03.05 永磁電機對未來潛艇發展有什麼意義?

上帝之杖


圖注:採用全電推進系統的美國有“朱姆沃爾特”驅逐艦

永磁電機即用永磁體建立磁場的電機。永磁電機最大的意義就在於,它對未來核潛艇乃至整個海軍的全電推進都具有巨大的推進作用。

傳統的核潛艇上,機械推進系統和電力推進系統是相互獨立的,核反應堆不能直接帶動發電機再到電動機推進螺旋槳或泵噴推進器的原因,就是艇用傳統發電機和電動機尺寸有限,發電和輸出功率遠達不到核潛艇高速航行的要求,因此,只能直接採用熱能轉化為機械能來推動潛艇航行。這樣,主汽輪機、減速齒輪箱、離合器及很長的推力軸等,都成為核潛艇的主要噪聲源,使核潛艇產生較高或很高的自噪聲。

隨著大馬力而小體積永磁電機的研製成功,核潛艇及大中型水面艦船都可以實現全電力推進。核反應堆只提供熱量,加熱蒸汽驅動蒸汽輪機,這點和其他核動力潛艇一樣,接下來,與蒸汽輪機相連的只有發電機,而不是變速齒輪箱。這樣,就把輪機的機械能全部轉化為電能,然後再由電纜連接電動機驅動推進器航行,而不是由輪機直接驅動。這種動力系統, 取消了變速器齒輪箱,使傳動軸更短,船體空間利用率提高了,振動噪聲大大降低,戰鬥力、生命力提高,而費用大大降低。電力推進是現代大噸位核潛艇重點和熱點攻關技術,對大幅度降低機械噪聲和艙室設備佈置起著至關重要的應用意義。

近年來,美國和法國等國設計研究了軸向磁場結構的永磁同步電動機。這種結構使得電動機的體積更小,功率密度更大,重量更輕,能夠滿足潛艇艙段佈置。英國進行了橫向磁通電動機的設計研究工作,這種新型永磁電動機的性能比軸向永磁電動機又有進一步的改進,使之更適合大功率推進的需要。


分享到:


相關文章: