一種利用直線電機驅動的舵機裝置製造方法
2023-12-04 15:16:21 1
一種利用直線電機驅動的舵機裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用直線電機驅動的舵機裝置，包括直線圓筒形磁通切換電動機、控制單元和船舵本體，所述船舵本體包括舵葉、與舵葉連接的舵杆、以及與舵杆相連的固定端；所述直線圓筒形磁通切換電動機包括定子、轉子和發動機轉軸，還包括至少一個嵌位裝置，所述嵌位裝置包括設置在發動機轉軸上的嵌位繞組；所述直線圓筒形磁通切換電動機通過發動機轉軸與固定端相連、從而帶動舵杆和舵葉轉動，控制單元用於控制直線圓筒形磁通切換電動機的運作。本舵機裝置結構簡單，成本低廉，相應速度快，且具有極高的效能轉換率。
【專利說明】一種利用直線電機驅動的舵機裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種利用直線電機驅動的舵機裝置，屬於船舶電力推進【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著自動控制技術及大功率電力電子技術的發展，船舶電力推進技術得到了越來越廣泛的應用，目前大多數的海洋工程船的推進裝置都是利用純電力驅動，這主要是因為電力直接驅動技術與傳統的主機推進技術相比較，電力直接驅動不需體積龐大的船舶主機，只需普通的船用發電機發出電能供給推進裝置，這樣可以減少主機所佔的船舶內部空間，提局船舶運營的效率。
[0003]傳統電力驅動裝置採用旋轉式電動機作為驅動電機，當船舶中的裝置需要直線運動時，傳統的做法是利用旋轉運動一直線運動轉換裝置將旋轉運動轉換成直線運動，現今的船舶舵機大多利用液壓系統或機械系統將電動機的旋轉運動轉換成直線運動，液壓系統結構複雜，維修率高，隨之帶來的成本較大；而機械系統要求機械加工的精密度很高，而且，機械轉換系統的直線運動響應緩慢，定位精度較差，已經不能滿足如今的高效能要求。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型公開了一種利用直線電機驅動的舵機裝置，結構簡單，且具有極高的效能轉換率。
[0005]為了達到以上目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]一種利用直線電機驅動的舵機裝置，包括直線圓筒形磁通切換電動機、控制單元和船舵本體，所述船舵本體包括舵葉、與舵葉連接的舵杆、以及與舵杆相連的固定端；所述直線圓筒形磁通切換電動機包括定子、轉子和發動機轉軸，還包括至少一個嵌位裝置，所述嵌位裝置包括設置在發動機轉軸上的嵌位繞組；所述直線圓筒形磁通切換電動機的發動機轉軸通過傳動軸與固定端相連、從而帶動舵杆和舵葉轉動，控制單元用於控制直線圓筒形磁通切換電動機的運作。
[0007]作為本實用新型的一種改進方案，所述船舵本體中還包括制動裝置，所述制動裝置包括設置在舵杆上的制動繞組。
[0008]作為本實用新型的一種優選方案，所述嵌位繞組為超導型繞組。
[0009]作為本實用新型的一種優選方案，所述制動繞組為超導型繞組。
[0010]作為本實用新型的一種改進方案，所述直線圓筒形磁通切換電動機外還設置有外殼。
[0011]作為本實用新型的一種優選方案，所述直線圓筒形磁通切換電動機為三相圓筒型永磁直線磁通切換電動機。
[0012]與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和有益效果:
[0013]1.採用永磁直線圓筒形電動機作為電力直驅裝置，結構簡單、成本低。此外，電機中的嵌位裝置，可以加速舵的起動與停止，增加整套舵機裝置的動態響應度，從而減小與制動啟動時間。
[0014]2.船舵的制動裝置能夠保證轉舵過程中舵的可靠制動。
[0015]3.嵌位裝置和制動裝置的繞組由超導材料製成，電阻小，能耗低，電能轉化效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型提供的利用直線電機驅動的舵機裝置結構示意圖；
[0017]圖2為圖1中A部放大示意圖；
[0018]圖3為圖1中B部放大示意圖；
[0019]附圖標記列表:
