[發明專利]直軸推進式的船舶電力直驅推進裝置、推進系統及方法

在審

• 申請號: 201410495212.1
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104260868A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王偉然;翟江濤;李春華;李泰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;B63H23/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種直軸推進式的船舶電力直驅推進裝置，其特征在于：包括電機外殼（503），外殼內部的驅動電機，通過驅動電機的內轉子（509）與外轉子（505），使得與內轉子（509）相連接的后螺旋槳（511）和與外轉子（505）相連接的前螺旋槳（510）異向旋轉。

2.如權利要求1所述的吊艙式船舶電力直驅推進裝置，其特征在于，進一步包括：用于驅動電機進行供電的供電電纜（501），設置在電機外殼上的電纜接口（502），設置在電機殼體中的外轉子（505），通過定子固定件（504）固定于電機外殼的驅動電機定子（508），位于電機最內層的內轉子（509），以及連接在內轉子（509）上的后螺旋槳（511）和連接在外轉子（505）上的前螺旋槳（510），所述電機定子在外側和內側分別開槽，用于固定定子繞組I（506）和定子繞組II（507），定子繞組I（506）通過使外轉子（505）旋轉的電樞電流，定子繞組II（507）通過使內轉子（509）旋轉的電樞電流。

3.如權利要求1所述的直軸推進式的船舶電力直驅推進裝置，其特征在于，所述內轉子與后螺旋槳傳動軸之間的固定聯接方式包括焊接和通過緊固件聯接。

4.如權利要求1所述的直軸推進式的船舶電力直驅推進裝置，其特征在于，外轉子與前螺旋槳傳動軸的固定聯接方式包括焊接和通過緊固件聯接。

5.一種直軸推進式的船舶電力直驅推進系統，其特征在于，包括：權利要求1至4任一項所述的推進裝置，以及處理器和

采樣單元，包括用于采集電機相電流信號的電流采樣單元，用于采集線電壓信號和直流母線信號的電壓采樣單元，用于采集內轉子和外轉子轉速信號的轉速采樣單元，以及溫度采樣單元；

多相逆變器主電路，接收處理器輸出的PWM信號，并輸出控制電壓以驅動推進裝置。

6.如權利要求5所述的直軸推進式的船舶電力直驅推進系統，其特征在于，所述處理器為DSP處理器。

7.基于權利要求5所述的直軸推進式的船舶電力直驅推進系統的推進方法，其特征在于，

包括如下步驟：

步驟1：初始化程序，初始化GPIO和PIE寄存器；

步驟2：定義轉速采樣單元、ADC轉換輸入和定時器；

步驟3：使能中斷、定時器開始計數。

8.如權利要求7所述的推進方法，其特征在于，所述初始化程序包括：

步驟11、配置系統寄存器；

步驟12、初始化I/O管腳；

步驟13、初始化ADC設置；

步驟14、初始化事件管理器、CAP捕捉引腳、QEP正交編碼器引腳和比較單元；

步驟15、采用離線化自適應遺傳算法計算最佳PID參數；

步驟16、采用MRDSVM-DTC算法生成初始數域；

步驟17、配置中斷。

9.如權利要求7所述的推進方法，其特征在于，所述中斷程序包括：

讀取各定子繞組的電流和電壓采樣值；

讀取光電編碼器采樣得到的內外轉子速度值；

計算內外轉子的磁鏈和轉矩值；

進行坐標變換；

內外轉子控制電流值的計算；

根據標志量，在數域中選擇最佳的控制矢量；

每個基本矢量工作T/m周期，將所對應的空間電壓矢量送入逆變器。