本發(fā)明涉及船舶電動(dòng)推進(jìn)器領(lǐng)域，具體涉及一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著能源與環(huán)境保護(hù)及智慧海洋開發(fā)的需要，船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，特別是各種近海及內(nèi)河小型船艇，以及水下潛航器中。螺旋槳作為其中的重要設(shè)備一直為人們所重視，新型結(jié)構(gòu)的螺旋槳不斷被人們提出，其中一種典型結(jié)構(gòu)是輪緣結(jié)構(gòu)的集成螺旋槳。

2、輪緣結(jié)構(gòu)(rim?drive)集成螺旋槳的驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用普通的徑向磁通內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)，螺旋槳直接安裝于轉(zhuǎn)子上，取消了軸系連接環(huán)節(jié)，有利于提高螺旋槳效率，減小船體振動(dòng)，同時(shí)該結(jié)構(gòu)的氣隙直接置于水中，無需密封處理，工藝簡(jiǎn)單，且有利于散熱。由于上述優(yōu)點(diǎn)，輪緣型集成螺旋槳得到人們廣泛關(guān)注，提出了很多實(shí)用結(jié)構(gòu)。但是輪緣結(jié)構(gòu)的集成螺旋槳在實(shí)際應(yīng)用中容易出現(xiàn)砂礫進(jìn)入氣隙的情況，造成定轉(zhuǎn)子磨損乃至毀壞，影響了輪緣型螺旋槳的應(yīng)用范圍。通常輪緣螺旋槳電機(jī)采用內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，永磁體采用表貼或嵌入方式分布于轉(zhuǎn)子表面，轉(zhuǎn)子內(nèi)部放置螺旋槳，定子內(nèi)側(cè)放置軸承以固定轉(zhuǎn)子部分。實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中輪緣推進(jìn)器采用磁密封等方式防止砂礫進(jìn)入氣隙，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜和緊湊，同時(shí)由于永磁體磁吸力的影響，定轉(zhuǎn)子之間很難拆解，維修困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，該螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，便于拆裝與維護(hù)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子部分、定子部分、電機(jī)支架和永磁體部分，所述轉(zhuǎn)子部分包括螺旋槳和設(shè)置于螺旋槳外周部的轉(zhuǎn)子鐵心，所述定子部分包括環(huán)形陣列設(shè)置的分離式定子鐵心和分別繞設(shè)于各個(gè)定子鐵心上的定子繞組，所述電機(jī)支架由左、右兩安裝架配合連接組成，所述定子部分固定安裝于電機(jī)支架內(nèi)周部，所述轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)動(dòng)連接于電機(jī)支架內(nèi)中部，所述電機(jī)支架外周部均勻開設(shè)有位于相鄰定子鐵心之間的多個(gè)永磁體插槽，所述永磁體部分包括多個(gè)永磁體插件，各個(gè)永磁體插件分別插置于相應(yīng)的永磁體插槽中。

3、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子部分包括環(huán)形的轉(zhuǎn)子鐵心、環(huán)形的內(nèi)嵌連接部、螺旋槳、軸套和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)子鐵心固定安裝于內(nèi)嵌連接部外周部，所述螺旋槳由環(huán)形陣列的若干個(gè)螺旋槳葉片組成，所述內(nèi)嵌連接部通過螺旋槳與位于其中部的軸套固定連接為一體，所述軸套固定安裝于轉(zhuǎn)軸上。

4、進(jìn)一步地，所述定子鐵心為h型疊壓硅鋼片，所述定子繞組采用環(huán)形繞法繞制于相應(yīng)的h型疊壓硅鋼片上，各個(gè)定子繞組的引出線分別從電機(jī)支架上的繞組引出孔穿出，在電機(jī)支架外側(cè)進(jìn)行定子繞組端部的接線。

5、進(jìn)一步地，所述定子部分包括3n個(gè)定子鐵心，3n個(gè)定子鐵心上的定子繞組分為三相，每相的n路定子繞組并聯(lián)，每路定子繞組的中性點(diǎn)連接；所述引出線包括定子繞組的兩端引線，兩端引線同時(shí)從同一繞組引出孔穿出至電機(jī)支架外側(cè)；所有定子繞組的一端引線分為三相，每相n根引線，分別與外部三相a、b、c連接，另一端引線同時(shí)短接在一起，形成星形接法。

