线圈200的凸形可以延伸到组件1510的凹形中。这些组件1510包括由上述内部多孔芯吸内衬限定和包围的内室104。例如，组件1510的一个弯曲壁1512可以是包括多孔芯吸内衬的组件1510的蒸发器壁，而组件1510的相反的弯曲或平坦壁1514可以是包括另一个多孔芯吸内衬的冷凝器壁。端盖1502可选地可以包括间隙垫1516，间隙垫1516可以是与线圈200接合的柔性的导热材料。该间隙垫1516可以与线圈200接合，而不会对线圈200的端匝造成机械损伤(例如，图15中的线圈200的可见部分)，同时也将热量从线圈200热传导到组件1510。

在操作中，来自线圈200的端匝的热量被组件1510的蒸发器壁1512接收。该热量使蒸发器壁1512的多孔芯吸内衬中的液体工作流体蒸发。工作流体向冷凝器壁1514移动，在此工作流体冷凝以形成液体工作流体。通过该蒸发和冷凝，来自线圈200的端匝的热量从线圈200排出。形成在马达202的端盖1502中的热管组件1500可以单独使用，也可以与本文所述的一个或多个其它热管组件结合使用，以快速冷却马达的导电线圈。

图16示出了马达壳体热管组件1600的一个实施例的第一横截面图。图17示出了马达壳体热管组件1600的第二横截面图。图16所示的视图是沿着平行于或包括马达202的旋转轴线216的二维平面。图17所示的视图是沿着垂直于旋转轴线216的另一个二维平面。如图所示，马达202可以包括端盖1502。可选地，该端盖1502可以形成为上述端盖适形热管组件1500。

热管组件1600形成在马达202的外部壳体1602中或形成为马达202的外部壳体1602。热管组件1600可以使用增材制造来形成。热管组件1600可以用于冷却马达202，并且可与本文所述的一个或多个其它热管组件组合使用。壳体1602包括内壁1604和相反的壁1606，在壁1604、1606之间具有密封的内室1608。壁1604、1606可以包括本文所述的多孔芯吸内衬。可以使工作流体设置在室1608和/或壁1604、1606的孔隙中。

内壁1604可以直接与定子壳体1504相邻以冷却定子壳体1504。相反的壁1606可选地包括伸长的翅片1610，其从定子壳体1504向外突出。翅片1610可以是内室1608的中空延伸部，使得工作流体可以在翅片1610内流动。在操作中，来自定子壳体1504的热量使液体工作流体在壁1604的多孔内衬的孔隙中蒸发。蒸发的工作流体从壁1604径向地向内流入内室1608，并可选地流向内室1608的位于翅片1610之内的部分。翅片1610允许蒸发的工作流体移动得更远离热源(例如，马达)，并提供多个翅片1610，使蒸发的工作流体的较小部分被分别冷却。这些特征可以通过将来自马达202的热量传递到组件1600之外来使蒸发的工作流体迅速冷凝，并且从而快速冷却马达202。

如图17所示，热管组件1600可选地可以包括一个或多个支撑柱1700。柱1700是通过将壁1606机械地支撑在壁1604之外而有助于将壁1604、1606彼此分离的结构构件。柱1700可以由相同的材料形成和/或使用增材制造来形成。可选地，柱1700可以将内室1608分成几个较小的室1608。柱1700可以包括多孔芯吸内衬114，以帮助将冷凝的工作流体从流体冷凝的一侧移回到流体受热后蒸发的一侧。

图18示出了转子套筒热管组件1800的一个实施例的第一横截面图。图19示出了转子套筒热管组件1800的第二横截面图。图18所示的视图沿着平行于或包括马达202的旋转轴线216的二维平面。图19所示的视图是沿着垂直于旋转轴线216的另一个二维平面。马达202的转子1802(如图16所示)设置在定子1506之内(如图15所示)。转子1802与伸长轴1804联接，并且转子1802和轴1804均绕着旋转轴线216旋转。

热管组件1800可以形成为转子1802上的套筒和/或端板。热管组件1800可以设置在转子1802和定子1506之间，以冷却转子1802和可选地定子1506。热管组件1800包括套筒部分1808和端板部分1806。套筒部分1808在平行于轴线216的方向上伸长，而端板部分1806在垂直于轴线216的方向上伸长。端板部分1806可以形成为具有开口的圆形板，轴1804穿过该开口延伸。在图18中，仅示出了套筒和端板部分1808、1806的一半。

