大功率跨度的变速水下推进电机及其设计方法、水下装备技术

技术编号:41303939 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-13 14:50
为解决目前用于提升水下推进电机在工作区内的综合效率而采用的高、低功率组合式推进电机系统具有系统冗杂,电气控制复杂的问题,本发明专利技术提供一种大功率跨度的变速水下推进电机及其设计方法、水下装备。本发明专利技术提出了变速器总成和高速电机总成结合的变速水下推进电机的思路,并结合水下装备的特点和总技术指标要求对变速器总成和高速电机总成进行联合优化,在水下装备的巨大功率跨度和有限空间重量的约束下,实现水下装备分别在低速巡航状态和高速航行运行状态下时,通过自主切换变速器挡位,使变速水下推进电机运行在最佳工作转速上,有利于在尽可能保证变速水下推进电机高功率输出能力的同时提高低速效率,提升水下推进电机在工作区内的综合效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下推进电机。


技术介绍

1、一直以来,为了能通过水下装备电池携带的有限能源实现自身的长续航,推进电机的高效化是重要技术之一。水下装备在低速巡航时,所需要的电机扭矩小,在高速航行时,所需要的电机扭矩和功率会急剧增大。通常,本领域中高速航行指的是大于舰船的航速,一般大于30kn,之所以设置为该速度,是因为只有高于舰船速度,才能实现和己方舰船的协同作业或者对敌方舰船进行打击,低速巡航指的是航速为5kn左右。根据水下动力推进理论可知,水下装备所需的推进功率随航行速度的提升呈三次方的关系增长,导致具备高航速的水下装备如鱼雷、auv、uuv等在低速巡航和高速航行时的功率差距巨大,甚至可达300倍以上。为保证高速航行的功率输出能力,设计时通常主要考虑高速工况下的设计指标,并同时兼顾优化低速巡航时的效率,这种设计方法研制的推进电机体积一般较大,而使其运行于低速、功率极小的状态下会出现“大马拉小车”的现象,从而导致效率难以提高。由于水下装备绝大部分时间都处于低速巡航的工况下,而高速航行时间一般为十几分钟。因此,如何提升大功率跨度的水下推进电机的低速效率成为推本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于:所述变速水下推进电机的设计方法具体为:

3.根据权利要求1或2所述的大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于:步骤1中分解到的高速电机总成的设计指标包括:功率、电压、效率、尺寸和重量;分解到的变速器总成的设计指标包括功率、输出转速、效率、尺寸和重量。

4.根据权利要求2所述的大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于:步骤2.3中在选取高速电机总成的电磁结构参数时,对关键部位平均磁通密度进...

【技术特征摘要】

1.大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于:所述变速水下推进电机的设计方法具体为:

3.根据权利要求1或2所述的大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于:步骤1中分解到的高速电机总成的设计指标包括:功率、电压、效率、尺寸和重量;分解到的变速器总成的设计指标包括功率、输出转速、效率、尺寸和重量。

4.根据权利要求2所述的大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于:步骤2.3中在选取高速电机总成的电磁结构参数时,对关键部位平均磁通密度进行约束如下:

5.根据权利要求2所述的大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于:步骤3.3中在选取结构参数时,应保证齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员:程博李波
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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