[0020]1-控制單元，2-直線圓筒形磁通切換電動機，201-定子，202-轉子，203-發動機轉軸，204-嵌位裝置，205-嵌位繞組，3-船舵本體，301-舵葉，302-舵杆，303-固定端，304-制動裝置，305-制動繞組，4-傳動軸，5-外殼。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本實用新型，應理解下述【具體實施方式】僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語「前」、「後」、「左」、「右」、「上」和「下」指的是附圖中的方向，詞語「內」和「外」分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0022]如圖1、圖2、圖3所示，一種利用直線電機驅動的舵機裝置，包括直線圓筒形磁通切換電動機2、控制單元I和船舵本體3，所述船舵本體3包括舵葉301、與舵葉301連接的舵杆302、以及與舵杆302相連的固定端303，所述直線圓筒形磁通切換電動機2包括定子201、轉子202和發動機轉軸203，為了保證船舶的轉向角度和轉向速度，直線圓筒形磁通切換電動機2中還包括至少一個嵌位裝置204，圖1中，嵌位裝置204為兩個，分別設置在發動機轉軸203的兩端。具體地說，如圖2所示，所述嵌位裝置204包括設置在發動機轉軸203上的嵌位繞組205，該嵌位繞組205優選由超導材料製成，超導型嵌位裝置能夠在通入較小電流的情況下短時間產生較大的推力或者制動力，能效極高。所述直線圓筒形磁通切換電動機2的發動機轉軸203通過傳動軸4與固定端303相連、從而帶動舵杆302和舵葉301轉動，控制單元I用於控制直線圓筒形磁通切換電動機2的運作。
[0023]為了保證轉舵過程中舵的可靠制動，所述船舵本體3中還包括制動裝置304，如圖3所示，所述制動裝置304包括設置在舵杆302上的制動繞組305。所述制動繞組305由超導材料製成，電阻小，能耗低，電能轉化效率高。
[0024]作為本實用新型的一種改進方案，所述直線圓筒形磁通切換電動機2外還設置有外殼5，外殼為防止海水腐蝕的材料並具有水密性，能保證舵機驅動裝置工作過程中不會滲入裝置的內部。外殼上還可進一步覆塗防水層，以加強防水效果，延長裝置的整體使用壽命。
[0025]作為本實用新型的一種優選方案，所述直線圓筒形磁通切換電動機可採用三相圓筒型永磁直線磁通切換電動機，該圓筒形永磁直線具有超導型嵌位裝置，能夠滿足船舶轉舵過程中能夠左右轉舵70°的角度，在所限定的時間28秒內從左舵35°轉到右舵35°的要求，能夠滿足本裝置的性能需求。
[0026]本實用新型方案所公開的技術手段不僅限於上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種利用直線電機驅動的舵機裝置，其特徵在於:包括直線圓筒形磁通切換電動機(2 )、控制單元(I)和船舵本體(3 )，所述船舵本體(3 )包括舵葉(301)、與舵葉(301)連接的舵杆(302)、以及與舵杆(301)相連的固定端(303);所述直線圓筒形磁通切換電動機(2)包括定子(201)、轉子(202)和發動機轉軸(203)，還包括至少一個嵌位裝置(204)，所述嵌位裝置(204)包括設置在發動機轉軸上的嵌位繞組(205);所述直線圓筒形磁通切換電動機(2)的發動機轉軸(203)通過傳動軸(4)與固定端(303)相連、從而帶動舵杆(302)和舵葉(301)轉動，控制單元(I)用於控制直線圓筒形磁通切換電動機(2 )的運作。
2.根據權利要求1所述的利用直線電機驅動的舵機裝置，其特徵在於:所述船舵本體(3 )中還包括制動裝置，所述制動裝置(304 )包括設置在舵杆(302 )上的制動繞組(305 )。
3.根據權利要求1或2所述的利用直線電機驅動的舵機裝置，其特徵在於:所述嵌位繞組(205)為超導型繞組。
4.根據權利要求1或2所述的利用直線電機驅動的舵機裝置，其特徵在於:所述制動繞組(305)為超導型繞組。
5.根據權利要求1或2所述的利用直線電機驅動的舵機裝置，其特徵在於:所述直線圓筒形磁通切換電動機(2)外還設置有外殼(5)。
6.根據權利要求1或2所述的利用直線電機驅動的舵機裝置，其特徵在於:所述直線圓筒形磁通切換電動機(2 )為三相圓筒型永磁直線磁通切換電動機。
【文檔編號】B63H25/26GK203601552SQ201320804173
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】劉強 申請人:江蘇海事職業技術學院