[發明專利]一種太陽能船舶觸水表面直流脈沖磁流推進系統

在審

• 申請號: 201810154310.7
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108313197A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 陳蜀喬;陳雨彤
• 申請（專利權）人: 陳蜀喬
• 主分類號: B63B1/32
• 分類號: B63B1/32;B63B1/40;B63H21/00;B63H25/42;H02K41/035
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種太陽能船舶觸水表面直流脈沖磁流推進系統，屬于船體動力技術領域。包括磁條、推水溝槽、電極條、對偶電極條、電磁釘固定基板、電磁釘、供電線構成。船體左右表面磁流推進區之間的水流差異可實現船體的轉向；船體的整個外表面鋪設有嵌入電磁釘的電磁釘固定基板，該基座條相互平行排列；海水構成負載，將船體表面水的阻力轉變為船體表面水的推動力，推動船體運動。采用直流脈沖磁流驅動PWM調速系統以AT89S52單片機為控制核心，由命令輸入模塊、LED顯示模塊及直流脈沖磁流功率放大驅動模塊組成，實現數碼精確控制，徹底改變了船體的推進方式，更為節能，從原理上消除了船體阻力的模式，極具發展潛力。

技術領域

本發明涉及一種太陽能船舶觸水表面直流脈沖磁流推進系統，屬于船舶動力技術領域。

背景技術

船舶節能核心技術是減小阻力。影響船舶阻力的因素很多，其中主要的是航速、船型和船舶航行時的外界條件。對于大量使用的中、低速船舶而言，粘性阻力比興波阻力要大得多；對于高速船舶，則主要應減少興波阻力。在減少阻力方面的主要措施有：(1) 優化船舶的主要尺度和線型。目前采用較多的船型與線型有：① 球鼻艏船型(國外已發展可變球鼻艏, 其鼻可上下移動，或自由擺動，或按吃水與航速變化改變球體形狀) ；② 艉端球船型；③ 球艉及雙艉鰭船型；④ 縱流船型；⑤ 雙體船及小水線面雙體船；⑥ 不對稱艉部線型；⑦ 淺吃水肥大船型；⑧ 雙艉船和平頭渦艉。現在目前已有可變球鼻艏, 其鼻可上下移動, 或者是自由擺動, 并且，可以按照吃水與航速變化來改變球體形狀，這樣便可以起到節能的作用。提到船型問題，采用船艉附體，比如加鰭、導流管等等。如果說采用船艉附體,這種方法不僅能改善艉部流場, 從而降低粘壓阻力,而且還可以使螺旋槳的推進效率提高。目前采用的附體有:反作用力鰭;前置導管;附加推力鰭;艉端球及整流舵加鰭;槳后固定葉輪等等。很多情況下應研究油耗率可以降低的程度以及是否有必要重新確定螺旋槳設計點。不應忽略通過提高占空比改變設計點對螺旋槳的影響,否則由改變設計點得到的改進與對螺旋槳本身產生的影響可能會相互抵消。 (2) 減少船體的粗糙度。船舶使用一段時間后,船殼由于被腐蝕等, 其粗糙度就會增加。同時, 海生物對船殼的污底與附著也日益嚴重。這些都是節能的大敵。據粗略統計, 由于粗糙度的增加, 每年要多耗燃袖30% 左右。防止污底的對策有: ① 采用先進的防污涂料系統, 用以防止海生物的附長, 如采用自拋光船殼漆; ② 電解海水防污, 通過電解裝置將海水分解出氯氣, 殺滅海生物; ③ 定期進塢清底; ④ 水下清洗(刮船底) ; ⑤ 水面刮刷和補涂技術。 防止粗糙化的對策有: ①正確選擇合理的涂料系統; ② 提高油漆施工的質量; ③ 對船殼水下部分實行陰極保護等; ④ 對船殼板進行打砂。 (3) 采用船艉附體(如加鰭、導流管等)。采用船艉附體, 不僅能改善艉部流場, 從而降低粘壓阻力,而且可使螺旋槳的推進效率提高。目前采用的附體有: ① 反作用力鰭; ② 前置導管; ③ 附加推力鰭; ④ 艉端球及整流舵加鰭; ⑤ 槳后固定葉輪。

從目前的情況來看，由于螺旋槳動力裝置在尾部，對船體的推進時，螺旋槳攪動產生亂流，必然會消耗能量，另一方面，尾部推進方式必然會導致船體表面產生阻力，采用常規技術手段來消減船體阻力從原理上就無法實現，因此有必要采用全新的船體表面推進方式來提高船體的能源利用率以及降低阻力。直接淘汰螺旋槳是一種有效的方案。若采用全數字直流調速控制精度、可靠性和穩定性比模擬直流調速系統大大提高。本發明借鑒直流傳動控制采用微處理器實現全數字化，使直流調速系統進入一個嶄新的階段。對于簡單的微處理器控制直流脈沖磁流驅動，只需利用微處理器控制繼電器、電子開關元器件，使電路開通或關斷就可實現對直流脈沖磁流驅動控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種船舶觸水表面直流脈沖磁流推進系統，用于低能耗無噪音船體的推進。

本發明的技術方案是：由太陽能電池板（2）、磁條（3）、推水溝槽（4）、磁場線圈（5）、電極條（6）、對偶電極條（7）、電極條固定基座（8）、電磁釘固定基板（10）、電磁釘（11）、供電線（12）、電極條固定螺栓孔（13）、固定螺栓孔（14）、操控推桿（15）構成；