[发明专利]一种双余度推进装置和水下航行器

说明书

本发明公开了一种双余度推进装置和水下航行器。双余度推进装置包括：双余度功率单元，包括第一功率组和第二功率组；输出单元，包括第一开关组件和第二开关组件；推进电机，设有第一绕组和第二绕组，第一绕组通过第一开关组件和第一功率组连接，第二绕组通过第二开关组件与第二功率组连接；推进电机还包括位置传感器；控制单元，与位置传感器、双余度功率单元分别连接，控制单元用于根据位置传感器的信号，控制双余度推进装置的运行。本发明提供的双余度推进装置和水下航行器，能够解决长航时无人潜航器推进电机高低速高效运行的问题，有效提升水下航行器推进电机及控制器运行效率，提高水下航行器动力系统整体可靠性。

技术领域

本发明涉及水下航行器技术领域，具体涉及一种双余度推进装置和一种水下航行器。

背景技术

长航时无人潜航器水下工作时间长，可靠性要求高，需要各系统组件稳定可靠工作。推进电机及控制器作为动力系统的核心组成单元，其作用是为航行器提供动力来源，输出需求转速及扭矩至推进器，是航行器可靠工作的关键机构。此外，推进电机及控制器的效率直接关系到航行器所携带能源的多少，尤其对长航时无人航行器而言，在能源有限的情况下，较高的推进电机及控制器的效率，意味着更远的航程，更多的任务规划。因此，提高推进电机及控制器的可靠性及效率，具有十分重要的应用价值。

永磁推进电机常见的失效模式包括退磁、过热导致绝缘降低等，在保证良好散热的条件下，电机本体故障的几率极低，相对而言，控制器故障的概率更大。因此，提高推进电机及控制器的可靠性主要是从控制器侧进行考虑。

对同时具备低速巡航和高速奔袭击能力的长航时无人潜航器而言，推进电机功率范围跨度大，采用传统的“单绕组+单控制器”的方案存在如下缺点：

(1)工作效率很难在全功率范围内都保持较高水平，这一缺陷无疑将导致航行器航程缩短；

(2)单控制器若出现器件损坏等问题时，航行器将失去动力。

发明内容

本发明提供了一种双余度推进装置和水下航行器，以解决水下航行器工作效率难以在全功率范围保持高水平、以及水下航行器可能失去动力的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

第一方面，一种双余度推进装置，包括：电池组；双余度功率单元，与电池组连接，双余度功率单元包括第一功率组和第二功率组；输出单元，与双余度功率单元连接，输出单元包括第一开关组件和第二开关组件；推进电机，推进电机包括电机本体，电机本体上设有第一绕组和第二绕组，第一绕组通过第一开关组件和第一功率组连接，第二绕组通过第二开关组件与第二功率组连接，且第一绕组的功率大于第二绕组的功率；推进电机还包括位置传感器，位置传感器与电机本体连接；控制单元，与位置传感器、双余度功率单元分别连接，控制单元用于根据位置传感器的信号，控制双余度推进装置的运行。

第二方面，一种水下航行器，包括：如上述第一方面中任一项实施例的双余度推进装置。

相对于现有技术，本发明实施例提供的双余度推进装置和水下航行器，具有以下显著的优越效果：

克服了采用传统的“单绕组+单控制器”方案的弊端，能够解决长航时无人潜航器推进电机高低速高效运行的问题，有效提升水下航行器推进电机及控制器运行效率，提高水下航行器动力系统整体可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的一个实施例的双余度推进装置的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。