热管组件1800可以使用增材制造来形成。热管组件1800可以用于冷却转子1802，并可与本文所述的一个或多个其它热管组件结合使用。热管组件1800的部分1806、1808包括内壁1810和相反的壁1812，在壁1810、1812之间具有密封的内室1814。壁1810、1812可以包括本文所述的多孔芯吸内衬。可以使工作流体设置在室1814和/或壁1810、1812的孔隙中。

内壁1810可以直接毗邻转子1802的外表面，如图18所示。端板部分1806可选地包括伸长的翅片1610，其从端板部分1806的外壁1812向外突出。如上所述，翅片1610可以是内室1814的中空延伸部，使得工作流体可以在翅片1610之内流动。在操作中，来自转子1802的热量使壁1810的多孔内衬的孔隙中的液体工作流体蒸发。蒸发的工作流体径向地(在套筒部分1808中)流动并且轴向地(在端板部分1806中)从壁1810流向内室1814的部分并且可选地流向内室1814在翅片1610之内部分。蒸发的工作流体然后可以冷凝并返回到壁1810中的孔隙中。在一个实施例中，离心力可以帮助使工作流体返回到在其中发生工作流体蒸发的热管组件的一侧。

如图19所示，热管组件1800可选地可以包括一个或多个支撑柱1700。如上所述，柱1700是通过将壁1812机械地支撑在壁1810之外而有助于将壁1810、1812彼此分离的结构构件。柱1700可以由相同的材料形成和/或使用增材制造来形成。可选地，柱1700可以将内室1814分成几个较小的室1814。

图20示出了用于内永磁体马达的转子热管组件2000的一个实施例的横截面图。图20所示的视图是沿着垂直于内永磁体马达的转子的旋转轴线的二维平面。内永磁体马达的转子2001和轴2003的仅一部分在图20中示出。

热管组件2000形成为矩形盒，内永磁体马达的永磁体2006放置在矩形盒中。可以提供多个热管组件2000，例如用于内永磁体马达中的每个永磁体的一个组件2000。热管组件2000可以使用增材制造来形成。热管组件2000可以用于冷却磁体2006。热管组件2000包括内壁2002和相反的壁2004，在壁2002、2004之间具有密封的内室2006。壁2002、2004可以包括本文所述的多孔芯吸内衬。可以使工作流体设置在室2006和/或壁2002、2004的孔隙中。

内壁2002可以直接毗邻磁体2006的外表面。在操作中，来自磁体2006的热量使内壁2002的多孔内衬的孔隙中的液体工作流体蒸发。蒸发的工作流体从内壁2002径向地流向内室2008和外壁2004。这可以帮助将热量从磁体2006中带走并将其冷却。蒸发的工作流体可以冷凝并返回内壁2002，如本文所述。

图21示意性地示出了用于场绕马达的感应马达的转子热管组件2100的一个实施例的横截面图。图21所示的视图是沿着垂直于感应马达的转子2102的旋转轴线2126的二维平面。在图21中仅示出了转子2102的一部分。

转子2102包括多个导电棒或导电条2104，这些导电棒或导电条2104在平行于转子2102的旋转轴线2126的方向上伸长。该轴线2126垂直于图21的视图定向(例如，进出图21的页面)。这些条2104放置在转子2102中的开口中。几个热管组件2100可以围绕条2104形成。热管组件2100可以与条2104直接接触。例如，如图21所示，每一个热管组件2100形成为在其中定位有条2104之一的圆柱形套筒，热管组件2100和条2104被放置在转子2102中的开口中。

可以使用增材制造来形成热管组件2100。热管组件2100可以用于冷却条2104；由于条2104暴露在其中而使转子2102旋转的不断变化的磁场的原因，条2104可在操作过程中变热。尽管仅示出了五个条2104包括热管组件2100，但可选地，可以为不同数量的条2104或所有条2104提供热管组件2100。

