新型水下集成电机推进装置的泵喷射推进器结构原理及特点分析

介绍了一种新型水下集成电机推进装置(IMP)中应用的泵喷射推进器。文中详细阐述了泵喷射推进器的结构、原理及其技术特点,并把其与传统的螺旋桨推进方式作比较:泵喷射推进器具有推进效率高、噪声低、操纵性好和适应性强等优点。展望了泵喷射推进技术的应用前景,泵喷射推进器与特种电机集成为一体(IMP)后具有效率高、所占空间小等优点,可用于无人潜航器、轻型鱼雷、重型鱼雷和潜艇等的推进系统。

新型水下集成电机推进器的特种电机研究

介绍了一种新型水下电力推进装置,即集成电机推进器。文章着重讨论了这种新型推进装置中所使用的特种电机的结构和设计方法,并对所设计的电机利用AN SYS有限元分析软件进行了磁场分析计算,验证了设计的结果满足集成电机推进器的设计要求。

集成电机推进器用无刷直流电机齿槽转矩削减新方法

为消减集成电机推进器用无刷直流电机存在的齿槽转矩以保证整个推进器的性能,综合考虑了推进器的性能要求、尺寸要求、加工工艺等实际情况,以消减齿槽转矩并尽可能减小其对电机输出转矩的影响为目标,提出了一种槽口倾斜综合优化方法。采用Box-Behnken设计了实验,并利用响应面法处理实验数据,得到了齿槽槽口倾斜角度、极弧系数和槽口宽度3个因素间关系的数学模型,从而计算出了使齿槽转矩最小的槽口倾斜角度、极弧系数和槽口宽度最优解组合。最后,用电磁场分析软件infolytica/MagNet求解了各个实验点的参数值,并验证了最优组合预测值。计算结果表明,对于所设计的功率为2kW的集成电机推进器用无刷直流电机,优化后的槽口倾斜角度为5°,极弧系数为0.65,槽口宽度为3mm,采用此优化参数可使电机齿槽转矩减小28.69%。

无刷直流电动机在集成电机推进器中的应用及设计

集成电机推进器中的推进电机种类较多,无刷直流电动机由于其功率密度高、起动转矩大等优点而受到重视。5.5 kW级表面突出式和内置切向式转子结构无刷直流电动机的设计、分析以及性能比较,对于无刷直流电动机在集成电机推进器中的进一步应用具有一定的实际指导意义。

集成电机推进器构型及特点分析

集成电机推进器(IMP)是一种新型的水下电动力推进装置,通过一种典型IMP构型介绍了其工作原理、结构,并分析其技术特点及发展趋势,认为集成电机推进器有较好的发展和应用潜力。

环驱式集成电机推进器用永磁无刷直流电动机设计与分析

开展集成电机推进器技术研究,对水下航行器性能的提高及相关领域研究的进步具有非同寻常的意义。为了提高环驱式集成电机推进器性能,对环驱式集成电机推进器用永磁无刷直流电动机的结构及设计方法进行了研究。利用解析方法计算永磁无刷直流电动机气隙磁场分布,使用等效磁路法的相关结论获取电机电磁参数,给出定转子参数、电气参数以及电机损耗的确定方法,并对所设计的电机利用电机电磁场有限元分析软件Mag Net进行了磁场分析计算,给出电机空载磁场分布、额定运行时反电势波形、电机负载电压波形及电机负载转矩波形,验证了设计的结果满足集成电机推进器的设计要求。

电机/推进器一体化装置(IMP)介绍

简要介绍了目前世界上最新的、也是技术含量非常高的一种电力推进装置,即电机/推进器一体化装置(IMP),给出一些模型图和原理图。该装置新颖独特,具有优越的特性,可用于无人潜行器、电动鱼雷和潜艇电力推进系统。

基于混沌蚁群算法的鱼雷集成电机推进器电机优化设计

针对集成电机推进器(IMP)一体化结构要求电机功率密度大,效率高的特点,采用将混沌优化算法嵌入蚁群算法的混合智能优化算法——混沌蚁群算法(CACA)对集成电机推进器特种电机设计方案进行优化,该方法充分利用以上2种优化算法的优点,即蚁群算法的高精度和混沌算法的快速性。优化结果显示,优化后的设计方案使电机效率提高了1.6%,有效体积缩小了5.6%,使电机能更好地适应高启动场合要求,优化效果良好,可为鱼雷IMP特种电机的设计提供参考。

深海潜水器集成电机推进器的研究

在深海观测和作业领域,推进器是一种非常过关键的设备,深海潜水器上一般都配备三个或三个以上的推进器。将控制器、电机、减速器、联轴器和螺旋桨集成一体的集成推进器是当今推进器研究的一种新方向。论文介绍了这种集成化推进器的结构,分析了其中的关键技术。

集成电机推进器叶轮转子流体动力学性能CFD分析

针对集成电机推进器一体化结构导致的推进器过流面积小,工作效率低的问题,首先在对特种电机磁场分析的基础上,设计了八对极和十二对极电机转子,并通过改进的升力法设计了叶轮叶片以改善推进器性能。然后,采用高质量结构化网格对推进器数值模拟系统各部件进行区域离散,利用CFD方法预报其扬程和效率等外特性,分析其内部流动情况。在设计工况附近,计算结果与实验数据的吻合良好,并由计算结果得出:十二对极叶轮转子推进器效率要比八对极在各个工况下平均高约3.9%。通过计算叶片压力分布,验证了该叶轮转子叶片设计中采用的线型;通过观察叶轮转子速度矢量分布,分析了叶轮转子设计中存在的缺陷,为其改进设计提供了参考。

