[發明專利]一種潛航器表面磁流推進系統

在審

• 申請號: 201810154323.4
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108275255A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 陳蜀喬
• 申請（專利權）人: 陳蜀喬
• 主分類號: B63H19/00
• 分類號: B63H19/00;H02K41/035
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種潛航器表面磁流推進系統，其特征在于：由磁條（3）、推水面（4）、正電極條（6）、負電極條（7）、電極條基座層（8）、潛航器外殼層（9）、操控推桿（10）、磁釘固定基座條（11）、磁釘（12）構成；

潛航器的整個外表面鋪設有推水面（4），推水面（4）里面設置電極條基座層（8），在該電極條基座層（8）上嵌入正電極條（6）和負電極條（7），正、負電極條為導電金屬材料，正電極條（6）和負電極條（7）平行排列，正、反電極條間隔之間設置有磁釘（12），磁釘（12）嵌入到條狀非金屬材料的磁釘固定基座條（11）中，磁釘（12）排列構成磁條（3），磁條（3）相互平行排列，磁條極性排列順序為 S-N-S-N-S-N-……，磁釘（12）為U型電磁鐵，磁釘（12）外端面為磁極，磁極面緊貼推水面（4）的內里面，正電極條（6）和負電極條（7）的外端面露出在推水面（4）的外面，與海水直接接觸；

潛航器（1）截面以中軸為準進行劃分，將潛航器（1）的表面劃分為上下左右四個分區，潛航器上邊表面磁流推進面構成上動力區，潛航器下邊表面磁流推進面構成下動力區，潛航器左邊表面磁流推進面構成左動力區，潛航器右邊表面磁流推進面構成右動力區；每個動力區域分別獨立安裝電動驅動系統，兩個電動驅動系統結構相同；

該電動系統由交流發電機提供電能，經過整流和穩壓之后對2組蓄電池進行充電，蓄電池串聯，串聯節點為E設置為地線，電源正極輸出端為A，負極輸出端為B，交流發電機經過整流和穩壓之后同時為上動力區、下動力區、左動力區和右動力區供電，每一個動力區均有獨立的控制電路，并設置倒檔開關，通過改變線圈電流方向實現倒檔。

2.根據權利要求1所述的潛航器表面磁流推進系統，其特征在于：左、右動力控制電路中，A端和B端之間串接2只可變電阻RⅠ和RⅡ，這兩個電阻的阻值相等，電阻值分別由兩個推桿來進行控制（參見圖5），阻值范圍0.1K~100K，A端并接電阻R2之后再串接N溝道MOS場效應管的漏極D，該P溝道MOS場效應管的柵極G連接可變電阻RⅠ的可調端，該N溝道MOS場效應管的源極S連接下方的P溝道MOS場效應管的漏極D之后接地；下方的P溝道MOS場效應管的源極S端連接電阻R3上端，電阻R3下端連接電源負極B，下方P溝道MOS場效應管的柵極G連接可變電阻RⅠ的可調端；

可變電阻RⅠ構成潛航器（1）右控制區電路（前行或后退）的速度控制端，扳動右推桿這時候，電阻阻值發生變化，RⅠ電阻值改變導致N溝道MOS場效應管的柵極電壓發生改變，當柵極電壓輸入端為高電平時，P溝道MOS場效應管導通，電流通過R2流經N溝道MOS場效應管的漏極D至源極S后到負極B端，電流大小由柵極電壓確定，電流的大小表征了控制電流的強弱，采用LM324運算放大器將電流信號轉變為電壓信號，該電壓信號的輸出端為R端；類似的我們可以得到左L端的動力控制電壓；對于上U、下D端的動力控制電壓，A端和B端之間同樣串接2只可變電阻RⅢ和RⅣ，這兩個電阻的阻值相等，電阻值分別也由兩個推桿（控制上下動力）來進行控制（參見圖5），其電路結構與左、右動力控制電路相同。

3.根據權利要求1或2所述的潛航器表面磁流推進系統，其特征在于：所述四個動力區的工作電路相同，設有右R、左L、上U、下D控制信號輸出端，每個信號輸出端連接N溝道MOS場效應管柵極，當柵極電壓為高電平時，N溝道MOS場效應管導通，正電極條（6）電壓輸出端為高電平，負電壓端B與負電極條（7）相連接，為負電壓，電流從正電極條（6）流經負載之后流入負電壓端B的負電極條（7），這里的負載是負電極條（7）與正電極條（6）之間推水面（4）上的海水，推水面（4）的下方為磁場N極，磁力線有N極到S極，由內向外穿出，旁邊為磁場S極，磁場中的海水在通電的情況下，產生一個勞倫茲力，推動海水向前運動，推水面（4）密集布滿了整個潛航器表面，推動潛航器（1）向后運動；

采用倒檔開關K來改變磁場線圈的電流，來改變磁釘（12）的極性，這樣便可以實現勞倫茲力的反向，電路中，電源設置有正極、負極和地端，在正常工作情況下，電流從電源正極流經磁場線圈后回到地端；在倒車狀態下，電流從電源負極流經磁場線圈后回到地端，電流正好相反。

4.根據權利要求3所述的潛航器表面磁流推進系統，其特征在于：所述動力操作控制部分采用左右、上下四個推桿來實現，推桿的底座盤均設有刻度，推桿連接可變電阻RⅠ、RⅡ、RⅢ、RⅣ的電阻調節端，改變推桿的位置可以實現電阻值的改變，設置有連接桿，可以把所有推桿連接為一體，在推動的過程中，所有電阻同步改變，可以實現驅動力的同步改變，使得潛航器四個動力區驅動力相同，潛航器沿直線運動。