專利名稱：用于永磁同步電機式潛艇推進裝置的電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及供一種以永久磁鐵勵磁的同步電機來推進潛艇的驅動裝置用的電機，它具有一個帶有定子繞組的定子。該同步電機還具有一個其上設有永久磁鐵的轉子。
這樣一種電機例如在歐洲專利EP-B-0 194 433中有詳細的描述，并越來越多地應用在潛艇的驅動裝置中，因為這樣一種應用還伴隨所需位置空間的顯著減少，并由此給潛艇的制造廠家節(jié)省下很多費用成本。
本發(fā)明要解決的技術問題在于，進一步改進這樣一種用于永磁同步電機式潛艇推進裝置的電機，使之與現(xiàn)有技術相比有更高冗余度的可用性，并且用很少的費用就能極大地減少該電機運行時產生的噪音，同時確保與現(xiàn)有技術相比有更高的防匝間短路和防對地短路故障的安全可靠性。
上述技術問題按照本發(fā)明這樣來解決，即，所述以永久磁鐵勵磁的同步電機的定子繞組設計成波狀繞組并具有大量的繞組相，該波狀繞組的各個繞組相分別通過一單獨的單相變流器供電，這些變流器以變流器組件或模塊的形式位于該同步電機的內部，并且沿軸向設置在一個A側軸承端蓋和一個B側軸承端蓋之間的一個變流器固定支架內。由于根據(jù)本發(fā)明將定子繞組設計成波狀繞組并使之具有大量的繞組相，且該波狀繞組的各個繞組相分別通過一單獨的單相變流器供電，與現(xiàn)有技術相比，就明顯提高了防匝間短路和防對地短路的安全可靠性。而且，這樣一種電機即便在單極匝間短路和對地短路的情況下也仍能繼續(xù)運行。通過按照本發(fā)明將這些設置于變流器組件中的變流器置于該同步電機的內部，且沿軸向設置在一個A側軸承端蓋和一個B側軸承端蓋之間，則使得潛艇的整個驅動設備有很高的緊湊性，并相對于外部的干擾影響在很大程度上不敏感，此外，在很大程度上減小了由變流器發(fā)出的電磁波干擾。由于設計成波狀繞組的定子繞組的各個繞組相分別通過一單獨的單相變流器供電，則可實現(xiàn)高的冗余度。另外，基于用單相變流器單獨供電，就可有益地采用電磁場的諧波來形成扭矩，這是因為通過向繞組相實行單相饋電可以實現(xiàn)定子電流幾乎任意一種隨時間的變化特性曲線。隨之便尤其可以這樣選擇所述定子電流的時間特性曲線，即，使得干擾性的擺動力矩特別小，并進而滿足對潛艇驅動設備提出的很高的低噪音要求。上述電機的變流器可有利地按組件或模塊化方式構造。
按照本發(fā)明的電機的一有利的擴展設計，其波狀繞組設計成棒形繞組。按照本發(fā)明電機的另一有利的擴展設計，所述永磁同步電機的設計成波狀繞組的定子繞組具有偶數(shù)數(shù)量的繞組相，由此使得在每個變流器組件中可有利地設置兩個變流器。通過選擇所述繞組相和變流器的偶數(shù)數(shù)量，可另外有利地實現(xiàn)分別有一半的變流器與船舶電網(wǎng)的兩個分電網(wǎng)中的其中一個連接，并由此實現(xiàn)負載在兩個分電網(wǎng)上的均勻分配。
按照本發(fā)明電機的永磁同步電機可有利地具有24個繞組相，有24個變流器和分別有兩個變流器設置其中的12個變流器組件與它們相配置。
每個變流器組件也可以具有一個或多個變流器。
下面借助附圖所示實施方式對本發(fā)明予以詳細說明，附圖中

圖1是本發(fā)明電機的一實施形式的原理性結構的局部剖視圖，該電機帶有一個永久磁鐵勵磁的同步電機和設置在該電機機殼中的變流器；圖2是圖1所示實施形式的本發(fā)明電機的繞組相和變流器的原理性布置示意圖。
在圖1中以局部剖視圖的方式示出的帶有一永久磁鐵勵磁的同步電機1的一個電機在潛艇中被用作推進驅動裝置。這樣一個驅動設備的永磁同步電機1的主要組成部件是一個帶有一定子繞組3的定子2。
在圖示實施方式中，所述定子繞組3被設計成波狀繞組3。該設計成波狀繞組的定子繞組3尤其如圖2中所示出的那樣具有許多繞組相4。在圖2所示的定子繞組3中設有24個繞組相4。
