[发明专利]一种同轴双桨的转子凸极电机推进动力系统结构

说明书

本发明公开了一种同轴双桨的转子凸极电机推进动力系统结构，包括均为凸极结构的定子和转子，转子和定子相对转动，定子与转子间形成环形气隙；所述定子和转子采用斜槽结构，斜槽方向一致；所述转子外的转子齿为外桨叶，转子内为内桨叶；所述电机轴向两边为环状镂空轴承用于固定电机，保障电机的稳定运行。本发明能有效增加了桨叶的总直径，取消了复杂的传动轴系统，提高了单位空间利用率，增强动力系统的推进能力，具有轻量化和高效率的特点。同时取消了原本转子上的永磁体等。提升了转子强度，可以更好适应各种转速场合。

技术领域

本发明属于水下推进器技术领域，具体涉及一种同轴双桨的转子凸极电机推进动力系统结构。

背景技术

近年来，随着国际间航运贸易增大，船舶动力系统越发受到重视，传统的船舶推进器系统劣势逐渐显现。主机的体积和各部件的尺寸随着功率需求提升而增加，为了满足系统的正常运行，传统船舶推进系统的轴系结构设计比较复杂，增加了船舶的设计难度和成本，密封系统要求高，单位空间利用率低。

轮缘驱动技术将永磁电机和螺旋桨集成在一起，改变了传统的传动轴系驱动方式。然而转子需要粘贴永磁体，为了保证磁路不饱和，转子轭部较厚，桨叶直径小，空间利用率低，整体效率偏低。而且当转子高速旋转时，表面固定的的永磁体很容易出现碰撞和甩飞的风险，降低了电机的可靠性。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，提供了一种同轴双桨的转子凸极电机推进动力系统结构。本发明充分利用定转子结构，形成特殊旋转结构，使得转子齿作为新桨叶系统运行，增大了桨叶总直径，取消了复杂的传动轴系统，提高了单位空间利用率，提升了效率，增强了动力系统的推进能力。同时取消了原本转子上的永磁体等。提升了转子强度，可以更好适应各种转速场合。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种同轴双桨的转子凸极电机推进动力系统结构，包括定子和转子，且定子、转子的铁芯均为凸极结构，转子设置在定子内，定子内具有定子齿，定子齿上缠绕有定子绕组；定子与转子间具有气隙，转子的内外分别为内桨叶和外桨叶，定子在轴向被轴承固定；定子和转子均采用斜槽结构，斜槽方向相同。

作为本发明的进一步改进，所述内桨叶与外桨叶连接于转子的轭部，内桨叶位于转子的轭部内，内桨叶旋转方向与所述斜槽方向相同。

作为本发明的进一步改进，所述外桨叶为转子齿，位于转子的轭部外，转子齿方向与斜槽方向相同。

作为本发明的进一步改进，所述转子齿为流线型结构。

作为本发明的进一步改进，所述转子和外桨叶采用导磁材料。

作为本发明的进一步改进，所述内桨叶采用非导磁材料。

作为本发明的进一步改进，所述转子长度大于定子。

作为本发明的进一步改进，所述轴承固定于定子轴向两边，轴承的结构成环状，环状与转子的轭部重合，且环状于定子槽处镂空。

与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的转子凸极电机推进动力系统结构，包括均为凸极结构的定子和转子，转子和定子相对转动，定子与转子间形成环形气隙；所述定子和转子采用斜槽结构，斜槽方向一致；所述转子外的转子齿为外桨叶，转子内为内桨叶；所述电机轴向两边为环状镂空轴承用于固定电机，保障电机的稳定运行。本发明能有效增加桨叶的总直径，取消了复杂的传动轴系统，提高了单位空间利用率，增强动力系统的推进能力，具有轻量化和高效率的特点。同时取消了原本转子上的永磁体等。提升了转子强度，可以更好适应各种转速场合。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。在附图中：