[发明专利]一种电驱推进系统

说明书

本发明公开了一种电驱推进系统，包括作为原动机的高速热机以及依次连接在高速热机转轴上的高速电机、电力变换器一、电力变换器二和电励磁磁齿轮，所述的电励磁磁齿轮由连接在所述转轴端部的高速少极电枢绕组、调磁环定子以及用于连接低速负载的低速多极永磁转子组成；本发明在高速原动机与低速负载之间采用电励磁磁齿轮连接，又在高速轴系上设置一套低功率的发电—整流—逆变电磁调节系统直接给电励磁磁齿轮的高速电枢绕组供电，电励磁磁齿轮的低速多级永磁转子采用具有机械调磁结构，在低速时弱磁运行，实现了通过增加一个低功率的电磁环节，增加了原系统转速调节范围。

技术领域

本发明属于电力与机械混合拖动技术领域，尤其涉及一种具有电磁变速、调速功能的电驱推动系统。

背景技术

目前舰船的推进方式主要有两种即机械推进和电力推进。机械推进由原动机带减速齿轮箱直接驱动螺旋桨，电力推进一般由原动机带发电机发电，再由电力推进系统驱动螺旋桨。

舰船采用机械推进时，一般采用调距桨或原动机直接调速：调距桨相比定距桨效率低、保养维护复杂且易产生空泡现象；而采用原动机直接调速，原动机一般为柴油机或燃气轮机，其深度调速时效率低且不稳定，一般控制在70%转速。舰船采用电力推进时，一般由发电机、整流器、逆变器和推进电机四个全功率环节组成，虽然调速宽广，但价格昂贵，且系统体积重量大。有些船舶如大型货轮、大型邮船并不需要很深的调速比，但光靠原动机本身调速又不经济，需要在机械推进为主的基础上，以较小的电功率增加调速范围。

发明内容

针对现有技术中舰船采用原动机直接调速度范围不足，而采用全功率电力推进调速又价格昂贵、体积重量大的缺点，本发明提供一种具有电磁减速、调速功能的推进系统。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电驱推进系统，包括作为原动机的高速热机以及依次连接在高速热机转轴上的高速电机、电力变换器一、电力变换器二和电励磁磁齿轮，所述的电励磁磁齿轮由连接在所述转轴端部的高速少极电枢绕组、调磁环定子以及用于连接低速负载的低速多极永磁转子组成，所述的高速少极电枢绕组与电力变换器二、电力变换器一、高速电机组成一个与高速热机同轴旋转的电磁调速系统，通过非接触磁耦合将高速热机转轴与低速负载连接，并起到减速作用。

所述的一种电驱推进系统，其高速电机由安装在高速热机的转轴上一起旋转的多相绕组电枢组件和采用电励磁或永磁励磁且为固定结构的励磁组件组成。

所述的一种电驱推进系统，其电力变换器一安装在高速热机的转轴上一起旋转，是交流端与电枢组件连接的交直变换器；所述的电力变换器二安装在高速热机的转轴上一起旋转，是直流端与电力变换器一的直流端连接、交流端与高速少极电枢绕组连接的直交变换器。

所述的一种电驱推进系统，其低速多极永磁转子采用机械弱磁结构，其在中高速时额定励磁，在低速时机械弱磁。

所述的一种电驱推进系统，其高速热机为柴油机或燃气轮机。

本发明的有益效果是：在高速原动机与低速负载之间采用电励磁磁齿轮连接，又在高速轴系上设置一套低功率的发电-整流-逆变电磁调节系统，该系统直接给电励磁磁齿轮的高速电枢绕组供电，电励磁磁齿轮的低速多级永磁转子具有机械调磁结构，在低速时弱磁运行，实现了增加一个低功率的电磁调速环节，增加了原机械推进转速调节范围，且该电磁调速环节不需要外部供电。

本发明通过增加一个低功率的电磁调速环节，增加了原机械推进转速调节范围，且该电磁环节不需要外部供电，最终该系统在原动机转速不变时，调速比为1/(2s-1)/q。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的功率传递图。