[实用新型]永磁锥形推进电机及航行器

说明书

本实用新型公开了一种永磁锥形推进电机及航行器。所述永磁锥形推进电机包括安装于机壳(1)内的定子(2)和转子(3)，所述定子(2)与转子(3)通过轴承(6)相互配合，所述转子(3)与传动轴(5)一端连接，所述传动轴(5)另一端穿出机壳(1)并与螺旋桨连接，所述定子(2)的内壁和所述转子(3)的外壁相互平行且与电机轴线成一定夹角，所述定子(2)的内壁与所述转子(3)的外壁之间还分布有气隙。本实用新型提供的永磁锥形推进电机具有结构简单紧凑，轴承摩擦损耗低，推进效率高，续航里程长等优点，并且运行性能稳定，使用寿命长，适合在不同压力环境中使用，在各类航行器中具有广阔应用前景。

技术领域

本实用新型涉及一种永磁推进电机，具体涉及一种永磁锥形推进电机及航行器，属于推进电机技术领域。

背景技术

海运近年来蓬勃发展，电能作为更加高效环保的新能源广泛推行，利用电能作为动力能源推进也是目前海运发展的必然趋势。常见的电机推进器在工作时，流体对螺旋桨的推进起到了阻碍作用，迫使定转子间的轴承承受极大的作用力，对轴承的磨损十分严重，并且由于定转子轴承之间的摩擦，导致电机推进器的噪声难以得到抑制，虽然对电机的控制优化能够一定量的削减噪声，但是并未从结构上对其进行根本改进，所以效果并不理想。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种永磁锥形推进电机及航行器，以克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型的一些实施例提供了一种永磁锥形推进电机，其包括安装于机壳内的定子和转子，所述定子与转子通过轴承相互配合，所述转子与传动轴一端连接，所述传动轴另一端穿出机壳并与螺旋桨连接，所述定子的内壁和所述转子的外壁相互平行且还与电机轴线形成大于0而小于90°的夹角，所述定子的内壁与所述转子的外壁之间还分布有气隙。

在一些实施方式中，所述定子的内壁或所述转子的外壁与电机轴线所成夹角与电机轴向磁拉力相关，而电机的轴向磁拉力和航行推力的大小比例取决于航行需求，在依据航行需求确定所需的航行推力后，即能够获得电机轴向磁拉力大小，进而计算出所需夹角的大小；

其中，所述航行推力T_i的计算公式如下：

其中，ρ为流体密度，A₀为推进器盘面面积，V_A为推进器航行速度，u_a1为推进器盘面处速度增量，u_a为推进器盘面无限远后方速度增量；

所述电机轴向磁拉力F的计算公式如下：

F＝1.225×10⁶D_AVtgαL_eff(β_iB_δi)²

其中，D_AV代表电机转子平均直径、α为所述夹角、L_eff为电机铁芯有效长度、B_δi为第i段气隙磁通密度最大值、β_i为气隙磁通密度均方极值与最大值之比。

在一些实施方式中，所述螺旋桨包括多叶螺旋桨，且不限于此。

在一些实施方式中，所述定子包括线圈绕组，所述转子包括永磁体。

在一些实施方式中，所述线圈绕组和/或永磁体的外部覆盖有绝缘漆。

在一些实施方式中，所述线圈绕组和/或永磁体内部还灌装有封装材料以形成密封防护结构。

在一些实施方式中，所述永磁体为单节设置或多段设置，且不限于此。

在一些实施方式中，所述永磁体的安装结构包括表贴式或内嵌式安装结构，且不限于此。