Полупогружная двигательно-движительная установка

Изобретение относится к области морской подводной техники, а именно к конструкциям двигательно-движительных установок (ДДУ) подводных аппаратов. Полупогружная двигательно-движительная установка (ДДУ) содержит ротор, статор, разделитель сред, корпус и движитель. Движитель соединен непосредственно с ротором электродвигателя (ЭД), расположенным в морской воде, а герметичный разделитель сред расположен в немагнитном зазоре между ротором и статором ЭД ДДУ. Достигается снижение уровня шума и вибрации двигательно-движительной установки, а также снижение ее массогабаритных характеристик. 2 ил.

 

Изобретение относится к области морской подводной техники, в частности к двигательно-движительным установкам (ДДУ) подводных аппаратов (ПА).

Создание самоходных автономных необитаемых подводных аппаратов длительного режима работы является сложной задачей, прежде всего в связи с необходимостью обеспечения нулевой плавучести, что ведет к необходимости жесткой экономии массы всех входящих в ПА компонентов, включая и ДДУ.

Существующая концепция построения ДДУ подразделяется на два направления:

- низкооборотные двигатели прямого соединения с движителем (высокие моментные характеристики достигаются за счет массы активной части электродвигателя);

- высокоскоростные двигатели, соединенные с движителем через редуктор (высокие моментные характеристики достигаются за счет понижения высокой частоты вращения ротора, пропорционально передаточному отношению редуктора).

В силу своей простоты ДДУ первого типа получили широкое распространение, однако в таких конструкциях исключается возможность использования наиболее эффективного способа снижения массогабаритных характеристик - повышение частоты вращения, поскольку при повышении частоты вращения в жидкой среде возрастают потери на трение, что приводит к снижению КПД.

ДДУ второго типа обладают более высокими удельными показателями и несмотря на высокий уровень сложности, в настоящее время, установки данного типа получили наибольшее распространение.

Известна ДДУ модели 521 фирмы «Tecnadyne», в состав которой входят: инвертор-преобразователь (располагается в сухом герметичном отсеке ДДУ, предназначен для преобразования постоянного тока в переменный для регулирования двигателя); синхронный высокоскоростной электродвигатель (ЭД) с возбуждением от постоянных магнитов на редкоземельных элементах; планетарный редуктор (для согласования частоты вращения двигателя и движителя); магнитная муфта (для обеспечения герметизации и передачи вращающего момента от выходного вала редуктора к валу движителя через герметичный разделитель сред); движитель (см. на сайте www.tecnadyne.com).

Наиболее близким аналогом (прототип) является конструкция двигательно-движительной установки, описанная в патенте РФ №2557291. Данная конструкция имеет состав, аналогичный модели 521 фирмы «Tecnadyne», а основное отличие заключается в переносе магнитной муфты непосредственно на вал электродвигателя, при этом редуктор оказывается в полости, заполненной жидкостью, такое решение обеспечивает существенный выигрыш по массогабаритным характеристикам.

Общим недостатком ДДУ второго типа являются: высокий уровень шума, вызванный наличием редуктора, а также большие габариты и масса узла уплотнения, содержащего магнитную муфту.

Для снижения массогабаритных характеристик и снижения уровня шума установки предлагается поместить герметичный разделитель сред непосредственно в немагнитном зазоре между ротором и статором ДДУ.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение уровня шума и вибрации двигательно-движительной установки, а также снижение ее массогабаритных характеристик.

Сущность изобретения поясняется на фигурах 1 и 2, где соответственно приведены «Полупогружная двигательно-движительная установка» и «Разделительная перегородка (герметичный разделитель сред) с ротором электродвигателя».

Предлагаемая конструкция ДДУ подводного аппарата содержит статор 1, ротор 2, корпусно-механическую часть 3, движитель 4 и разделитель сред 5.

Герметичность ДДУ обеспечивается немагнитной перегородкой (разделитель сред), которая изолирует статор ЭД, находящийся в воздушной среде 6, от морской воды 7.

В ходе проведения исследований был изготовлен экспериментальный образец полупогружной двигательно-движительной установки, испытания которого, подтвердили правильность принятых конструктивных решений.

Применение изобретения позволяет:

- обеспечить надежную герметизацию статора ЭД ДДУ за счет использования разделителя сред;

- уменьшить габариты и массу ДДУ за счет переноса разделителя сред непосредственно в немагнитный зазор ЭД ДДУ;

Таким образом, появляется реальная возможность получения новых тактико-технических характеристик ДДУ в компактном исполнении.

Полупогружная двигательно-движительная установка (ДДУ), содержащая ротор, статор, разделитель сред, корпус и движитель, отличающаяся тем, что движитель соединен непосредственно с ротором электродвигателя (ЭД), расположенным в морской воде, а герметичный разделитель сред расположен в немагнитном зазоре между ротором и статором ЭД ДДУ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетическим системам судов. Способ управления торможением и реверсом гребных электродвигателей заключается в поочередном рекуперативном торможении двигателей судна.