热管组件2100中的各个可以包括内壁2106和相反的外壁2108，在壁2106、2108之间具有密封的内室2110。壁2106、2108可以包括本文所述的多孔芯吸内衬。可以使工作流体设置在室2110和/或壁2106、2108的孔隙之内。内壁2106可以直接毗邻条2104的外表面。在操作中，来自条2104的热量使液体工作流体在内壁2106的多孔内衬的孔隙中蒸发。蒸发的工作流体从内壁2106径向地流向内室2110和外壁2108。这可以帮助将热量从条2104上带走并将其冷却。如本文所述，工作流体可以冷凝并返回到内壁2106。

图22示出了变压器绕组或感应器绕组热管组件2200的一个实施例的横截面图。热管组件2200可以用于冷却变压器或感应器装置2204的导电绕组2202。绕组2202可以螺旋地缠绕在绕线管2206上，并且热管组件2200可以至少部分地位于绕组2202和绕线管2206之间。装置2204的磁芯2208被定位成使得绕组2202围绕被绝缘间隙隔开的磁芯2208的相反区段延伸。备选地，热管组件2200可以形成绕线管2206。例如，热管组件2200可以形成为缠绕有绕组2202的圆柱体。

如图所示，热管组件2200可以形成为包括脊2201，脊2201径向远离热管组件2200或绕线管2206的中心轴线延伸。这些脊可以尺寸和位置设置成容纳不同的绕组2202。脊增加了绕组2202与热管组件2200接合的表面积，这可以提高热量从绕组2202热传递到热管组件2200的速率。脊可选地可以为在变压器制造期间绕组2202将被定位的位置提供引导。

在操作中，由于电流流过绕组2202而在磁芯2208周围产生的变化磁场，绕组2202可能会变热。热管组件2200可以帮助冷却这些绕组2202。热管组件2200可以在绕组2202和绕线管2206之间围绕绕线管2206缠绕。热管组件2200包括相反的内壁2210和外壁2212，并且在壁2210、2212之间具有密封的内室2214。壁2210、2212可以包括如本文所述的多孔芯吸内衬114，在内衬114和室2214的孔隙中具有工作流体。壁2212可与绕组2202直接接触。例如，在壁2212和绕组2202之间可能没有任何其它材料。

热管组件2200还可以包括室延伸部2216，该室延伸部是内室2214的不设置在绕组2202和绕线管2206之间的延伸部。在所示的实施例中，该延伸部2216由壁2210、2212和室2214的沿着绕线管2206的长度在绕组2202的之外延伸的部分形成，如图22所示。壁2210、2212可以环绕绕线管2206，从而使热管组件2200形成其中设置有绕线管2206的圆柱形套筒。室延伸部2216可以是此圆柱形套筒的延伸到绕组2202的之外的部分。

可以使用增材制造来形成热管组件2200。热管组件2200可以用于冷却绕组2202，绕组2202在装置2204的操作过程中会变热。在操作中，来自绕组2202的热量使在壁2212的多孔内衬的孔隙中并且潜在地在壁2210的孔隙中的液体工作流体蒸发。蒸发的工作流体在室2214中沿着绕线管2206的长度方向朝向室延伸部2216轴向流动。例如，蒸发的工作流体在绕组2202和绕线管2206之间的位置中增加了室2214之内的气压。这种增加的压力可以使蒸发的工作流体沿着绕线管2206的长度在室2214中流向室延伸部2216。

室延伸部2216之内的温度可以相对于在绕组2202和绕线管2206之间的室2214之内的温度降低。这可能是由于加热的绕组2202距离室延伸部2216更远。室延伸部2216中的较冷温度可以导致蒸发的工作流体冷凝，从而将热能转移出热管组件2200，并有助于冷却绕组2202。然后，液体工作流体可以流回到壁2210、2212的孔隙中并且在绕组2202和绕线管2206之间的位置处流入室2214中，以继续冷却绕组2202。

图23至图25示出了设置在移动***上的马达202中的热管组件804一个或多个的操作。尽管描述和图示集中于热管组件804，但是该描述也可以应用于本文所述的其它热管组件。马达202可以在诸如运载工具(例如，诸如固定翼飞机或直升机的飞行器)的移动***上，由于运载工具的加速度而经受不同的重力和其它力。例如，在从地面起飞飞行器(如图23所示)的过程中，由于重力向地面的拉力(例如g)和飞行器远离地面的加速度(例如a)，马达202可能会经历加速力a+g。这些力可能导致热管组件804中的工作流体被吸引到组件804之内的内室的一个壁或一侧而不是另一个壁或另一侧。

