RU2320516C1 - Propulsive system with submersible electric motor - Google Patents
Propulsive system with submersible electric motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320516C1 RU2320516C1 RU2006126954/11A RU2006126954A RU2320516C1 RU 2320516 C1 RU2320516 C1 RU 2320516C1 RU 2006126954/11 A RU2006126954/11 A RU 2006126954/11A RU 2006126954 A RU2006126954 A RU 2006126954A RU 2320516 C1 RU2320516 C1 RU 2320516C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- shaft
- racks
- electric motor
- propulsive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, а именно к пропульсивным (винторулевым) системам для надводных кораблей и судов различного водоизмещения, а также может быть применено на подводных аппаратах и других плавсредствах. При соответствующем изменении формы корпуса система может быть использована в трубопроводном транспорте для перекачки жидких сред.The invention relates to shipbuilding, and in particular to propulsion (propeller-driven) systems for surface ships and vessels of various displacement, and can also be used on underwater vehicles and other boats. With a corresponding change in the shape of the body, the system can be used in pipeline transport for pumping liquid media.
Известны пропульсивные системы фирмы AQUAMASTER [1], содержащие корпус и винт в насадке, а также механическую передачу мощности от двигателя к валу гребного винта. Известны пропульсивные системы этой же фирмы с соосными винтами. Недостатки таких систем - механическая передача мощности имеет существенные массогабаритные характеристики, использование редуктора снижает КПД системы, корпус системы создает сравнительно большое гидродинамическое сопротивление, что также снижает эффективность системы, кроме того системы имеют достаточно сложную конструкцию.Known propulsive systems of the company AQUAMASTER [1], comprising a housing and a screw in the nozzle, as well as mechanical transmission of power from the engine to the shaft of the propeller. Known propulsion systems of the same company with coaxial screws. The disadvantages of such systems - mechanical power transfer has significant weight and size characteristics, the use of a gearbox reduces the efficiency of the system, the body of the system creates a relatively large hydrodynamic resistance, which also reduces the efficiency of the system, in addition, the systems have a rather complicated design.
Известны пропульсивные системы фирмы SHOTTEL GmbH с погружным электродвигателем [2], содержащие корпус, электродвигатель в корпусе, на валу которого насажен гребной винт. Недостатки - сравнительно небольшой КПД винта, работающего в стесненных условиях, а также существенное гидродинамическое сопротивление корпуса системы, что снижает эффективность ее работы.Known propulsion systems of the company SHOTTEL GmbH with a submersible motor [2], comprising a housing, an electric motor in the housing, on the shaft of which a propeller is mounted. Disadvantages - the relatively small efficiency of the screw operating in confined spaces, as well as the significant hydrodynamic resistance of the system housing, which reduces its efficiency.
Известен водометный движительно-двигательный комплекс [3], содержащий автономный корпус с погружным электродвигателем, статор которого прикреплен к корпусу, а ротор с внутренней стороны имеет как единое целое круговое кольцо. Принят за прототип.Known water-jet propulsion-motor complex [3], containing an autonomous housing with a submersible electric motor, the stator of which is attached to the housing, and the rotor from the inside has as a single whole circular ring. Adopted for the prototype.
Недостатки прототипа - отсутствие устойчивого вращения ротора, возможность повышенной вибрации и шумов от опорно-упорных устройств, сравнительно низкая их ремонтопригодность и относительная сложность конструкции комплекса.The disadvantages of the prototype are the lack of stable rotation of the rotor, the possibility of increased vibration and noise from support-stop devices, their relatively low maintainability and the relative complexity of the design of the complex.
Технический результат изобретения - обеспечение устойчивого вращения ротора, упрощение конструкции комплекса, снижение уровня вибрации и шума, улучшение ремонтопригодности, повышение КПД.The technical result of the invention is the provision of stable rotation of the rotor, simplifying the design of the complex, reducing vibration and noise, improving maintainability, increasing efficiency.