6、進(jìn)一步地，所述定子部分包括24個(gè)定子鐵心，24個(gè)定子鐵心上的定子繞組分為三相，每相的8路定子繞組并聯(lián)，每路定子繞組的中性點(diǎn)連接。

7、進(jìn)一步地，所述電機(jī)支架為由左、右兩安裝架對(duì)向嵌套連接在一起的同心環(huán)結(jié)構(gòu)；所述安裝架由環(huán)形部、端面外周部、端面連接架、端面圓盤部和軸承組成，所述環(huán)形部一端與端面外周部外側(cè)連接，所述環(huán)形部另一端與另一安裝架的環(huán)形部嵌套配合，所述端面外周部?jī)?nèi)側(cè)通過端面連接架與位于其中部的端面圓盤部連接，所述軸承固定安裝于端面圓盤部中部，所述轉(zhuǎn)子部分中部的轉(zhuǎn)軸兩端分別與左、右兩安裝架中部的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

8、進(jìn)一步地，所述安裝架的端面外周部上環(huán)形設(shè)置有與定子鐵心數(shù)量相匹配的多個(gè)凹字形支撐座，以支撐定子鐵心；所述支撐座中部具有繞組置入槽，以容納繞設(shè)于定子鐵心中部的定子繞組；相鄰支撐座之間開設(shè)有永磁體支撐槽，以當(dāng)永磁體插件插入時(shí)對(duì)其進(jìn)行支撐；所述支撐座上開設(shè)有貫穿端面外周部的第一定位孔，所述定子鐵心上對(duì)應(yīng)開設(shè)有第二定位孔，以通過定位緊固件將各個(gè)定子鐵心固定安裝在左、右兩安裝架之間；所述繞組置入槽上開設(shè)有貫穿端面外周部的繞組引出孔；所述安裝架的環(huán)形部上均勻開設(shè)有位于相鄰支撐座之間的多個(gè)永磁體插槽。