例如，马达202下方的热管组件804(相对于运载工具加速的方向，或者图23中的马达202下方)可以使工作流体从马达202的导电线圈200之间的位置拉离。这会导致位于马达202下方的热管组件804对线圈200的冷却降低(相对于在没有加速力a和/或重力g作用于工作流体的情况下操作的热管组件804)。但是，马达202上方的热管组件804(相对于运载工具加速的方向，或图23中的马达202上方)可以使工作流体被拉入马达202的导电线圈200之间的位置。这会导致位于马达202上方的热管组件804对线圈200的冷却增加(相对于在没有加速力a和/或重力g作用于工作流体的情况下操作的热管组件804)。

热管组件804的一半所减少的冷却和热管组件804的另一半所增加的冷却的净效果可以导致线圈200的冷却与线圈200在不受加速力a和/或重力g作用于工作流体的影响下所获得的冷却具有相同的速率和/或相同的量。例如，在马达202上方的热管组件804所增加的冷却可以抵消并抵偿在马达202下方的热管组件804所减少的冷却。

作为另一示例，在飞行器的恒速巡航期间(如图24所示)，飞行器的移动方向可能与地面平行，而不是远离地面(例如，起飞)或朝着地面(例如降落)。由于重力向地面的拉力，马达202可能经受重力g。这些力可以导致马达202的下半部分(例如，在等分平面2400下方)上的热管组件804中的工作流体被吸引到组件804之内的内室的一个壁或一侧而不是另一个壁或另一侧。例如，在平面2400下方的热管组件804可以使工作流体从马达202的导电线圈200之间的位置拉离。这会导致位于马达202下方的热管组件804对线圈200的冷却降低(相对于在没有重力g作用于工作流体的情况下操作的热管组件804)。但是，平面2400上方的热管组件804可以使工作流体被拉入马达202的导电线圈200之间的位置。这会导致位于平面2400下方的热管组件804对线圈200的冷却增加(相对于在没有重力g作用于工作流体的情况下操作的热管组件804)。

马达的线圈可以缠绕有平行路径，使得马达的上半部分形成一个平行路径，而马达的下半部分形成第二平行路径。通过向马达添加平行的绕组路径，热管组件804的一半所减少的冷却和热管组件804的另一半所增加的冷却的净效果可以导致线圈200的冷却与线圈200在不受重力g作用于工作流体的影响下所获得的冷却具有相同的速率和/或相同的量。例如，在平面2400上方的热管组件804所增加的冷却可以抵消并抵偿在平面2400下方的热管组件804所减少的冷却。这种温度调平的出现是由于铜的电阻率的正温度系数为温度的函数。

如果在马达的上半部中的线圈的温度低于在马达的下半部中的线圈的温度，则重新分配在线圈中传导的电流，因为在马达的上半部中的线圈中传导的电流量增加，而马达的下半部中的线圈中传导的电流量减少。发生这种情况的原因是，电流在马达的温度较低的半部比在马达的温度较高的下半部中更容易传导。这将导致马达上半部上的较冷的线圈的温度升高(由于在这些线圈中传导的电流较大)，并且马达下半部上的升温的线圈的温度降低(由于在这些线圈中传导的电流较小)。实际上，平行绕组路径和热管冷却的结合形成了“自调平”过程，该过程抵偿了由于热管组件的定向而导致的增加或减少的冷却(在适用时)。

虽然仅示出和描述了线圈的两个平行绕组路径(例如，上半部线圈和下半部线圈)，但是可以将马达绕组分割成不同数量的平行绕组路径，直至并且包括每个马达绕组平行于所有其它绕组。例如，在马达的上半部的绕组可以是一条平行的导电路径，而在马达的下半部的绕组可以是另一条不同的平行导电路径。备选地，可以提供两个以上的平行路径。

作为另一示例，在飞行器巡航期间，飞行器可以在平行于地面的方向上加速(如图25所示)。在该横向或水平加速期间，马达202可以在不同方向上经受加速力a和重力g。加速力a可以在一个方向上(例如，与图25中的“加速巡航”箭头相反)拉动工作流体，而重力g可以在垂直方向上(例如，朝地面)拉动工作流体。这些力可以使热管组件804中的工作流体在不同方向上被抽吸。