Технический результат достигается тем, что пропульсивная система с погружным электродвигателем содержит автономный корпус в виде направляющей насадки и реверсивный погружной электродвигатель, статор которого прикреплен к корпусу, а ротор с внутренней стороны имеет как единое целое круговое кольцо. Катушки статора размещены по кругу параллельно центральной оси двигателя, а с обоих торцов статора соосно размещены роторы с круговым кольцом, к внутренней поверхности которого закреплены лопасти гребного винта. При этом внутренний диаметр кругового кольца равен внутреннему диаметру статора. Оба ротора имеют единый вал, который одновременно является валом гребных винтов, причем вал прикреплен к стойкам, закрепленным к несущим конструкциям корпуса системы и/или статора, а ступицы гребных винтов снабжены подшипниками вала.The technical result is achieved by the fact that the propulsion system with a submersible electric motor contains an autonomous housing in the form of a guide nozzle and a reversible electric immersion motor, the stator of which is attached to the housing, and the rotor on the inside has as a single whole circular ring. The stator coils are arranged in a circle parallel to the central axis of the motor, and rotors with a circular ring are placed coaxially on both ends of the stator, the propeller blades are fixed to its inner surface. The inner diameter of the circular ring is equal to the inner diameter of the stator. Both rotors have a single shaft, which at the same time is a shaft of propellers, and the shaft is attached to racks fixed to the supporting structures of the system housing and / or stator, and the hubs of the propellers are provided with shaft bearings.
Стойки выполнены полыми из композиционных материалов, отличающихся максимальными значениями внутренних потерь, могут быть заполнены вибропоглощающими материалами, расширяющими диапазон частот эффективного звуко- и вибропоглощения, могут иметь по длине виброакустические развязки. При этом стойки имеют оптимальный гидродинамический профиль, обеспечивающий минимальное сопротивление. К кормовым стойкам или к кормовой части корпуса системы крепятся перья рулевого устройства.The racks are made hollow of composite materials differing in the maximum values of internal losses, can be filled with vibration-absorbing materials, expanding the frequency range of effective sound and vibration absorption, and can have acoustic vibrations along the length. At the same time, the racks have an optimal hydrodynamic profile that provides minimal resistance. The feathers of the steering gear are attached to the stern posts or to the stern of the system housing.
Пропульсивная система с погружным электродвигателем изображена на фиг.1 (вертикальный продольный разрез), фиг.2 (вид спереди) и фиг.3 (вариант размещения стоек).A propulsive system with a submersible electric motor is shown in Fig. 1 (vertical longitudinal section), Fig. 2 (front view) and Fig. 3 (placement of racks).
Система включает корпус (насадку) 1, несущую конструкцию движителя 2, токоввод катушки статора электродвигателя 3, катушки статора 4, наружную обойму статора 5, внутреннюю разборную обойму статора 6, корпус ротора электродвигателя 7, высококоэрцетивный магнит 8, магнитопровод ротора 9, круговое кольцо 10, гребной винт 11, вал 12 и ступицу винта 13, носовую стойку (носовые стойки) 14, носовой подшипник вала 15, кормовую стойку (кормовые стойки) 16, кормовой подшипник вала 17, перо рулевой установки 18.The system includes a housing (nozzle) 1, the supporting structure of the mover 2, the current lead of the stator coil of the
Устройство работает следующим образом. При подаче электроэнергии по токовводу 3 в катушки статора электродвигателя 4 происходит вращение роторов 7 с кольцом 10 и, следовательно, приходят во вращение гребные винты 11. Засасываемый гребными винтами поток воды натекает на лопасти гребных винтов 11, образуется сила тяги. Лопасти отбрасывают воду на периферию к внутренней поверхности кольца. При этом образуется разрежение по центру кольца, что приводит к увеличению объема воды, проходящей через винт, на 30-40%. За счет этого эффекта может быть уменьшен диаметр гребных винтов без ухудшения их КПД, снижена частота вращения и, как следствие, уменьшен шум. Кормовой гребной винт может иметь вращение в одну сторону с носовым или в противоположную сторону. Это зависит от расстояния между гребными винтами. При небольшом расстоянии кормовой гребной винт может служить выпрямителем потока от носового гребного винта, для чего будет вращаться в противоположную сторону. Постоянные магниты кормового ротора при этом будут иметь одинаковые с носовым ротором полюсы к катушкам статора.The device operates as follows. When power is supplied through the
Для поворота судна на тот или иной борт, в случае невозможности вращения штанги 19, производят поворот пера (перьев) 18 рулевого устройства.To turn the ship on one or another side, if it is impossible to rotate the rod 19, turn the pen (s) 18 of the steering device.
Предлагаемая пропульсивная система по сравнению с существующими имеет сравнительно малый вес и габариты. Может быть размещена в любой части корпуса судна, на любом разумном удалении от корпуса (на подводном крыле, на рулях или вместо них, в откидных и поворотных колонках, между корпусами многокорпусных судов и т.п.) независимо от места размещения источника электрического тока. В системе отсутствует гребной вал, проходящий через корпус судна. Система не требует охлаждения. Возможно достижение низких уровней вибрации и шума в помещениях судна, а также в окружающем водном пространстве. Система обладает хорошей ремонтопригодностью, проста в обслуживании. Диапазон мощностей системы в таком исполнении практически не ограничивается [4].The proposed propulsive system in comparison with existing has a relatively low weight and dimensions. It can be placed in any part of the ship’s hull, at any reasonable distance from the hull (on the hydrofoil, on the rudders or instead of them, in hinged and rotary columns, between the hulls of multihull vessels, etc.), regardless of the location of the electric current source. The system does not have a propeller shaft passing through the hull. The system does not require cooling. It is possible to achieve low levels of vibration and noise in the premises of the vessel, as well as in the surrounding body of water. The system has good maintainability, easy to maintain. The range of system capacities in this design is practically unlimited [4].
Применение предлагаемой пропульсивной системы по сравнению с системами с механической передачей на винт (например, [1]) позволит ориентировочно снизить массу оборудования и объем занимаемых средствами электродвижения в пределах 20-40%, увеличить пропульсивные характеристики корабля не менее чем на 15-20% [5], снизить в 2-3 раза и более уровень шума и вибрации в помещениях корабля и в окружающей водной среде.The application of the proposed propulsion system in comparison with systems with mechanical transmission to the screw (for example, [1]) will approximately reduce the weight of the equipment and the volume occupied by electric propulsion within 20-40%, increase the propulsive characteristics of the ship by at least 15-20% [ 5], to reduce by 2-3 times or more the level of noise and vibration in the premises of the ship and in the surrounding aquatic environment.
По сравнению с существующими пропульсивными системами с погружным электродвигателем (например, [2]) следует ожидать снижения массы и габаритов системы, увеличения пропульсивных характеристик корабля не менее чем на 10-15%, а также дальнейшего снижения вибрации и акустических шумов.Compared with existing propulsion systems with a submersible electric motor (for example, [2]), one should expect a decrease in the mass and dimensions of the system, an increase in the propulsive characteristics of the ship by at least 10-15%, and also a further reduction in vibration and acoustic noise.
Применение автономного корпуса в виде направляющей насадки позволит увеличить тягу в 1,3-2 раза, существенно повысить КПД системы.The use of an autonomous housing in the form of a guide nozzle will increase thrust 1.3-2 times, significantly increase the efficiency of the system.
Часть системы (кроме ее корпуса), заключенная в несущей конструкции движителя 2, может быть применена для встраивания в круговую туннель корпуса судна, например в подруливающем устройстве, в водовод водометного движителя, в трубопровод транспорта текучих сред (газа, жидкости).A part of the system (except its hull), enclosed in the supporting structure of the propulsion unit 2, can be used for embedding in the circular tunnel of the hull of the vessel, for example, in a thruster, in the waterway of the water jet propulsion device, in the pipeline for transporting fluid (gas, liquid).