9、進(jìn)一步地，所述永磁體插件包括插拔件和磁鋼，所述磁鋼嵌設(shè)于插拔件前部，所述插拔件與永磁體插槽的形狀相適應(yīng)。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明針對(duì)船用輪緣驅(qū)動(dòng)的螺旋槳容易進(jìn)入砂礫，且普通輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳結(jié)構(gòu)緊湊不便于維護(hù)的問題，提出一種便于拆裝與維護(hù)的輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)；該螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)采用集成結(jié)構(gòu)，螺旋槳直接安裝于轉(zhuǎn)子上，減少了連接軸的功率損耗，同時(shí)無需特殊的密封處理；該結(jié)構(gòu)的永磁體位于定子側(cè)且可從側(cè)面獨(dú)立拆卸和安裝；該結(jié)構(gòu)采用安裝時(shí)后安裝永磁體，拆卸時(shí)先拆卸永磁體的裝卸方式，無需專用工具即可方便實(shí)現(xiàn)電機(jī)的拆裝；因此，該輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)有利于解決目前集成螺旋槳裝配困難，特別是使用中出現(xiàn)砂礫進(jìn)氣隙后維修困難的問題，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子部分、定子部分、電機(jī)支架和永磁體部分，所述轉(zhuǎn)子部分包括螺旋槳和設(shè)置于螺旋槳外周部的轉(zhuǎn)子鐵心，所述定子部分包括環(huán)形陣列設(shè)置的分離式定子鐵心和分別繞設(shè)于各個(gè)定子鐵心上的定子繞組，所述電機(jī)支架由左、右兩安裝架配合連接組成，所述定子部分固定安裝于電機(jī)支架內(nèi)周部，所述轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)動(dòng)連接于電機(jī)支架內(nèi)中部，所述電機(jī)支架外周部均勻開設(shè)有位于相鄰定子鐵心之間的多個(gè)永磁體插槽，所述永磁體部分包括多個(gè)永磁體插件，各個(gè)永磁體插件分別插置于相應(yīng)的永磁體插槽中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子部分包括環(huán)形的轉(zhuǎn)子鐵心、環(huán)形的內(nèi)嵌連接部、螺旋槳、軸套和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)子鐵心固定安裝于內(nèi)嵌連接部外周部，所述螺旋槳由環(huán)形陣列的若干個(gè)螺旋槳葉片組成，所述內(nèi)嵌連接部通過螺旋槳與位于其中部的軸套固定連接為一體，所述軸套固定安裝于轉(zhuǎn)軸上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定子鐵心為h型疊壓硅鋼片，所述定子繞組采用環(huán)形繞法繞制于相應(yīng)的h型疊壓硅鋼片上，各個(gè)定子繞組的引出線分別從電機(jī)支架上的繞組引出孔穿出，在電機(jī)支架外側(cè)進(jìn)行定子繞組端部的接線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定子部分包括3n個(gè)定子鐵心，3n個(gè)定子鐵心上的定子繞組分為三相，每相的n路定子繞組并聯(lián)，每路定子繞組的中性點(diǎn)連接；所述引出線包括定子繞組的兩端引線，兩端引線同時(shí)從同一繞組引出孔穿出至電機(jī)支架外側(cè)；所有定子繞組的一端引線分為三相，每相n根引線，分別與外部三相a、b、c連接，另一端引線同時(shí)短接在一起，形成星形接法。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定子部分包括24個(gè)定子鐵心，24個(gè)定子鐵心上的定子繞組分為三相，每相的8路定子繞組并聯(lián)，每路定子繞組的中性點(diǎn)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電機(jī)支架為由左、右兩安裝架對(duì)向嵌套連接在一起的同心環(huán)結(jié)構(gòu)；所述安裝架由環(huán)形部、端面外周部、端面連接架、端面圓盤部和軸承組成，所述環(huán)形部一端與端面外周部外側(cè)連接，所述環(huán)形部另一端與另一安裝架的環(huán)形部嵌套配合，所述端面外周部?jī)?nèi)側(cè)通過端面連接架與位于其中部的端面圓盤部連接，所述軸承固定安裝于端面圓盤部中部，所述轉(zhuǎn)子部分中部的轉(zhuǎn)軸兩端分別與左、右兩安裝架中部的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝架的端面外周部上環(huán)形設(shè)置有與定子鐵心數(shù)量相匹配的多個(gè)凹字形支撐座，以支撐定子鐵心；所述支撐座中部具有繞組置入槽，以容納繞設(shè)于定子鐵心中部的定子繞組；相鄰支撐座之間開設(shè)有永磁體支撐槽，以當(dāng)永磁體插件插入時(shí)對(duì)其進(jìn)行支撐；所述支撐座上開設(shè)有貫穿端面外周部的第一定位孔，所述定子鐵心上對(duì)應(yīng)開設(shè)有第二定位孔，以通過定位緊固件將各個(gè)定子鐵心固定安裝在左、右兩安裝架之間；所述繞組置入槽上開設(shè)有貫穿端面外周部的繞組引出孔；所述安裝架的環(huán)形部上均勻開設(shè)有位于相鄰支撐座之間的多個(gè)永磁體插槽。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述永磁體插件包括插拔件和磁鋼，所述磁鋼嵌設(shè)于插拔件前部，所述插拔件與永磁體插槽的形狀相適應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種輪緣驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子部分、定子部分、電機(jī)支架和永磁體部分，所述轉(zhuǎn)子部分包括螺旋槳和設(shè)置于螺旋槳外周部的轉(zhuǎn)子鐵心，所述定子部分包括環(huán)形陣列設(shè)置的分離式定子鐵心和分別繞設(shè)于各個(gè)定子鐵心上的定子繞組，所述電機(jī)支架由左、右兩安裝架配合連接組成，所述定子部分固定安裝于電機(jī)支架內(nèi)周部，所述轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)動(dòng)連接于電機(jī)支架內(nèi)中部，所述電機(jī)支架外周部均勻開設(shè)有位于相鄰定子鐵心之間的多個(gè)永磁體插槽，所述永磁體部分包括多個(gè)永磁體插件，各個(gè)永磁體插件分別插置于相應(yīng)的永磁體插槽中。該螺旋槳電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，便于拆裝與維護(hù)。

技術(shù)研發(fā)人員：楊榮峰,陳垚,楊先意,廖衛(wèi)強(qiáng),鄭州,俞萬能
受保護(hù)的技術(shù)使用者：集美大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2