每個繞組相4分別和一個與之相配屬的變流器(WR101至WR112以及WR201至WR212)的連接借助連接導線5實現(xiàn)。所述同步電機1的設計成波狀繞組3的定子繞組3的每個繞組相4分別通過一個僅僅為該繞組相4所設置的變流器WR被供電。向所述定子繞組3饋電的變流器WR位于該永磁同步電機1的內部，并且沿軸向設置在一個A側軸承端蓋11和一個B側軸承端蓋12之間的一個變流器固定支架13內，而且位于變流器組件6內。
在圖2所示實施例中，每兩個變流器WR，亦即變流器WR101和WR102，WR103和WR104，WR105和WR106，WR107和WR108，WR109和WR110，WR111和WR112，WR201和WR202，WR203和WR204，WR205和WR206，WR207和WR208，WR209和WR210，WR211和WR212分別組成一個變流器組件6。
每六個變流器組件6通過一根為其設置的連接導線7或8與一個船舶電網(wǎng)的其中一個分電網(wǎng)9或10連接。
作為每個變流器組件6具有兩個變流器WR的替代方案，也可以是由兩個以上的變流器WR組成一個變流器組件。
權利要求
1.一種用于永磁同步電機式潛艇推進裝置的電機(1)，它具有一定子(2)，該定子中設有一定子繞組(3)，其特征在于，該定子繞組(3)設計成波狀繞組(3)并具有大量的繞組相(4)，該波狀繞組(3)的各個繞組相(4)分別通過一單獨的單相變流器(WR)供電，這些變流器(WR)以變流器組件(6)的形式位于該同步電機(1)的內部，并且沿軸向設置在一個A側軸承端蓋(11)和一個B側軸承端蓋(12)之間的一個變流器固定支架(13)內。
2.按照權利要求1所述的電機，其特征在于，所述波狀繞組(3)設計成棒形繞組。
3.按照權利要求1或2所述的電機，其特征在于，所述波狀繞組(3)具有偶數(shù)數(shù)量的繞組相(4)，與這些繞組相對應配置有相同數(shù)量的變流器(WR)。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的電機，其特征在于，設有多個變流器組件(6)，在這各個變流器組件(6)中分別設有一個、兩個或多個變流器(WR)。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的電機，其特征在于，分別有一半的變流器(WR)與船舶電網(wǎng)的兩個分電網(wǎng)(9，10)中的其中一個連接。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的電機，其特征在于，所述同步電機(1)具有24個繞組相(4)，有24個變流器和變流器設置其中的12個變流器組件與它們相配置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于永磁同步電機式潛艇推進裝置的電機(1)，它具有一定子(2)，該定子中設有一定子繞組(3)。為了將這種電機構造成有更高冗余度的可用性，并且用很少的費用就能極大地減少該電機運行時產生的噪音，同時確保與現(xiàn)有技術相比有更大的防匝間短路和防對地短路的安全可靠性，本發(fā)明建議，該定子繞組(3)設計成波狀繞組(3)并具有大量的繞組相(4)，該波狀繞組(3)的各個繞組相(4)分別通過一單獨的單相變流器(WR)供電，這些變流器(WR)以變流器組件(6)的形式位于該同步電機(1)的內部，并且沿軸向設置在一個A側軸承端蓋(11)和一個B側軸承端蓋(12)之間的一個變流器固定支架(13)內。
文檔編號H02K11/00GK1739232SQ200380108791
公開日2006年2月22日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權日2003年1月15日
發(fā)明者漢斯-于爾根·托爾, 萊因哈德·沃格爾, 彼得·溫格勒 申請人:西門子公司