一步具有整流器(未显示)以整流由PMG定子50或主定子46接收的电流。
[0019]至少一个电压输出提供在发电机30的外部以提供电力至发电机30和来自发电机30的传送。如图所示，该功率连接从GCU 28接收，并且输送到发电机输出端32，并可以提供交流电、多相和恒定电压输出中的至少一个，其中接地基准来自发电机30。发电机30可以另外以预定频率(诸如在预定极限内的恒定频率或可变频率)生成电力。生成的电力的一个示例包括在400Hz频率下的三相115V AC。可以构想到交替生成的相、电流和电压。
[0020]在运转中，涡轮风扇发动机10的燃烧驱动LP涡轮机18，其继而使驱动轴12旋转，从而促使LP风扇区段14生成推力。这还会使具有转子组件22的每个LP风扇叶片16沿其旋转路径旋转，使得其与径向间隔的定子组件26的每次相互作用均作为用于发电的发电机30。在这个意义上，驱动轴12提供来自变速发动机10的直接轴向旋转源，使得驱动轴12的速度、并因此LP风扇叶片16的速度随发动机10的速度而变化。
[0021]具体来说，旋转PMG转子44在PMG定子50的绕组中生成单相输出，从而向G⑶28供给功率。GCU 28选择性地给励磁机定子48的目标绕组通电(energize)以创建磁场。励磁机转子42的旋转生成单相功率，其通过整流器52转换成直流电力并供应到主转子40的绕组。主转子40相对于主机定子58旋转，从而生成由G⑶28接收的单相功率输出，该单相功率输出可进一步相加由所有转子组件22和定子组件26生成的总电力，并且将所生成的功率供应到发电机输出端32，并因此供应到航空器。取决于抽取功率的电力负载的类型，由每个转子组件22和定子组件26生成的功率可以在被负载使用之前经历进一步的处理。例如，GCU 28可相加由用于生成的功率的每一个相位的转子组件22和定子组件26的特定套或组生成的电力，或者GCU 28可以改变频率或变换所生成的功率的电压至所需或预定的特性。在一个示例中，相加的电力在400Hz处以115VAC生成。
[0022]图3示出了根据本发明的第二实施例的备选的启动机/发电机(S/G)130。第二实施例类似于第一实施例；因此，类似的部分将用类似的数字加上100来表示，应理解，除非另作说明，否则第一实施例的类似部分的描述应用于第二实施例。第一实施例和第二实施例之间的差异在于，第二实施例中的S/G 130提供启动功能以开始驱动轴12旋转来启动发动机10或S/G 130中的发电。
[0023]G⑶28布置成与具有第一位置和第二位置的启动控制开关168电子地联接，其中当开关处于第一位置中时定子GCU 28连接到外部电源(例如单相启动机驱动器170)，从而允许功率经过G⑶28至励磁机定子48中的绕组，并且其中当开关处于第二位置中时G⑶28与单相启动机驱动器170断开连接。
[0024]启动机驱动器170包括电源172和控制器174，该控制器174能够调整启动机驱动器170功率输出的频率。可以预期到内部电源和外部电源的示例，包括另一个正在运行的发动机的功率输出，常见的三相壁式插座，甚至是直流(DC)电源。在此实施例中，当开关处于第一位置中时，GCU 28或控制器174可以选择性地控制哪个定子组件26从启动机驱动器170接收功率。
[0025]在此实施例中，发动机10和/或S/G 130以两个不同的模式运转:启动模式和运行模式，其中启动模式运转以提供驱动轴12的启动扭矩和加速度，而运行模式运转为典型的发电机，诸如在第一实施例中。启动模式开始时，驱动轴12未旋转并且控制开关168处于第一位置以接收从启动机驱动器170到励磁机定子48的绕组的功率输入。
[0026]从此状态开始，来自启动机驱动器170的功率输入通过选择性地供应功率至以动态发展或预定的顺序的特定定子组件26中的励磁机定子48的绕组来产生旋转磁场。选择性地供应至励磁机定子48中的绕组的功率继而在励磁机转子42的绕组上感生电流。随后的感生的电流在励磁机转子42和LP风扇叶片16上生成足够的扭矩，以开始附接的驱动轴12的旋转。
[0027]一旦驱动轴12达到可运转的发动机10频率或者S/G 130达到可运转的发电频率，模式从启动模式变化为运行模式。在此模式变化时，启动控制开关168从第一位置切换到第二位置，并且S/G 130开始类似于第一实施例中的发电机30而运转。
[0028]除了以上附图中所示的实施例和构造之外，本发明预期许多其他可能的实施例和构造。例如，尽管每个LP风扇叶片16图示为具有一体的转子组件22，但构想的是较少的叶片16可以具有一体的转子组件22。例如，构想在每隔一个LP风扇叶片16、每三个叶片16或者仅在单个叶片16中具有一体的转子组件22的实施例。此外，具有位于单个LP风扇叶片16中的若干转子组件22的当前发明构想的实施例，以及其中所有转子组件22位于不同叶片中的实施例。
[0029]此外，尽管机舱24图示为环绕风扇和涡轮叶片16，20组，但是构想备选实施例可以仅环绕发动机10或叶片16、20的部分径向区段。相对地，定子组件26可只环绕发动机10或叶片16、20的部分径向区段。备选实施例的另一个示例提供了与转子组件22的数目相等的定子组件26的数目，并可布置成使组件22、26之间的旋转相互作用是同时的或者可以例如在组件22、26组中偏移。
[0030]此外，除了上述实施例以外或替代上述实施例，构想本发明的实施例，其中LP涡轮叶片20具有至少部分被定子组件26环绕的转子组件22。构想转子组件22、定子组件26的构造、分组和发电的上述实施例应用于LP涡轮叶片20实施例。此外，备选定子组件26组的构造可以允许超过一个三相输出的生成。
[0031]在本发明的又一个实施例中，每个转子组件22中的整流器52可共同地由驱动轴12处的更坚固整流器替换，诸如基于二极管的旋转整流器。在这些实施例中，每个励磁机转子42处生成的单相电力，或者由多个励磁机转子42生成的收集的多相功率可以在驱动轴12中相加并且供应到所有主转子40，或者根据上述实施例选择性地供应到一个或许多个主转子40。
[0032]在S/G 130实施例的又另一个示例中，电源172可以备选地经由G⑶28将启动电流施加到主定子46的绕组上，以在主转子40上生成启动扭矩，并因此在驱动轴12上生成启动扭矩。在S/G 130的又一个实施例中，电源172可以额外地在发动机在飞行期间运转的同时以启动模式运转，以便在例如LP风扇区14中提供额外的旋转扭矩，以在混合推进系统中产生额外推力。此外，可以重新布置各种部件的设计和放置，使得能够实现许多不同的相符构造。
[0033]本文中公开的实施例提供了一种具有成一体的发电机的发动机。上述实施例中可以实现的一个优势在于，上述实施例替换或减小了对典型的航空器发电机系统的需求，并且移除了将高压或低压发动机链接到发电机所需求的相关机械连接。此外，发电机的效率由于LP风扇叶片的长度而被改善，LP风扇叶片的长度能够产生更高水平的扭矩。由于叶片在运转期间的高速度，这在磁场中生成极高变化速率，从而进一步改善效率。
[0034]上述实施例的另一个优势在于，上述实施例还移除或减小了对定子冷却的需求，因为定子组件被单独地小功率供能，并且分散在整个风扇箱周围。此外，发动机的该区域通过LP风扇吸入的大量空气冷却，并且遍及飞行的所有阶段经历环境空气温度，例如巡航高度期间的