例如，沿着马达202的引导侧(例如，图25中的马达202的右侧)并且在等分平面2400上方的热管组件804可以让加速力a和重力g两者将这些组件804中的工作流体拉到线圈200之间的位置。这可以导致线圈200相对于其它热管组件804的冷却得到显著改善。反之，沿着马达202的相反的尾端侧(例如，图25中的马达202的左侧)并且在等分平面2400下方的热管组件804可以让加速力a和重力g两者将这些组件804中的工作流体拉到远离线圈200的位置。这可以导致线圈200相对于其它热管组件804的冷却大大降低。

沿着马达202的引导侧并且在等分平面2400下方的热管组件804可以让加速力a将这些组件804中的工作流体拉到线圈200之间的位置，但是重力g使工作流体拉离线圈200之间的位置。这可以导致线圈200相对于平面2400上方并沿着马达202的引导侧的热管组件804以外的其它热管组件804的冷却得到改善。沿着马达202的尾端侧并且在等分平面2400上方的热管组件804可以让重力g将这些组件804中的工作流体拉到线圈200之间的位置，但也可以让加速力a将这些组件804中的工作流体拉到不位于线圈200之间的位置。这可以导致线圈200相对于平面2400上方并沿着马达202的引导侧的热管组件804以外的热管组件804的冷却得到改善。

不同数量的冷却热管组件804的不同象限的净效果可以导致线圈200的冷却与线圈200在不受加速力a和/或重力g作用于工作流体的影响下所获得的冷却具有相同的速率和/或相同的量。

图26示出了用于形成用于冷却电机的热管组件的方法2600的一个实施例的流程图。方法2600可以用于创建在此示出和/或描述的热管组件中的一个或多个。结合方法2600所描述的操作中的两个或更多个可以同时(例如，并发或同步)执行，或者可以顺序地执行。

在2602处，形成热管组件的内部。热管组件的内部可以限定蒸气室的一部分，该蒸气室的形状被设置成抵靠或靠近电机的导电部分。例如，内部的尺寸可以设置为配合于定子的线圈之间，可以设置为端盖以抵靠定子的线圈而配合，可以设置为放置在马达的定子之外，可以设置为放置在马达的转子和定子之间，可以设置为围绕***转子中的磁体与马达中的转子的周围部分放置或在其之间放置，可以设置为围绕***转子中的导电棒与马达中的转子的周围部分放置或在其之间放置，可以设置为围绕或抵靠变压器的导电线圈放置，等等。内部可以形成为在内部的一个或多个内表面上具有多孔芯吸结构。如上所述，该芯吸结构可以保持工作流体以帮助冷却电机。可以在一个实施例中使用增材制造来创建热管组件的内部。

可选地，内部可以形成为具有一个或多个内部支撑柱。如上所述，这些柱可以在电机的操作过程中机械地支撑热管组件的相反侧，以免彼此相对移动。

在2604处，形成热管组件的外部。外部可以与内部一起形成，例如通过同时或在同一印刷过程中增材制造内部和外部。备选地，内部和外部可以在不同的时间形成。外部还可以包括内部多孔芯吸结构，以保持或帮助冷凝上述工作流体。

外部可以形成为远离使热管组件的内部中的工作流体蒸发的热源。例如，内部和外部可以形成为L形，内部成形为配合于马达的定子的相邻线圈之间且外部设置在线圈之外(例如，不在线圈之间)。作为另一示例，外部可以是热管组件的一部分，该部分离端盖热管组件中的线圈更远，比内部离转子中磁体或导电棒更远，比内部离转子更远，等等。在一个实施例中，外部可以形成为变压器绕线管的延伸部，以允许工作流体从变压器的线圈移开并在热管组件的外部冷却。

在一个实施例中，热管组件包括多个连接的壁、绝缘层和内室，多个连接的壁沿着壁具有多孔芯吸内衬，绝缘层与壁的至少一个壁联接在与至少一个壁的多孔芯吸内衬相反的至少一个壁的一侧上，内室设置在壁之内并由壁密封。壁的多孔芯吸内衬构造成使内室中的工作流体保持液相。至少一个壁的绝缘层直接抵靠电磁功率转换装置的导电部件，使得来自导电部件的热量使至少一个壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且工作流体在至少一个其它壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却电磁功率转换装置的导电部件。

