[发明专利]一种集成电机推进器用永磁容错轮缘推进电机

说明书

本发明涉及一种集成电机推进器用永磁容错轮缘推进电机，属水下推进器用电机。本电机包括定子铁芯，定子槽，电枢齿，隔离齿，电枢绕组，大气隙，磁极保护套筒，磁极保护层，离心式永磁体，转子铁芯，焊接在转子铁芯内侧的螺旋桨。定子槽数为2km，其中k为正整数，m为电机相数，定子上有不等距电枢齿和隔离齿，转子极数为2k(m±1)。电机的特点是可以在电机绕组发生开路故障或短路故障后继续稳定地运行。相比于目前其它的集成电机推进器用电机，本发明首先提出了具有容错能力的轮缘推进电机，首次将永磁容错电机应用于水下航行器，有效地提高了船舶推进系统的可靠性。本发明所涉及的永磁容错轮缘推进电机具有转矩脉动小，容错性能强、结构相对简单，制造方便等特点。

技术领域

本发明涉及一种可应用于舰船、无人艇、水下机器人、潜艇和鱼雷等水面、水下航行器的电力推进系统中的驱动装置，具体的说，是一种集成电机推进器用永磁容错轮缘推进电机。

背景技术

就电机本体设计及其工作原理的技术领域而言，中国专利文献CN106911237A公开了一种少稀土类多励磁源双定子磁通切换记忆电机，该电机从外至内依次由同轴的外定子、转子和内定子相互套接组成；外定子与转子之间、转子与内定子之间均存在径向气隙；外定子包括电枢铁芯齿、容错齿和定子轭部构成，转子由转子支架、导磁硅钢块和磁绝缘块构成，内定子由内定子铁芯和混合永磁体单元块构成。

再有，中国专利文献CN107017754A公开了一种圆筒型永磁容错直线游标电机，该电机包括初级(1)、次级(2)、电枢绕组(3)、永磁体阵列(4)、气隙(5)；气隙(5)设置在所述初级(1)和次级(2)之间；所述初级(1)包含三个相同结构类型且等距排列的单元模块(11)，单元模块(11)由相邻的两个电枢齿A(12)、B(13)组成，相邻的电枢齿A(12)、B(13)间开有槽，槽内嵌入饼式绕组(3)；永磁体阵列(4)嵌入初级(1)单元模块(11)的齿端。

还有，中国专利文献CN106712426A提出一种各相独立的五相永磁风力发电机，包括定子铁芯、外转子铁芯、永磁体、电枢绕组、定子固定块和轴，属于特种电机技术领域。电机外转子铁芯有16X个向内侧凸出的转子极，X为正整数，16X个转子极均布；定子铁芯共有5X个子铁芯，每个子铁芯有三个定子极，其中中间的一个定子极的极弧长度为转子极弧长度的1.53倍，两侧的定子极宽与转子极宽相等；子铁芯上中间的定子极与两侧的定子极之间嵌有永磁体。

比较以上三篇专利文献，提高电机的容错性能是较为突出的。其中，第一篇文献涉及的电机其双定子结构实现了电枢绕组与永磁体的分离，解决了传统磁通切换永磁电机内多励磁源在空间上的相互牵制问题，易提升电机功率密度和转矩密度；在有效降低稀土永磁材料的用量的同时，保证高的气隙磁密，确保了电机功率密度和转矩密度，另一方面可以实现电机气隙磁场的灵活调节，提高转速运行范围。

第二篇文献涉及的技术方案着重强调了将圆筒电机和游标效应的组合使得电机具有更大的推力密度和更高的效率，同时初级模块化互补结构的采用，提高了电机的容错性能、消除了圆筒型直线电机因纵向边端效应所带来的不利影响。

第三篇文献涉及的电机则强调了电机内的定子铁芯相互独立，绕在定子极上的绕组也因此互相隔离，因此，当其中一相出现故障时，其余绕组可以容错运行，由此提高了系统的可靠性。