[发明专利]一种两级式推进电机

说明书

本发明公开了一种两级式推进电机，包括一级电机和与一级电机相串联的二级电机，一级电机包括第一定子，二级电机包括第二定子，两级电机共用一永磁转子，永磁转子包括一转轴、转子铁芯、第一永磁体和第二永磁体，转子铁芯同心安装于转轴外且与转轴固定连接，第一永磁体和第二永磁体按前后方向分别周向安装于转子铁芯上，第一定子安装于第一永磁体上，第二定子安装于第二永磁体上。本发明提供了一种既能在低速轻载低噪声高效运行，又能兼顾高速重载高效率推进的推进电机结构。

技术领域

本发明属于推进电机技术领域，具体涉及一种两级式推进电机。

背景技术

推进电机作为舰船推进的动力核心装置，其效率和噪声性能直接影响到舰船推进系统的运行性能、续航水平和隐藏能力，尤其是面对低速轻载高效静音巡航、高速重载高效动力推进需求。在舰船推进的多工况任务中，推进电机系统低噪声和高效率的运行是推进器设计方案共同追求的重要目标。

为了满足全速高效可靠推进需求，现有推进器均是按照全速额定工况设计，这样在电机和驱动器选择上为了兼顾高效和低噪要求，往往使得电机系统的体积和重量大，且在低速运行状态存在严重“大马拉小车”现象。另外驱动器检测电流用的传感器要保证可以检测到电机绕组中的最大电流而不得不选择大量程，这样导致在低速低载运行时小电流的分辨率和精度不足，给控制上带来了额外的谐波电流，进而增加了电机在低速运行时的噪声。

因此，如何提供一种既能在低速轻载低噪声高效运行，又能兼顾高速重载高效率推进的推进器结构和驱控方案，是推进器领域一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种低噪兼高效的两级式推进电机，从而克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：一种两级式推进电机，包括：

一级电机和与所述一级电机相串联的二级电机，所述一级电机包括第一定子，所述二级电机包括第二定子，所述一级电机和二级电机共用一永磁转子，所述永磁转子包括一转轴、转子铁芯、第一永磁体和第二永磁体，所述转子铁芯同心安装于转轴外且与转轴固定连接，所述第一永磁体和第二永磁体按前后方向分别周向安装于所述转子铁芯上，所述第一定子安装于所述第一永磁体上，所述第二定子安装于所述第二永磁体上；

所述推进电机在额定转速一半以下的速度域低速运行时，所述一级电机通过与低速运行工况下的功率及电压相匹配的小功率控制器驱动运行，所述二级电机停机；所述推进电机在额定转速一半以上的速度域高速运行时，所述二级电机通过与高速运行工况下的功率及电压相匹配的大功率控制器驱动运行，所述一级电机停机或运行。

在一优选实施例中，所述推进电机还包括螺旋桨组件，所述螺旋桨组件包括螺旋桨和伸出轴，所述伸出轴与转轴靠近一级电机的前端固定相连，所述螺旋桨固定在所述伸出轴上。

在一优选实施例中，所述第一定子包括第一定子铁芯和第一定子绕组，所述第一定子铁芯安装于所述第一永磁体上，所述第一定子绕组绕制于所述第一定子铁芯上；

所述第二定子包括第二定子铁芯和第二定子绕组，所述第二定子铁芯安装于所述第二永磁体上，所述第二定子绕组绕制于所述第二定子铁芯上。

在一优选实施例中，所述推进电机还包括外壳组件，所述外壳组件包括外壳、前端盖和后端盖，所述外壳罩设于所述一级电机和二级电机外，所述前端盖和后端盖分别盖设于所述外壳的前端部和后端部。

在一优选实施例中，所述一级电机的极槽配合为整数槽结构，所述二级电机的极槽配合为分数槽结构。

本发明还揭示了一种两级式推进电机，所述电机包括：