可选地，导电部件包括电磁功率转换装置的一个或多个导电绕组，使得来自一个或多个导电绕组的热量使内壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且工作流体在外壁的多孔芯吸内衬处或其中冷凝以冷却电磁功率转换装置的一个或多个导电绕组。

可选地，壁形成内室的伸长的内部，其位于一个或多个导电绕组中的相邻导电线圈之间并与之直接毗邻。

可选地，内室的内部沿着电磁功率转换装置的旋转轴线伸长。

可选地，壁还形成内室的伸长的外部，其位于导电线圈之外。

可选地，内室的外部在垂直于电磁功率转换装置的旋转轴线的方向上伸长。

可选地，组件还包括从外部向外延伸的伸长的翅片。

可选地，内室的伸长的外部在朝电磁功率转换装置的旋转轴线径向地定向的方向上伸长。

可选地，内室的伸长的外部在远离电磁功率转换装置的旋转轴线径向地定向的方向上伸长。

可选地，内室的内部在相邻的导电线圈之间的位置中具有矩形的横截面形状。

可选地，内室的内部在导电线圈的多个不同平面上在相邻的导电线圈之间延伸并与其接触。

可选地，内室的内部具有T形的横截面形状。

可选地，内室的内部位于相邻的导电线圈的相反表面之间并与其接触，该相邻的导电线圈是电动马达的集中绕组。

可选地，内室的内部位于相邻的导电线圈的相反表面之间并与其接触，该相邻的导电线圈是电动马达的分布绕组。

可选地，内室的内部具有H形的横截面形状。

可选地，该组件还包括端盖，该端盖与作为电磁功率转换装置的马达的导电绕组联接。壁和内室可以位于端盖内。

可选地，壁位于为电磁功率转换装置的马达的定子之外并直接与其接触。

可选地，壁形成伸长的翅片，翅片径向地突出远离马达的旋转轴线，并且其中，内室延伸到翅片中。

可选地，组件还包括位于壁之间的支撑柱，以在结构上支撑彼此远离的壁。

可选地，壁形成转子套筒和端板，作为电磁功率转换装置，马达的转子位于其中。

可选地，由壁形成的转子套筒围绕转子的旋转轴线环绕转子。

可选地，由壁形成的端板定向成垂直于转子的旋转轴线。

可选地，端板包括伸长的翅片，翅片在平行于旋转轴线的方向上轴向地突出远离端板。内室可以延伸到伸长的翅片中。

可选地，壁围绕作为电磁功率转换装置的内永磁体马达中的永磁体延伸。

可选地，壁围绕作为电磁功率转换装置的场绕马达的感应马达中磁体延伸。

可选地，壁围绕作为电磁功率转换装置的变压器的绕线管延伸，壁和内室设置在变压器的导电绕组与绕线管之间。

可选地，壁形成内室的延伸部，其沿着绕线管的长度延伸，但是不位于绕线管和变压器的导电绕组之间。

在一个实施例中，一种热管***包括多个热管组件，多个热管组件构造成直接抵靠电动马达的导电绕组来设置以冷却绕组。热管组件中的各个包括多个连接的壁，多个连接的壁沿着壁具有多孔芯吸内衬。壁包括至少内壁、外壁以及将内壁与外壁联接的连接壁。热管组件中的各个还包括设置在壁之内并被壁密封的内室。壁的多孔芯吸内衬构造成使内室中的工作流体保持液相。热管组件的内壁构造成位于直接抵靠马达的导电绕组处，使得来自导电绕组的热量使热管组件的内壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发。工作流体在热管组件的外壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却马达的导电线圈。

可选地，热管组件的壁形成内室的伸长的内部，该内部位于一个或多个导电绕组中的相邻导电绕组之间并与之直接毗邻。热管组件的壁还可以形成位于马达的导电绕组之外的内室的伸长的外部。

