CN203318673U - 一种船舶直驱式电力驱动舵机装置 - Google Patents

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刘强
蔡亮
王刚华
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Abstract

本实用新型的目的在于提供一种应用于船舶上的电动舵机装置，利用开关磁阻电动机作为直接驱动装置，获得更好的驱动效果。本实用新型提供的船舶直驱式电力驱动舵机装置，包括舵叶直线驱动装置和舵，所述舵叶直线驱动装置包括开关磁阻电动机、行星滚柱丝杠和船舶舵叶驱动轴承，所述舵包括舵叶和舵杆，所述开关磁阻电动机的转轴与行星滚柱丝杠连接，行星滚柱丝杠与船舶舵叶驱动轴承连接，船舶舵叶驱动轴承与舵叶相连，所述开关磁阻电动机还连接着开关磁阻电动机控制单元，开关磁阻电动机控制单元用于控制开关磁阻电动机的运行。

Description

一种船舶直驱式电力驱动舵机装置
技术领域
    本实用新型属于船舶电力推进技术领域，涉及一种直驱式电力驱动装置，更为具体地说，是涉及一种直驱式船舶电动舵。
背景技术
随着经济和社会的快速发展，直驱式电力驱动技术得到了越来越广泛的应用，在各领域的应用需求日趋强烈，这主要是因为电力直接驱动技术与传统的电动液压驱动技术相比较，电力直接驱动不需要液压驱动系统，这样可以提高电机的效率，避免了液压驱动系统的笨重、漏油、维护成本高等。
目前直驱式直接电力驱动电机经常采用旋转式三相异步电动机作为驱动电机，旋转式三相异步电动机的转子结构比较简单，但其功率因数和效率较低，能量转化效率较差，已经无法满足现今的高能效需求。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于船舶上的电动舵机装置，利用开关磁阻电动机作为直接驱动装置，获得更好的驱动效果。
为了达到以上目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种船舶直驱式电力驱动舵机装置，包括舵叶直线驱动装置和舵，所述舵叶直线驱动装置包括开关磁阻电动机、行星滚柱丝杠和船舶舵叶驱动轴承，所述舵包括舵叶和舵杆，所述开关磁阻电动机的转轴与行星滚柱丝杠连接，行星滚柱丝杠与船舶舵叶驱动轴承连接，船舶舵叶驱动轴承与舵叶相连，所述开关磁阻电动机还连接着开关磁阻电动机控制单元，开关磁阻电动机控制单元用于控制开关磁阻电动机的运行。
作为本实用新型的一种优选方案，所述开关磁阻电动机为六相12/10结构旋转式开关磁阻电动机。
作为本实用新型的一种改进方案，所述舵叶直线驱动装置外包裹着外壳。
作为本实用新型的一种改进方案，所述外壳上覆盖有防水层。
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.本实用新型采用开关磁阻电动机作为电力直驱装置，结构简单、成本低、适用于高速运转，可靠性高、调速范围广；采用行星滚柱丝杠作为传动装置，将开关磁阻电动机的旋转运动转换成直线运动，且其刚度和抗冲击能力强，并能在极其艰苦的环境中承受重载上千小时，工作寿命长，尤其适合于船舵水下驱动环境。
2.六相12/10结构旋转式开关磁阻电动机，具有非对称磁路形式，在驱动舵的过程中可以采取不同的通电方式，使系统的转矩达到给定值，且控制方式极其灵活，调速范围宽，更适合船舶应用。
3.外壳能够保护舵叶直线驱动装置的各个组成构件，并达到防水效果。
4.防水层能够进一步防止海水对舵叶直线驱动装置的侵蚀，提高本装置的耐用性。
附图说明
图1为实施例一提供的船舶直驱式电力驱动舵机装置结构示意图；
图2为实施例二提供的船舶直驱式电力驱动舵机装置结构示意图。
附图标明列表：
1-开关磁阻电动机控制单元，2-开关磁阻电动机，3-行星滚柱丝杠，4-主螺纹丝杠，5-船舶舵叶驱动轴承，6-舵，7-舵叶，8-舵杆，9-外壳。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例一：
如图1所示的船舶直驱式电力驱动舵机装置，包括舵叶直线驱动装置和舵6，所述舵叶直线驱动装置包括开关磁阻电动机2、行星滚柱丝杠3和船舶舵叶驱动轴承5，所述舵6包括舵叶7和舵杆8，所述开关磁阻电动机2的转轴与行星滚柱丝杠3连接，行星滚柱丝杠3与船舶舵叶驱动轴承5连接，船舶舵叶驱动轴承5与舵叶7相连，所述开关磁阻电动机2还连接着开关磁阻电动机控制单元1，开关磁阻电动机控制单元1用于控制开关磁阻电动机2的运行。
开关磁阻电动机其转子上没有任何形式的绕组，因此不会有鼠笼感应；也避免了电机制造过程中铸造不良和使用过程中的断条等问题；其转子机械强度极高，可以用于超高速运转（如每分钟上万转）；在定子方面，它只有几个集中绕组，因此制造简便、绝缘结构简单。开关磁阻电动机控制单元1应设置在船舶控制室中，控制开关磁阻电动机2的运行。行星滚柱丝杠3包括主螺纹丝杠4和设置在主螺纹丝杠四周的螺纹滚柱，开关磁阻电动机的旋转转矩驱动行星滚柱丝杠3把开关磁阻电动机的旋转运动转换为直线运动，其刚度和抗冲击能力强，并能在极其艰苦的环境中承受重载上千小时，工作寿命长，适合于船舵水下驱动环境。
作为本实施例的一种优选方案，开关磁阻电动机2采用六相12/10结构旋转式开关磁阻电动机，绕组为六相形式，定子上有12个定子齿，转子上10个转子齿，六相12/10结构旋转式开关磁阻电动机的磁路形式为短磁路与长磁路相结合的形式，可以使该电机在启动与运行过程中形成不同的驱动转矩，提高驱动用转矩，保证舵在运动的过程中较好的稳定性。
实施例二：
作为实施例一的改进方案，如图2所示，所述舵叶直线驱动装置外包裹着外壳9，外壳9能够保护舵叶直线驱动装置的各个组成构件，由于本装置设置在水下，因此外壳9接缝处应做密封处理，最好为一体结构，以达到防水效果。作为进一步的改进，外壳9上还可覆盖有防水层，优选为高分子防腐防水涂料层，防水层能够进一步防止海水对舵叶直线驱动装置的侵蚀，提高本装置的耐用性。本例中其他技术特征与实施例一相同。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (4)

1.一种船舶直驱式电力驱动舵机装置，其特征在于：包括舵叶直线驱动装置和舵，所述舵叶直线驱动装置包括开关磁阻电动机、行星滚柱丝杠和船舶舵叶驱动轴承，所述舵包括舵叶和舵杆，所述开关磁阻电动机的转轴与行星滚柱丝杠连接，行星滚柱丝杠与船舶舵叶驱动轴承连接，船舶舵叶驱动轴承与舵叶相连，所述开关磁阻电动机还连接着开关磁阻电动机控制单元，开关磁阻电动机控制单元用于控制开关磁阻电动机的运行。
2.根据权利要求1所述的船舶直驱式电力驱动舵机装置，其特征在于：所述开关磁阻电动机为六相12/10结构旋转式开关磁阻电动机。
3.根据权利要求1或2所述的船舶直驱式电力驱动舵机装置，其特征在于：所述舵叶直线驱动装置外包裹着外壳。
4.根据权利要求3所述的船舶直驱式电力驱动舵机装置，其特征在于：所述外壳上覆盖有防水层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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