本发明涉及船舶行业，具体为一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置。
背景技术：
1、在现代船舶工程中，推进系统的效率和环境适应性是关键考虑因素，尤其是在追求更高能效和降低环境影响的当下。传统的船用推进系统通常依赖于柴油或其他化石燃料驱动的发动机，这些系统在提供必要的推力的同时，也存在能效低下和环境污染的问题。
2、传统船用推进系统的能源转换效率通常较低，大量的能源在转换过程中以热能形式损失；在变化的海洋环境中，如海流和风速变化，传统系统的能效管理并不灵活，无法实时调整以适应环境变化，导致能源使用不经济；使用化石燃料的船舶推进系统在运行过程中会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物等排放物，对海洋和大气环境造成显著影响；船体和推进系统的生物污染，如生物附着，常常需要使用化学清洁剂处理，这些清洁剂可能对海洋生态造成伤害。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置，解决了传统系统的能效管理并不灵活，无法实时调整以适应环境变化，导致能源使用不经济的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置，包括毂，所述毂的底端固定连接有能量发生器，所述能量发生器利用螺旋桨转动时的动能通过设置在叶片根部的微型发电机转换为电能，所述能量发生器的下方设置有多层密封结构，所述多层密封结构之间设有缓冲空间，可在海水压力变化时自动调节压力差，保证密封性能，密封材料采用耐海水腐蚀、耐高低温的特种橡胶，所述多层密封结构的内部设置有圆形外壳，所述圆形外壳的内部设置有逆变器，所述圆形外壳的内部设置有微振动装置，所述圆形外壳的内部设置有轴系，所述轴系的一端设置有钣金，所述叶片的上方设置有超声波发生器，所述超声波发生器的内部设置有电机壳体，所述电机壳体的内部设置有防水防尘罩，所述防水防尘罩的内部固定连接有电机转子，所述电机转子的上方设置有电机定子。
3、优选的，所述逆变器安装在轴承座附近的圆形外壳内部，确保系统的紧凑性和保护性。
4、优选的，所述超声波发生器在电机壳体的外表面集成超声波发生器，产生微振动，阻止海洋生物的附着。
5、优选的，所述微振动装置在圆形外壳和钣金部分装置微振动单元，以周期性的微振动减少海洋沉积物的积聚。
6、一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推方法，包括以下步骤：
7、设计并制造一个轮缘式永磁电机，其中电机转子外缘布置有永磁体，电机定子采用分段绕组技术；
8、利用该电机驱动船只侧推装置的螺旋桨；
9、通过螺旋桨运动中未利用的动能转换成电能，并存储于船上电池系统中。
10、优选的，所述轮缘式永磁电机的设计包括利用有限元分析软件进行磁路优化，以确保最大化的磁通密度和最小化的磁通泄漏。
11、优选的，所述方法还包括一个动态调节系统，该系统根据海流和船速变化自动调整螺旋桨的推力和角度，以优化推进效率和能源利用；所述系统采用机器学习算法来预测最优操作条件，其中所述算法基于历史数据和实时传感器反馈进行训练和更新。
12、优选的，所述轮缘式永磁电机外部设置的微型发电机的设计包括一个高效率能量转换模块，该模块使用先进的半导体材料和热管理技术以提高能量转换效率，并减少热损失。
13、优选的，所述轮缘式永磁电机包括纳米级自清洁涂层包括一种新型的光催化纳米复合材料，该材料不仅能分解有机污染物，还能在无光条件下通过化学氧化过程清除附着物。
14、优选的，所述方法中超声波发生器在电机壳体和螺旋桨表面产生高频率超声波，以防止生物附着和沉积物积累，并具体说明超声波发生器的工作频率范围设定在20khz至40khz之间。
15、本发明提供了一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置。具备以下有益效果：
16、1、本发明通过使用轮缘式永磁电机和集成的能量回收系统，有效提高了能源的使用效率。轮缘式永磁电机通过其优化的磁路设计，能够更有效地转换电能为机械能，同时减少能量损失。此外，能量回收系统捕获并转换未被利用的动能为电能，进一步降低了整体能源消耗，使得装置在提供强大推力的同时，也显著减少了能源浪费。