可选地，内室的内部在平行于马达的旋转轴线的方向上伸长。

可选地，内室的外部在垂直于马达的旋转轴线的方向上伸长。

可选地，热管组件中的至少一个还包括从热管组件的外部向外延伸的伸长的翅片。

可选地，马达的导电绕组沿着圆环围绕马达的旋转轴线延伸。热管组件的外部都可以位于环的单侧。

可选地，马达的导电绕组沿着圆环围绕马达的旋转轴线延伸。热管组件的第一组的外部可以位于环的第一侧，而热管组件的第二非重叠的组的外部可以位于环的相反的第二侧。

可选地，热管组件的外部在朝马达的旋转轴线径向向内定向的方向上伸长。

可选地，热管组件的外部在朝马达的旋转轴线径向向外定向的方向上伸长。

可选地，热管组件通过在第一组导电绕组中接收较多的电流以及在不同的第二组导电绕组中接收较少的电流来在电动马达的操作期间自动调平电动马达的导电绕组的温差；第一组导电绕组较冷，这是因为由于重力或者加速力的一个或多个的原因，相应的第一组热管组件中的工作流体被导引到更靠近第一组导电绕组中的导电绕组的位置；第二组导电绕组较热，这是因为由于重力或者加速力的一个或多个的原因，相应的第二组热管组件中的工作流体被导引到更远离第二组导电绕组中的导电绕组的位置。

图27示出了具有推进***2702、2704的飞行器2700。飞行器2700包括两个推进***2702、2704，但是可选地可以具有单个推进***2702或2704，或者可以具有两个以上的推进***2702、2704。每个推进***2702、2704可以包括电动马达2706，其由从相同或不同功率源2708接收的电流供应功率。这些功率源2708可以包括电池、燃料电池、交流发电机、发电机等等。马达2706包括转子2710，该转子在操作期间在定子2712内或相对于定子2712旋转。转子2710与轴2714联接以使轴2714旋转。轴2714与飞行器螺旋桨2718的多个翼型件2716联接。轴2714通过转子2710的旋转也使翼型件2716旋转，这可以产生移动飞行器2700的推进力。

马达2706中的一个或多个可以包括热管组件2716，热管组件2716表示本文所述的热管组件的一个或多个实施例。例如，马达2706可以表示具有导电线圈200的马达202，其具有热管组件204、504、804、1204、1304和/或1404。可选地，马达2706可以表示具有定子1506的马达202，其具有热管组件1504。可选地，马达2706可以表示具有壳体热管组件1600的马达202。在另一个实施例中，马达2706可以表示具有套筒热管组件1800的马达202。可选地，马达2706可以包括转子热管组件2000。在另一个实施例中，马达2706可以是具有转子热管组件2100的感应马达。如本文所述，在马达2706的操作期间，热管组件可以操作以冷却飞行器2700的马达2706。

图28示出了功率供应***2800。功率供应***2800包括将机械能提供给功率转换装置2804的功率源2802。功率源2802可以表示使与功率转换装置2804联接的轴旋转的发动机、涡轮机等。功率转换装置2804可以将该机械能转换为电能，例如电流。例如，功率转换装置2804可以表示具有转子的交流发电机、发电机等，该转子与轴联接并且由功率源2802旋转。转子在功率转换装置2804的定子内的旋转产生可提供给一个或多个负载2806的电流。负载2806可以是辅助负载，例如飞行器2700上的加热***、冷却***、娱乐***、导航***等。

功率转换装置2804可以包括本文描述的热管组件的一个或多个实施例。例如，功率转换装置2804可以包括具有热管组件204、504、804、1204、1304和/或1404的导电线圈200。可选地，功率转换装置2804可以包括具有热管组件1504的定子1506。可选地，功率转换装置2804可以包括壳体热管组件1600。在另一个实施例中，功率转换装置2804可以包括套筒热管组件1800。可选地，功率转换装置2804可以包括转子热管组件2000。在另一个实施例中，功率转换装置2804可以包括转子热管组件2100。热管组件可以在操作期间操作以冷却功率转换装置2804。

应当理解的是，以上描述旨在说明而非是限制。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本发明主题的范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本发明主题的教导。尽管本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本发明主题的参数，但是它们绝不是限制性的，而是示例性实施例。通过阅读以上描述，许多其它实施例对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。因此，本发明主题的范围应参照所附权利要求书以及该权利要求书所享有的等同形式的全部范围来确定。在所附权利要求书中，术语“包括”和“在其中”被用作相应术语“包括”和“其中”的一般语言等效词。此外，在所附权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并非意在对其对象施加数字要求。此外，以下权利要求的限制不是以“装置加功能”的格式写的，也不是要基于35U.S.C. §112(f)来解释，除非且直至此类权利要求限制明确使用了“用于……的装置”一词，并在其后跟着缺少进一步结构的功能说明。

