[發明專利]一種水下無人航行器四余度容錯電機繞組

在審

• 申請號: 201510979475.4
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105553150A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 張明;楊邦清;王玥;周迪峰;龔峰
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28;H02K3/16
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;仇蕾安

技術領域

本發明屬于電機繞組領域，具體涉及一種水下無人航行器四余度容錯電機 繞組。

背景技術

我國是海洋大國，臺灣、南海、東海等問題以及海上戰略通道安全問題亟 待解決，水下無人航行器(UUV)作為一種海上力量倍增器，有著廣泛而重要 的軍事用途，在未來海戰中有不可替代的作用。隨著UUV及相關技術的發展， UUV已經被用于執行掃雷、偵察、情報搜集及海洋探測等任務，在未來海戰中 還可能作為水下武器平臺、后勤支持平臺等裝備使用，因而具有重要意義。

水下無人航行器推進系統是整個無人航行器正常運行的關鍵，而推進電機 又是整個推進系統的核心，是航行器穩定控制回路的重要環節，其安全性和可 靠性是保障水下無人航行器安全可靠運行的前提條件之一。

現行水下無人航行器推進電機主要是采用普通電機作為推進裝置，在電機 本體發生故障的情況下，無人航行器就會失去動力懸停或者下沉，甚至有丟失 整個航行器的風險。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種水下無人航行器四余度容錯電機繞組，增加 了水下無人航行器的電機驅動的電氣余度，提高了水下無人航行器推進系統的 安全性和可靠性。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：一種水下無人航行器四余度容 錯電機繞組，包括一個12槽的定子鐵芯和4套三相繞組，每套三相繞組均包括 3個電樞繞組，屬于同一套三相繞組的三個電樞繞組在所述12槽定子鐵芯上間 隔120度分布、且三者相連；4套三相繞組之間互相獨立，分別由不同驅動器驅 動，4套三相繞組分別構成4個電氣余度，相鄰的電氣余度之間相隔一個槽距角。

進一步地，電機繞組用于水下無人航行器的推進電機，所述推進電機具備 兩種工作模式：熱備份模式和冷備份模式；熱備份模式下4個電氣余度同時工 作，共同驅動水下無人航行器前進，在不多于3個電氣余度發生故障時，推進 電機剩余的正常電氣余度繼續保證水下無人航行器的正常工作；冷備份工作模 式下4個電氣余度中至多有3個電氣余度同時工作，剩下的電氣余度處于停止 狀態，處于工作狀態的電氣余度發生故障時，故障狀態的電氣余度退出工作， 停止狀態的電氣余度介入工作。

有益效果：

1、本發明所提供的一種水下無人航行器四余度容錯電機繞組，增加了水 下無人航行器的電機驅動的電氣余度，提高了水下無人航行器推進系統的安全 性和可靠性。

2、采用本發明所述繞組方案的推進電機可以運行于兩種工作模式下：熱 備份模式和冷備份模式。其中，熱備份模式下4個電氣余度同時工作，共同驅 動航行器前進，在不多于3個電氣余度發生故障時，推進電機剩余的正常余度 可以繼續保證航行器的正常工作或者給航行器的救援工作留下較為充足的寶貴 時間，進而大大降低水下無人裝備丟失的風險；在冷備份工作模式下4個電氣 余度中至多有3個電氣余度同時工作，剩下的電氣余度處于停止狀態，處于工 作狀態的電氣余度發生故障時，故障狀態的余度退出工作，停止狀態的電氣余 度介入工作，進而保證整個潛航體正常工作。

附圖說明

圖1為水下無人航行器四余度容錯電機繞組方案示意圖，圖2為水下無人 航行器四余度容錯電機繞組展開示意圖。

其中，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12為定子槽，13、14、15、 16、17、18、19、20、21、22、23、24為定子齒，A、B、C為三相電樞繞組， 1A、1B、1C為第一個電氣余度三相電樞繞組，2A、2B、2C為第二個電氣余度 三相電樞繞組，3A、3B、3C為第三個電氣余度三相電樞繞組，4A、4B、4C為 第四個電氣余度三相電樞繞組。

圖2水下無人航行器四余度容錯電機繞組展開示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

實施例1、