[發明專利]應用于吊艙推進器推進電機的開式冷卻系統及控制方法

有效

• 申請號: 201910589445.0
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110422309B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 丁宇;盧賢續;徐柯達;李兵權;任慧琳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;B63H21/38
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

本發明的目的在于提供應用于吊艙推進器推進電機的開式冷卻系統及控制方法，包括水箱、海水泵、冷卻水泵、熱交換器、推進電機，海水通過海水閥門連通海水泵，海水泵依次通過海水過濾器、水箱進水閥門連接水箱，水箱通過水箱出水閥門連接冷卻水泵，冷卻水泵連接熱交換器，熱交換器安裝在推進電機的外部，控制器分別連接海水閥門、海水泵、水箱進水閥門、水箱出水閥門、冷卻水泵，熱交換器連接排水管道。本發明使用熱容量更大的水來代替空氣作為冷卻介質，提高吊艙推進電機的冷卻效果，降低電機的熱負荷，提高電機的可靠性，還可根據推進器不同工況調整冷卻效果，使推進電機始終工作在最佳的溫度上。

技術領域

本發明涉及的是一種冷卻系統及方法，具體地說是推進器的冷卻系統及方法。

背景技術

吊艙式推進器將推進電機置于船艙外部，直接與螺旋槳相連，可以在360°內水平轉動以實現矢量推進。一般主要由內置驅動電機模塊、螺旋槳模塊、水平轉動機構以及冷卻裝置組成。由于吊艙空間狹小，推進電機對冷卻系統的要求較高，也不利于冷卻系統的布置。如果電機內部溫度過高，電機的繞組絕緣材料會逐漸老化，絕緣性能和機械強度逐漸降低，電機的使用壽命會大大縮短。因此，改善電機定子散熱條件、設法降低電機的溫度，是提高電機過載能力、延長電機使用壽命的有效方法。

對于推進電機的冷卻，通常采用風冷系統進行冷卻，主要包括風機，冷卻器，空氣過濾裝置，其中空氣過濾裝置主要用于過濾水分和灰塵，冷卻系統將空氣直接通入電機內部對電機進行冷卻，雖然此類裝置構造簡單，但發電機的換熱面積有限，定子鐵芯只有和氣隙接觸的部分和冷卻風進行了對流換熱，而定子鐵芯內部的熱量需要熱傳導過程轉移到和氣隙接觸的位置，該過程的溫度梯度小，熱阻大，因此傳熱速度慢，冷卻效果有限。

風冷系統對電機轉子有較好的冷卻效果，但對定子的冷卻效果有限，容易造成定子鐵芯內部的熱堆積，影響電機壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供可以使推進電機始終工作在最佳的溫度上應用于吊艙推進器推進電機的開式冷卻系統及控制方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明應用于吊艙推進器推進電機的開式冷卻系統，其特征是：包括水箱、海水泵、冷卻水泵、熱交換器、推進電機，海水通過海水閥門連通海水泵，海水泵依次通過海水過濾器、水箱進水閥門連接水箱，水箱通過水箱出水閥門連接冷卻水泵，冷卻水泵連接熱交換器，熱交換器安裝在推進電機的外部，控制器分別連接海水閥門、海水泵、水箱進水閥門、水箱出水閥門、冷卻水泵，熱交換器連接排水管道。

本發明應用于吊艙推進器推進電機的開式冷卻系統還可以包括：

1、所述推進電機包括作為定子的電機外殼，電機外殼外部布置散熱鰭片，所述熱交換器包括進水總管、進水歧管、出水總管、出水歧管，進水總管連通進水歧管，出水總管連通出水歧管，每個進水歧管通過連接器連通其對應的出水歧管，各進水歧管和出水歧管分別穿插安裝在散熱鰭片的間隙中。

2、水箱安裝水箱水位傳感器，推進電機連接電機溫度傳感器，排水管道安裝排水溫度傳感器，水箱水位傳感器、電機溫度傳感器、水溫度傳感器均連接控制器。