Изобретение относится к транспортным средствам, способным передвигаться как по суше, так и по воде, и предназначено для использования вместе с колесным транспортным средством переднего привода.

Изобретение относится к судостроению, в частности к единым электроэнергетическим установкам судов большой мощности. Единая электроэнергетическая установка судна содержит главные, первичные, тепловые двигатели, электрические генераторы, автоматические выключатели, инверторы напряжения с накопительными конденсаторами, согласующий электрический преобразователь, накопитель энергии и гребные электродвигатели, систему управления единой электроэнергетической установкой, согласующий трансформатор, щит вторичного электропитания, аварийный (стояночный) дизель-генератор и потребители собственных нужд.

Использование - в области электротехники, судостроения. Технический результат - повышение надежности и КПД, расширение функциональных возможностей электроэнергетической установки.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в установках преобразования электроэнергии для снабжения электроэнергией судов. Техническим результатом является обеспечение мощностью при коротком замыкании, необходимой для избирательности защит, способной исключать неисправности и повышать эффективность преобразования.

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов. Электроэнергетическая установка судна содержит главный первичный тепловой двигатель, преобразователи частоты, гребной электродвигатель, вспомогательный дизель-генератор, согласующий трансформатор, главный распределительный щит, вторичный распределительный щит, автоматические выключатели и потребители собственных нужд.

Изобретение относится к судостроению, а именно к движительному агрегату корабля. Движительный агрегат корабля содержит конструкцию (1) оболочки, электрический двигатель (3), систему (12) охлаждения с замкнутой циркуляцией газа, замкнутую жидкостную систему (15) охлаждения, которая имеет внутреннее пространство и газожидкостный теплообменник (17).

Изобретение относится к судостроению, а именно к движительному агрегату корабля, такому как азимутальный движительный агрегат корабля. Движительный агрегат содержит конструкцию оболочки, электрический двигатель, гребной винт, цилиндрическую секцию, поддерживающую секцию, поддерживающий металлический лист.

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкциям силовых установок подводных аппаратов. Силовая установка подводного аппарата содержит высокооборотный электродвигатель переменного тока, который соединен с движителем аппарата через редуктор.

Изобретение относится к устройству для подачи движительной энергии к движительной системе с противоположно вращающимися гребными винтами в морском судне. Устройство содержит первый гребной винт, приводимый вращающимся силовым агрегатом, и второй гребной винт, приводимый двигателем переменного тока.

Изобретение относится к области морской подводной техники, а именно к конструкциям двигательно-движительных установок подводных аппаратов. Двигательно-движительная установка подводного аппарата содержит высокоскоростной электродвигатель, редуктор, узел уплотнения и движитель. В качестве редуктора и узла уплотнения использован магнитный редуктор, который содержит кольцевой элемент, выполненный из магнитопроводящего сплава с радиальными пазами. Достигается снижение шумоизлучения всего аппарата в целом. 2 ил.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электрическая передача мощности тягового транспортного средства на переменном токе содержит тепловой двигатель, асинхронный генератор переменного тока с фазным ротором, тяговый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором и обратимый статический преобразователь частоты. Электрическая передача снабжена дополнительным инвертором напряжения, согласующим трансформатором, дизель-генераторной установкой, щитом питания внешних потребителей, пятью автоматическими выключателями, главным распределительным щитом и потребителями собственных нужд. Вход постоянного тока инвертора согласовано подключен к звену постоянного тока обратимого статического преобразователя, а вход переменного тока инвертора через согласующий трансформатор и четвертый автоматический выключатель подключен к шинам главного распределительного щита, к шинам которого подключены потребители собственных нужд и дизель-генераторная установка. Технический результат заключается в повышении надежности электричсекой передачи транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Система управления электродвижительным комплексом судов ледового класса и ледоколов содержит систему управления движительно-рулевой колонкой и судна в целом, систему электродвижения. Система управления движительно-рулевой колонкой и судна в целом содержит систему управления электродвижением, блок выбора безопасной стратегии управления движительно-рулевой колонкой, интерактивный блок управления движением судна. Система управления электродвижением содержит блок управления мощностью гребного электродвигателя, блок управления азимутальным углом поворота движительно-рулевой колонки. Система электродвижения содержит преобразователь частоты, гребной электродвигатель, движительно-рулевую колонку, систему комплексного мониторинга движительно-рулевой колонки. Обеспечивается снижение ледовых нагрузок на движительно-рулевую колонку и предотвращение аварийной ситуации при изменении ледовых условий. 1 ил.
Наверх