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新华社北京11月3日电,日前中国第一台完全自主知识产权的永磁电机试运行成功,引起了众多媒体和军迷网民的关注,大家在永磁电机技术突破后,潜艇很在意它们的性能提高。 一些军迷网友和媒体说,永磁电机比以前传来的励磁电机噪音小,永磁电机的采用使中国潜艇更安静。 静音性是潜艇最重要的指标,如果永磁电机真的大幅降低潜艇的噪音,这确实是一大进步。 但是这真的能实现吗? 这从永磁电机本身开始。 学习中学物理的人知道电机之所以能旋转是因为两个磁场相对作用。 这里包括定子和转子。 也就是说,定子需要磁场。 转子也需要与定子相反的磁场。 转子的磁场是怎么产生的? 我们知道电会产生磁性,所以以前传来的马达在转子上缠绕了很多电线,用语叫线圈绕组,通过线圈产生磁场。 根据这个原理,以前传来的电动机也被称为励磁电动机。 另一方面,永磁电机使用大型永磁体代替线圈绕组,转子的磁场不会由电机产生,因此称为永磁电机。 美国“海狼”级潜艇 资料图对永磁电机来说,转子的线圈绕组和电刷都没有了。 这意味着结构更简单,可以大幅度缩小尺寸。 此外,线圈绕组消失后,运行时因线圈绕组中流过电流而产生的电流嗡嗡声大幅降低,成为永久磁铁电机噪音降低的原因。 永磁电机与励磁电机相比,还有其他重要的特征。 低输出时效率高。 由于不需要消耗电流励磁部分,因此整体的运转效率也提高了。 开发运用永磁电机的难点在哪里? 永磁电机早就有了,但永磁电机最好尺寸小。 尺寸大点比较好。 需要足够大和足够磁场的永久磁铁来制造输出足够大的电动机。 另外,永久磁铁的磁场会随着时间减弱。 特别是在极端的情况下,例如高温、低温等情况下,永久磁铁的磁场会永久减弱。 潜水艇的主电机使用永磁电机需要相当高的技术水平。 永磁电机能给潜水艇带来那些提高吗? 使潜水艇更安静的说法,增加了媒体和网民的误解。 网上查了一下,永久磁铁马达的噪音确实很低。 因为电流音没有了,但这种声音几乎可以忽略潜水艇的噪音降低。 对潜艇来说,噪音是潜艇内部机械部分的振动引起的。 看起来很漂亮的螺旋桨空泡是潜艇噪声的主谋之一 励磁马达的噪音水平就像在潜水艇里大声说话一样,声音不能到达艇外,或者传递到艇外的振动可以不计数。 因此,网传输永磁电机能够大幅降低潜水艇的噪音是误解。 静音性没有大的提高,其利益到底体现在哪里呢? 首先出现在重量和体积的缩小上 以需要行驶20海里以上的潜水艇为例,传统潜艇的主马达可能需要7200-7500马力。 使用直流电机的话重量大概是780吨,小的是670吨,长780米,形象上和一辆中巴车差不多大。 俄罗斯海军公斤级潜艇 资料图表明,如果采用永磁电机,减轻重量和缩小体积将给潜艇的设计总配置带来很多好处。 永磁电机的另一个特点是可靠性大幅度提高,对提高低输出时的效率也有很大意义。 潜水艇的马达有高速行驶的情况,也有低速行驶的情况,但最佳效率点是高速还是低速,这很难平衡。 传统潜艇可能有两台马达,但有越来越多的马达。 这是充分考虑低速性能、高速性能和可靠性的要素。 就像老俄罗斯的公斤级潜艇一样,它的动力马达有三台,主马达,经航马达,备用马达。 这么多电机主要是处理大输出和小输出效率的问题,还有处理可靠性的问题。 在永磁电机中,整体作业效率提高,低输出时的效率大幅改善,经航电机可以取消。 而且如果其可靠性大幅度提高的话,备份电机不是也可以取消吗? 这显然有助于潜艇的设计 在德国德国造船厂的码头,挂着埃及国旗的新型209级1400m潜水艇正在举行交付仪式。 年埃及从德国购买了两艘209型常规潜艇 海外通常潜水艇的最高航行速度可以达到20海里,21海里。 这些潜艇的主马达是4000马力、5000马力,支持6000马力。 我不知道怎么跑了20海里以上。 其实这让我厌倦了海外设计师做的猫。 潜水艇使用2速制,通常航行时行驶到15海里,16海里,因为采用了主电动机的最大电力。 我想跑到20海里,但想在短时间内施加冲击,所以使用过载运转的方法。 4000,5000马力的马达,可以进行60%或80%的过载运转。 在这种情况下,你可以跑20海里,21海里。 当然,这个超载驾驶的时间不能太长。 因为过载运转电机会发热。 所以高速是以时间短为前提的。 早期德国209型潜艇的航行速度为21海里,实际采用时以21海里的航行速度只能行驶10分钟,这就是为什么。 永磁电机与励磁电机相比,没有转子的线圈绕组和电刷,发热烧毁的概率大幅降低。 如果采用永磁电机,过载运行的时间会大幅增加。 从励磁电动机到永磁电动机,这是潜艇主动力电动机的不少进步。 当然,潜水艇整体性能的提高是许多这些子系统、分系的技术进步和提高的综合结果,虽然单纯的永久磁铁电动机不能把潜水艇变成神器,但如果很多永久磁铁电动机那样的进步累积起来,就有可能把潜水艇变成神器 像永磁电机这样的技术进步显然是可喜的,为了把潜水艇实际变成神器,需要累积这样的技术进步。 (“陈虎点兵:永磁电机会给中国潜艇的性能带来那些提高」)(本文来自澎湃信息,越来越多的原始信息请下载“澎湃信息”APP )

来源:搜狐微门户

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