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央视曝光095核潜艇全电推进的核心部件:低速永磁电机
来源:军事热点军事新科技 时间:2017-06-13 浏览次数:564次

    央视曝光095核潜艇全电推进的核心部件,低速永磁电机,这是一个划时代意义的装备,决定了中国新一代095和096核潜艇静音水平开始与美俄大国平起平坐了。
    核潜艇水下要静音性好,就要采用全电推进,抛弃传统的机械推进装置,这一切都要建立在综合电子推进系统的推进电机上,目前世界各大国普遍倾向于永磁电机,因为它体积小,重量轻,功率比大,噪音还低。不仅潜艇,现在很多水面舰艇的推进装置都是永磁同步电机。
    永磁同步电动机 与传统电励磁电机相比,永磁电机具有以下 优点: 一是功率密度高, 二是水下特征信号小利于隐蔽。永磁电机转子比普通电机轻,结构振动要小。另外,永磁电机 转子不发热,定子可用水冷,因此消除了通风噪 声,也减少了热信号。 三是增加舰船的续航力,减少燃油和全寿命周 期费用。永磁电机极大地减少了维修工作量, 从一个侧面减少了运行费用和操作人员, 从而进一步提升舰船总体性能。
    西方先进大国普遍采用永磁推进技术推动舰船
    德国的永磁电机很先进,而且配套的直流机控制器也很重要!西门子的技术世界一流!
    从国外发展趋势看,德国西门子 公司 1986 年研制 1100 kW、 250 r/min 的永磁推进系统,是永磁在舰船推进领 域的开拓者。 1998 年研制 1760 kW 永磁同步电动 机。西门子 公司还设计了 20 MW 径向磁通永磁电机,重量约为 84 吨。
    美国:1991 年一月制定了潜艇电力推进系统 的专项开发计划,研制 25000 轴马力永磁同步推 进电机, 作为该电机缩比样机的 3000 轴马力永磁 同步推进电动机已完成全部试验;同时开始综合 电力系统。
    美国科幻战舰的起源,霸气无比的SC-21武库舰上装有 19500 kW 高效永磁推进电机, 1996 年开始组装, 1998 年取 代原有电动机。2009 年,DRS 公司将开发的 36.5 MW 径向磁通永磁电动机交付海军。
    法国: 1987 年研制了 400 kW 永磁电动机样机, 它与直流电机比较体 积减少了 40%, 1997 年法国舰船建造局为 智利海军 “蝎子 ”号潜艇提供了 3.3 MW的永磁电机推进系统,为法国 “鲉鱼 ” 级潜艇提供 了 3.5 MW 永磁电机推进系统, 并在 2005 年后出 口巴西及印度。
    俄罗斯海军开发的 4100 kW 永磁电机也成功 应用于 “阿穆尔 ”级潜艇。
由此可见,国外发达国家海军普遍采用永磁 电机推进系统取代了直流电机推进系统,并越来 越广泛地运用到各类舰艇上。
目前,中压大功率永磁电机技术尚在实验阶 段。美国针对 DDG1000 舰同时开展了 36.5 MW 永磁电机和先进感应电机两型推进电机研制,永 磁电机由于进度原因未予采用。英国针对核潜艇 增加电气设备功率密度的需求,重点开展了超导 发电机、横向磁通永磁推进电机和超导推进电机 的预研。法国海军综合应用核潜艇发展综合全电 力推进,主要开展了横磁通永磁电机、径向磁通 永磁电机预研。
现阶段, 各国20 MW 级以上大功率永磁电机尚未达到装舰实用阶段。
我国舰船永磁推进技术的正在实现跨越式发展
无论是永磁电机推进技术,还是全电推进舰船 的研究应用,我国都处于刚起步的阶段,我们需要加快应用步伐,缩短与国外的差距,实现 舰船动力的跨越式发展。
    早期大多数核潜艇都是齿轮直接推进的,少部分核潜艇低速是核电推进、高速仍是直接驱动,未来世界各国核潜艇的全电推进恐怕是一个大趋势了。