本书面描述使用示例来公开本发明主题的几个实施例，包括最佳模式，并且还使本领域普通技术人员能够实践本发明主题的实施例，包括制造和使用任何装置或***以及执行任何并入的方法。本发明主题的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域普通技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则这样的其它示例意图落在权利要求书的范围内。

当结合所附的附图阅读时，将更好地理解本发明主题的某些实施例的前述描述。各种实施例不限于附图中所示的布置和手段。

如本文中所使用的，以单数形式叙述并且以单词“一”或“一种”开始的元件或步骤应被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地指出了这种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用无意被解释为排除也并入所述特征的另外的实施例的存在。此外，除非有相反的明确说明，否则“包括”、“包含”或“具有”具有特定性质的一个或多个元件的实施例可以包括另外的具有该特定性质的这类元件。

Claims (10)

1.一种飞行器的电动马达，所述电动马达包括：

定子；

转子，所述转子围绕所述定子而设置并构造成接收来自功率源的电流，所述转子与飞行器螺旋桨操作性地联接，所述转子构造成围绕所述定子旋转以使所述飞行器螺旋桨旋转并推进飞行器；以及

与所述定子或所述转子中的一个或多个联接的热管组件，所述热管组件包括多个连接的内室壁、绝缘层和内室，所述内室壁沿着所述壁具有多孔芯吸内衬，所述绝缘层在与至少一个内室壁的多孔芯吸内衬相反的至少一个内室壁的一侧上与至少一个内室壁联接，所述内室设置在所述内室壁之内并由所述内室壁密封，

其中所述内室壁的多孔芯吸内衬构造成使所述内室中的工作流体保持液相，

其中所述至少一个内室壁的绝缘层直接抵靠所述定子或所述转子中的一个或多个，使得来自所述定子或所述转子中的一个或多个的热量使所述至少一个内室壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且所述工作流体在至少一个其它内室壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却所述定子或所述转子中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述定子或所述转子中的一个或多个包括一个或多个导电绕组，使得来自所述一个或多个导电绕组的热量使所述至少一个内室壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且所述工作流体在所述至少一个其它内室壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却所述一个或多个导电绕组。

3.根据权利要求2所述的电动马达，其特征在于，所述内室壁形成所述内室的伸长的内部，其位于所述一个或多个导电绕组中的相邻的导电线圈之间并且与所述相邻的导电线圈直接毗邻。

4.根据权利要求3所述的电动马达，其特征在于，所述内室的内部沿着所述转子的旋转轴线伸长。

5.根据权利要求3所述的电动马达，其特征在于，所述内室壁还形成所述内室的伸长的外部，其位于所述导电线圈之外。

6.根据权利要求5所述的电动马达，其特征在于，所述内室的外部是伸长的。

7.根据权利要求5所述的电动马达，其特征在于，进一步包括从所述外部向外延伸的伸长的翅片。

8. 一种飞行器马达，包括：

转子，所述转子构造成围绕定子旋转并使飞行器的电驱动螺旋桨旋转，所述转子包括导电线圈，电流传导通过所述导电线圈以使所述转子围绕所述定子旋转；以及

热管组件，所述热管组件与所述转子的导电线圈接合，所述热管组件包括多个连接的内室壁，所述内室壁沿着所述内室壁具有多孔芯吸内衬，所述内室壁形成并密封内室，所述内室壁的多孔芯吸内衬构造成使内室中的工作流体保持液相，

其中至少一个内室壁构造成定位成使得来自所述转子的导电线圈的热量至少部分地使所述至少一个内室壁的多孔芯吸内衬中的工作流体蒸发，并且所述工作流体在至少一个其它内室壁的多孔芯吸内衬处或内冷凝，以冷却所述导电线圈。

9.根据权利要求8所述的飞行器马达，其特征在于，所述内室壁形成伸长的翅片，所述伸长的翅片径向地突出远离所述转子的旋转轴线，并且其中，所述内室延伸到所述翅片中。

10.根据权利要求8所述的飞行器马达，其特征在于，还包括位于所述内室壁之间的支撑柱，以在结构上支撑所述内室壁，使其远离彼此。

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