Источники информацииInformation sources
1. Excellence in Propulsion "News from the KaMeWa Group", Number 1, July 1997.1. Excellence in Propulsion "News from the KaMeWa Group", Number 1, July 1997.
2. WWW.Schottel.de.2. WW.Schottel.de.
3. Патент РФ № 2204502, публ. 2003.3. RF patent No. 2204502, publ. 2003.
4. "Demonstration and spin-off of the Integral Motor/ Propeller Propulsion System", Proceedings, 1994, Technical Innovation Symposium, 7-9 September 1994, pp.109-124.4. "Demonstration and spin-off of the Integral Motor / Propeller Propulsion System", Proceedings, 1994, Technical Innovation Symposium, 7-9 September 1994, pp. 109-124.
5. Вексляр В.Я. Поиск путей совершенствования конструкции движителей и пропульсивных систем боевых кораблей и судов. 3-я международная конференция и выставка по морским интеллектуальным технологиям, "Morintex - 1999", 14-16 сентября 1999 г., Санкт-Петербург.5. Vekslyar V.Ya. Search for ways to improve the design of propulsion systems and propulsion systems of warships and ships. 3rd international conference and exhibition on marine intellectual technologies, "Morintex - 1999", September 14-16, 1999, St. Petersburg.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006126954/11A RU2320516C1 (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | Propulsive system with submersible electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006126954/11A RU2320516C1 (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | Propulsive system with submersible electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2320516C1 true RU2320516C1 (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006126954/11A RU2320516C1 (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | Propulsive system with submersible electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2320516C1 (en) |
-
2006
- 2006-07-24 RU RU2006126954/11A patent/RU2320516C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4831297A (en) | Submersible electric propulsion motor with propeller integrated concentrically with motor rotor | |
US5185545A (en) | Dual propeller shock resistant submersible propulsor unit | |
US10988223B2 (en) | Electrical underwater jet motor with multiple stator for sea vehicles | |
KR101277348B1 (en) | Submarine with a propulsive derive comprising an annular electric motor, and operating method thereof | |
US6470817B2 (en) | Small waterplane area multihull (SWAMH) vessel | |
US20120093668A1 (en) | Rim driven thruster having propeller drive modules | |
CN208789911U (en) | A kind of electronic catheter type hydraulic propeller | |
CN108820169A (en) | A kind of electronic catheter type hydraulic propeller | |
CN109110096A (en) | Novel no axle construction pump spray formula propeller and the submarine navigation device containing the propeller | |
CN106828842B (en) | A kind of bionical cavity film water Female Robot of Electromagnetic muscle | |
KR101913690B1 (en) | Propulsion unit and vessel equipped with the same | |
US20040203298A1 (en) | Ship pod-mounted hydrojet propeller unit driven by a hollow electric motor | |
US6213042B1 (en) | Small waterplane area multihull (SWAMH) vessel with submerged turbine drive | |
RU2320516C1 (en) | Propulsive system with submersible electric motor | |
RU2327596C2 (en) | Propulsion system with electric motor | |
RU2204502C2 (en) | Water-jet propulsor-and-engine complex | |
RU2326021C2 (en) | Solovyev's propulsion system | |
RU2119875C1 (en) | Shipboard propeller-engine plant, type swivel column | |
JP2002534316A (en) | Equipment to propel a ship | |
RU2741676C1 (en) | Annular ship propulsor | |
RU2323123C1 (en) | Propulsion system with submersible electric motor | |
CN213139105U (en) | Contra-rotating propeller type annular electric propeller | |
CN110294093B (en) | Propulsion unit is used to paddle rotatable regulation's ship | |
GB2419861A (en) | Shrouded vane marine propeller | |
Holt et al. | High efficiency, counter-rotating ring thruster for underwater vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080725 |