17、2、本发明通过先进的能源管理系统和动态调节系统，本发明可以自动调整螺旋桨的工作参数，以适应不同的海况和环境变化。这种自适应能力不仅优化了推力效率，还确保了船舶在复杂海域中的安全和稳定，提高了船舶对不同水文、气象条件的适应性，保障了航行的可靠性。
18、3、本发明自清洁系统，结合超声波技术和纳米级自清洁涂层，有效地减少了海洋生物附着和沉积物积累，降低了因腐蚀和生物污染带来的维护需求。这不仅减少了常规清洁和检查的频率，也延长了关键组件如电机和螺旋桨的使用寿命，减少了长期运维成本。
1.一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置，包括毂(201)，其特征在于，所述毂(201)的底端固定连接有能量发生器(203)，所述能量发生器(203)利用螺旋桨转动时的动能通过设置在叶片(202)根部的微型发电机转换为电能，所述能量发生器(203)的下方设置有多层密封结构，所述多层密封结构之间设有缓冲空间，可在海水压力变化时自动调节压力差，保证密封性能，密封材料采用耐海水腐蚀、耐高低温的特种橡胶，所述多层密封结构的内部设置有圆形外壳(303)，所述圆形外壳(303)的内部设置有逆变器(302)，所述圆形外壳(303)的内部设置有微振动装置(305)，所述圆形外壳(303)的内部设置有轴系(301)，所述轴系(301)的一端设置有钣金(304)，所述叶片(202)的上方设置有超声波发生器(105)，所述超声波发生器(105)的内部设置有电机壳体(103)，所述电机壳体(103)的内部设置有防水防尘罩(104)，所述防水防尘罩(104)的内部固定连接有电机转子(101)，所述电机转子(101)的上方设置有电机定子(102)。
2.根据权利要求1所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置，其特征在于，所述逆变器(302)安装在轴承座附近的圆形外壳(303)内部，确保系统的紧凑性和保护性。
3.根据权利要求1所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置，其特征在于，所述超声波发生器(105)在电机壳体(103)的外表面集成超声波发生器，产生微振动，阻止海洋生物的附着。
4.根据权利要求1所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置，其特征在于，所述微振动装置(305)在圆形外壳(303)和钣金(304)部分装置微振动单元，以周期性的微振动减少海洋沉积物的积聚。
5.一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推方法，依据权利要求1-4中任意一项中所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推方法，其特征在于，所述轮缘式永磁电机的设计包括利用有限元分析软件进行磁路优化，以确保最大化的磁通密度和最小化的磁通泄漏。
7.根据权利要求5所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推方法，其特征在于，所述方法还包括一个动态调节系统，该系统根据海流和船速变化自动调整螺旋桨的推力和角度，以优化推进效率和能源利用；所述系统采用机器学习算法来预测最优操作条件，其中所述算法基于历史数据和实时传感器反馈进行训练和更新。
8.根据权利要求5所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推方法，其特征在于，所述轮缘式永磁电机外部设置的微型发电机的设计包括一个高效率能量转换模块，该模块使用先进的半导体材料和热管理技术以提高能量转换效率，并减少热损失。
9.根据权利要求5所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推方法，其特征在于，所述轮缘式永磁电机包括纳米级自清洁涂层包括一种新型的光催化纳米复合材料，该材料不仅能分解有机污染物，还能在无光条件下通过化学氧化过程清除附着物。
10.根据权利要求5所述的一种轮缘式永磁电机驱动的船用箱侧推方法，其特征在于，所述方法中超声波发生器在电机壳体和螺旋桨表面产生高频率超声波，以防止生物附着和沉积物积累，并具体说明超声波发生器的工作频率范围设定在20khz至40khz之间。
