[发明专利]一种电磁永磁结合的矢量磁耦合推进器

说明书

本申请涉及水下动力推进器技术领域，特别是涉及一种电磁永磁结合的矢量磁耦合推进器，随着水下机器人以及船舶等的种类和作业类型越来越多，其对水下推进器方面的性能要求越来越高，水下设备在水中浸泡的时间相对较长，若水下推进器的密封性不好则会引起设备故障，导致水下设备无法正常工作，缩短水下设备使用寿命，将动密封转化为静密封的水下永磁耦合推进器存在由于内外转子间隙过大造成传递效率低、传递动力不足、传递动力方向单一等问题。本发明针对现有技术的不足，提供一种适用于水下动力矢量推进的电磁永磁结合的矢量磁耦合推进器，通过舵机实现磁耦合的矢量推进，通过电磁铁实现对磁耦合矢量推进时产生的间隙能量损失进行补偿。

技术领域

本申请涉及水下动力推进器技术领域，特别是涉及一种电磁永磁结合的矢量磁耦合推进器。

背景技术

水下动力单元一般是由电机带动螺旋桨产生推力进而使得水下设备获得动力。水下推进器的重要技术之一就是密封技术，动密封方式虽然结构简单,但存在密封不可靠,需要定期更换密封圈等问题,所以水下推进器一般都不采用该方式，解决动密封问题的很好的方式是磁耦合。磁耦合推进器一般由电机、电机驱动器、内转子、隔离套和外转子组成，可实现动密封传动动力到静密封的转换。相比于桶式磁耦合推进器盘式磁耦合推进器结构更加紧凑，但是也存在传递动力方向单一，传递间隙过大导致传动效率低下的问题。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，提供一种适用于水下动力矢量推进的电磁永磁结合的矢量磁耦合推进器，以至少解决相关技术中传递动力方向单一，传递间隙过大导致传动效率低下的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种电磁永磁结合的矢量磁耦合推进器，包括驱动机构、矢量推进系统和螺旋桨系统，所述矢量推进系统设置有内转子和外转子，所述驱动机构与所述内转子传动连接，外转子与螺旋桨系统传动连接，驱动机构驱动内转子转动，内转子通过磁场力带动外转子转动，从而驱动螺旋桨系统，所述内转子上设置有电磁补偿系统，所述电磁补偿系统设置有永磁体、电磁铁、电子开关板、用于输入电流的第一电刷滑环和用于输出电流的第二电刷滑环，电磁铁上缠绕有电磁线圈，第一电刷滑环、电子开关板、电磁线圈、第二电刷滑环电性连接。

在其中一些实施例中，所述推进器设置有外壳，所述驱动机构固定设置在外壳内部，驱动机构通过第一联轴器与设置在外壳内部的内转子传动连接，外转子设置在外壳的外部，位置与内转子相对应。

在其中一些实施例中，所述矢量推进系统还包括转向舵机、支撑板、支撑机构和第二联轴器，外转子通过第二联轴器连接支撑机构，转向舵机通过支撑板固定设置在外壳下部，转向舵机与支撑结构传动连接从而带动外转子偏转。

在其中一些实施例中，所述螺旋桨系统包括导流罩、桨叶和螺旋桨轴套，所述导流罩固定设置在支撑机构上，支撑机构通过螺旋桨轴套与桨叶连接，外转子通过第二联轴器与桨叶传动连接。

在其中一些实施例中，所述内转子内沿圆周等分设置有多个缠绕有电磁线圈的电磁铁，相邻排布的电磁铁上缠绕的电磁线圈缠绕方向相反。

在其中一些实施例中，所述内转子内沿圆周等分设置有与电磁铁数量相同的永磁体，所述永磁体设置在圆周排布的电磁铁的内圈，且每一个永磁体与一个电磁铁对应设置。

在其中一些实施例中，所述电子开关板上设置有与电磁铁数量对应的电子开关。

在其中一些实施例中，第一电刷滑环与电子开关板的电流输入端电性连接，第二电刷滑环与电磁线圈的电流输出端电性连接，电子开关板的电流输出端与电磁线圈的电流输入端电性连接。

在其中一些实施例中，所述外壳上设置有与第一电刷滑环和第二电刷滑环对应设置的电流输入端和电流输出端。

在其中一些实施例中，驱动机构固定设置在外壳内部前端，与设置在外壳内的内转子传动连接，矢量补偿系统的其他部分设置在外壳外部，并与设置在推进器本体尾部的螺旋桨系统传动连接。