本发明属于驱动电机结构设计，尤其涉及一种双余度模块化级联电机及冗余容错推进系统。
背景技术：
1、随着电气化进程的发展，多电与全电推进技术的应用场景逐渐增多，对电驱动系统的功率等级和安全性提出了越来越高的要求。级联电机系统可通过增加电机数量提高功率等级，利用控制策略灵活切除出现故障的单体模块，具有很好的容错能力和较低的维修成本，在电动汽车、水下探测等方面具有较为广阔的应用前景。
2、目前，现有的级联电机系统如图1所示，由多个相同电机串联而成，通过多段长轴刚性连接实现级联。这种多级刚性级联结构对振动和冲击敏感，在启停或负载突变时易产生扭转振动，带来断轴风险，机械可靠性较低。此外，该系统仅可以利用控制策略切断故障电机来实现系统的电气冗余功能，而在轴或者任一轴承发生机械故障时，电气冗余功能失效，单点故障就会导致整个系统停机，因此该级联结构安全余度较低，冗余设计不足。多段长轴结构也会为系统安装带来不便，各段轴的同轴度误差会累积，因此系统对中精度要求极高，安装难度较大。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中级联电机系统对振动和冲击敏感，在启停或负载突变时易产生扭转振动从而导致断轴的机械可靠性低和仅可以通过冗余控制策略切断故障电机来实现电气冗余功能，单点机械故障即可使整个系统失效，安全余度较低，冗余设计不足，以及系统安装难度高的问题，本发明提供一种双余度模块化级联电机及冗余容错推进系统，所述技术方案如下：
2、第一方面，提供一种双余度模块化级联电机，由多台相同结构的级联电机组成，
3、每台级联电机包括定子组件、转子组件、轴承、紧固结构、端盖、旋转变压器、挡盖和接线板组件，
4、所述定子组件包括定子铁芯和定子绕组，定子绕组引出线通过机壳从接线板组件引出；
5、所述转子组件包括长轴、转子、磁钢，转子紧固在长轴上，磁钢粘接在转子上并用护套保护，长轴两端为相同的内花键结构；弹性轴两端分别伸出于两个级联电机机壳内与长轴连接，实现扭矩传递；为实现扭矩输出，长轴另一端连接相同的弹性轴，弹性轴伸出机壳外与外部负载通过花键连接；
6、所述轴承安装在长轴两端，对每段长轴进行分段支撑，并将紧固结构安装在长轴上实现其轴向固定；
7、所述端盖包括前端盖和后端盖，前、后端盖采用相同的法兰盘结构，一端端盖具有连接突起，另一端端盖具有连接凹槽，前级电机端盖的连接突起插入后级电机端盖的连接凹槽中，并通过法兰盘进行螺纹锁紧；
8、所述旋转变压器安装在长轴尾端，并用挡盖进行压紧。
9、可选地，每台电机均采用能实现电机数量和电机绕组双余度设计的相同结构。每台级联电机为左右对称结构，轴承、紧固结构、端盖、旋转变压器、挡盖和接线板组件的数量均为两个；定子绕组采用双绕组设计，每套绕组为一个模块单元，输出二分之一的电机功率，定子绕组引出线分别从两个接线板组件引出。若级联电机数量为二，可实现二分之一、一倍、二分之三、二倍的电机功率输出，使级联系统功率输出范围更广。
10、可选地，电机采用扁平式结构，减少电机跨度带来的不平衡性影响。
11、可选地，长轴采用空心轴结构，减少电机重量。
12、可选地，护套采用碳纤维或玻璃纤维复合材料，减少电机重量。
13、可选地，弹性轴两端为相同的外花键结构，两端分别伸出于两个级联电机机壳内与长轴进行花键连接，实现扭矩传递，并通过固定销进行紧固配合。前级电机的弹性轴和长轴通过花键实现连接传动，并安装固定销进行紧固配合。
14、可选地，电机可根据散热需求灵活选用空冷或液冷方案。当电机采用液冷设计时，在机壳或端盖上连接进、出口接头，并在端盖、机壳位置进行相应的密封设计。
15、第二方面，提供一种冗余容错推进系统，包括第一方面任一所述的双余度模块化级联电机，以及多个第一控制器、第二控制器，
16、多个第一控制器与级联电机电连接，第一控制器用于实现对单个模块电机的控制；
17、或者，多个第二控制器与单电机电连接，第二控制器用于实现对电机的双绕组控制；
18、或者，多个第一控制器、多个第二控制器均与单电机电连接，第一控制器用于对单个电机进行控制；第二控制器用于对电机的两套绕组分别进行控制，从而实现电驱动系统功率的灵活输出。
19、本发明的有益效果至少在于：
20、1、通过弹性轴进行电机级联，可以吸收电机启停、负载突变产生的冲击和振动，增加机械可靠性。
21、2、通过弹性轴断轴可以实现过载冲击、轴承故障等机械故障剥离，保护后方设备，从而避免整个系统停机，提高系统的容错能力和安全余度。
22、3、弹性轴允许两端连接件存在一定的角度或者位置偏差，可以降低安装难度，减少安装成本。
23、4、常规级联单电机功率较小，若级联电机数量为二，只能输出一倍和两倍的电机功率；采用电机数量和电机绕组双余度设计时，选用本电机可输出二分之一、一倍、二分之三、二倍的电机功率输出，功率输出更为灵活。
1.一种双余度模块化级联电机，其特征在于，由多台相同结构的级联电机组成，
2.根据权利要求1所述的双余度模块化级联电机，其特征在于，每台级联电机为左右对称结构，轴承、紧固结构、端盖、旋转变压器、挡盖和接线板组件的数量均为两个；定子绕组采用双绕组设计，每套绕组为一个模块单元，输出二分之一的电机功率，定子绕组引出线分别从两个接线板组件引出。
3.根据权利要求1所述的双余度模块化级联电机，其特征在于，电机采用扁平式结构。
4.根据权利要求1所述的双余度模块化级联电机，其特征在于，长轴采用空心轴结构。
5.根据权利要求1所述的双余度模块化级联电机，其特征在于，护套采用碳纤维或玻璃纤维复合材料。
6.根据权利要求1所述的双余度模块化级联电机，其特征在于，弹性轴两端为相同的外花键结构，两端分别伸出于两个级联电机机壳内与长轴进行花键连接，实现扭矩传递，并通过固定销进行紧固配合。
7.根据权利要求1所述的双余度模块化级联电机，其特征在于，当电机采用液冷设计时，在机壳或端盖上连接进、出口接头，并在端盖、机壳位置进行相应的密封设计。
8.一种冗余容错推进系统，其特征在于，包括权利要求1至7任一所述的双余度模块化级联电机，以及多个第一控制器、第二控制器，