导管螺旋桨结构参数对永磁电机推进器效率的影响

电机推进器的效率直接影响自主/遥控水下机器人(ARV)的续航能力,不仅和电机自身效率有关,还和导管、螺旋桨结构参数有关。针对万米ARV所用推进器,基于坐标变换进行导管螺旋桨三维建模。搭建导管螺旋桨计算流体力学(CFD)仿真模型,分析其水动力性能。通过永磁推进电机本体与控制系统联合仿真,计算电机损耗和效率。分析在导管螺旋桨产生的总推力一定的条件下,其盘面比、纵倾角及导管攻角与推进器整体效率之间的关系。仿真结果对导管螺旋桨的设计和优化具有一定的指导意义。

深海推进用永磁无刷电机温度场分析

深海推进用永磁无刷电机在低温、高压的海水中运行,并且电机内部充油,其热源和散热条件与普通工业电机不同。准确计算推进电机的温升对其高功率密度与轻量化设计具有指导意义。以"思源号"全海深自治遥控潜水器(ARV)主推进电机为例,基于计算流体力学和传热学理论搭建了包含导管螺旋桨、推进电机及内外流域的三维稳态流场-温度场仿真模型,研究了电机充油及驱动螺旋桨旋转对其温升的影响,并分析了电机主要部件的温度分布。最后,通过温升试验验证了仿真分析的有效性和准确性。