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大功率跨度的变速水下推进电机及其设计方法、水下装备 

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申请/专利权人:西北工业大学

摘要:为解决目前用于提升水下推进电机在工作区内的综合效率而采用的高、低功率组合式推进电机系统具有系统冗杂,电气控制复杂的问题,本发明提供一种大功率跨度的变速水下推进电机及其设计方法、水下装备。本发明提出了变速器总成和高速电机总成结合的变速水下推进电机的思路,并结合水下装备的特点和总技术指标要求对变速器总成和高速电机总成进行联合优化,在水下装备的巨大功率跨度和有限空间重量的约束下,实现水下装备分别在低速巡航状态和高速航行运行状态下时,通过自主切换变速器挡位,使变速水下推进电机运行在最佳工作转速上,有利于在尽可能保证变速水下推进电机高功率输出能力的同时提高低速效率,提升水下推进电机在工作区内的综合效率。

主权项:1.大功率跨度的变速水下推进电机的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将水下装备对动力推进系统要求的总设计指标分解为高速电机总成和变速器总成的设计指标;步骤2:根据水下装备的空间约束和高速电机总成的加工制造工艺难度,预取高速电机总成的高功率转速,结合步骤1分解到的高速电机总成的设计指标,进行高速电机总成设计,得到尺寸、效率和重量均满足步骤1分解得到的高速电机总成的设计指标的高速电机总成,并获取所得到的高速电机总成在低功率状态下效率最佳的转速,将所述效率最佳的转速作为所得到的高速电机总成的低功率状态下的输出转速;步骤3:基于所述总设计指标、步骤2预取的高速电机总成的高功率转速,以及步骤2确定的低功率状态下的输出转速计算减速比,基于所述减速比和步骤1分解到的变速器总成的设计指标进行变速器总成设计,得到尺寸、效率和重量均满足步骤1分解得到的变速器总成的设计指标的变速器总成;步骤4:重复执行步骤2和3,得到多个设计样本点,每个设计样本点均包括高速电机总成和与之匹配的变速器总成的结构参数;步骤5:对所有设计样本点,采用智能优化算法,以低速总效率最大和总重量最轻为优化目标进行总体优化,得到满足所述总设计指标的最优Pareto解集,根据对低速总效率和总重量的重视程度,从所述最优Pareto解集中选择最优设计解。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 西北工业大学 大功率跨度的变速水下推进电机及其设计方法、水下装备

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