环驱式集成电机推进器定常水动力性能CFD分析

为了提高水下航行器性能,文中利用商用CFD软件ANSYSCFX对某环驱式集成电机推进器水动力性能进行分析,基于SSTk-ω湍流模型,建立了包括控制方程、计算域、网格生成、边界条件在内的集成电机推进器三维流场数学模型。给出环驱式集成电机推进器敞水特性规律,计算结果显示进速系数为0.9时,敞水效率可以到达58.32%。

波浪推进艇的集成电机推进器设计及航速预报

为了给现有的波浪推进无人艇研制辅助动力装置,对有桨轴型集成电机推进器进行了相关的设计,包括电机设计、水动力性能和桨叶结构强度计算。首先进行电机的设计和螺旋桨的选型,并通过流固耦合方法对集成电机推进器周围的流场和桨叶应力场进行了计算。然后使用Star ccm+重叠网格法计算了水翼抬离水面工况无人艇模型的静水阻力,并与拖曳试验结果进行比较,验证了CFD计算方法的可行性。最后使用体积力法替代螺旋桨的作用,对安装了首固定水平翼和一个集成电机推进器的波浪推进无人艇在静水和迎浪规则波中航行时的航速进行了预报。

无人艇集成电机推进器设计及流体动力数值仿真

为了给现有水面无人艇提供可靠和具有经济性的动力来源,设计一种集成电机推进器来替代传统推进器。该推进器采用永磁无刷直流电机设计,是吊舱推进器和导管螺旋桨的集合。分别采用Ansoft Maxwell上的RMxprt模块对电机进行参数化设计,通过移动参考系法(MRF)和滑移网格法(RBM)对集成电机推进器的流场进行仿真。计算结果表明,采用多极数和多槽数电机设计的有桨毂型集成电机推进器具有更低成本和可行性;由于其不存在叶梢间隙,相比于采用相同螺旋桨的导管桨轴向诱导速度偏低,推力和效率不如导管桨。

对转集成电机推进器研究

集成电机推进器是一种新型的推进装置,它由电机直接带动螺旋桨旋转,具有诸多优点。本文简述集成电机推进器的发展历程和结构设计特点。介绍对转电机的设计思路和方法。为满足超小型水下机器人的实际需要,设计了1个对转集成电机推进器,基于磁路方法设计了驱动用直流永磁无刷电机,然后在Ansoft软件中建立直流无刷电机的模型进行仿真分析。结果表明设计是合理的,满足设计要求,证明集成电机推进器的可行性。

新型集成电机推进器设计研究

为了实现单轴推进潜艇,在主推进轴系故障失效状态下的应急推进,在参照吊舱推进器的基础上并结合导管桨结构形式,通过将传统电机、螺旋桨推进型式在轴向空间进一步集成,设计出新型集成电机推进器,并通过设计实例对集成电机推进器在结构特点、电机设计、水动力学仿真与模型水池试验等方面进行说明,论证集成推进器高效率、高功率密度的特点,适合于作为潜艇应急推进装置。

集成电机推进器流体动力数值仿真

为了进一步优化集成电机推进器设计,建立了集成电机推进器物理模型和流场数值模型,确定了边界条件,利用FLUENT软件对集成电机推进器的流场进行了仿真,得到了不同工况下定子叶片、转子叶片表面的压力和速度分布情况,以及集成电机推进器的推力、效率与航速之间的关系。利用仿真结果可对集成电机推进器性能进行估算,为集成电机推进器的设计和优化提供参考。

集成电机泵喷推进器应用于水下机器人探讨

集成电机泵喷推进器是一种新型的推进方式。本文介绍了集成电机泵喷推进器概况以及水下机器人的推进方式。分析了集成电机泵喷推进器应用于水下机器人的特点,探讨了推进器与水下机器人的功率匹配方法。

小功率集成电机泵喷推进器数值模拟

集成电机泵喷推进器是一种新型的水下航行器推进方式。集成电机泵喷推进器已经有了一定的研究基础,大部分主要研究其在鱼雷以及潜艇上的运用,一般情况下研究的是大功率的推进器。文中将设计小功率的集成电机泵喷推进器并利用CFD的方法进行数值模拟,得出推进器推进泵的扬程特性,效率特性以及功率特性曲线,并对推进器内的压力和速度场进行分析,数值模拟结果与设计推进器的预期相符。

间隙流动对集成电机泵喷推进器水动力性能影响研究

集成电机泵喷推进器在水下工作时,由于压差,当水流流过间隙流道时,会在间隙中产生摩擦功耗。为了更加准确地了解集成电机泵喷推进器的水动力性能,首先对轮缘摩擦扭矩的影响因素进行分析,确定不同影响因素的几何参数对轮缘摩擦扭矩的影响规律,计算结果与经验值吻合良好。基于此,分析有无间隙流动对推进器敞水性能的影响情况,进而分析在间隙流动状态下,不同间隙参数对推进器敞水性能的影响规律。结果表明,可通过减小轴向间隙等方法达到降低轮缘的摩擦扭矩,有无间隙流动时效率都随着转速的增加先减小再增大,有间隙模型时的效率总是大于无间隙模型。

水下机器人的集成电机推进器流固热耦合分析

集成电机推进器是一种高技术含量的电力推进器。推进器中的电机工作温度,会影响定子绕组导线的电阻和永磁体的磁密度,从而影响电机的性能。本文通过流固耦合传热法,来分析有桨轴型集成电机推进器的散热情况,得到进速系数、转速和轴向间隙对推进器散热的影响关系。