近日,中國擁有完全自主知識產權的永磁推進電機裝艇,然後試車一次成功。消息傳出,引起瞭很多媒體和軍迷網友的關註,大傢最為關心的,就是永磁電機技術突破並且裝艇後,潛艇會有哪些性能上的提升。其中,大傢猜測,永磁推進電機最能夠大幅提高的是潛艇的靜音性能。
眾所周知,靜音是潛艇最關鍵的指標,如果靜音性能不佳,就會形成 " 掩耳盜鈴 " 的局面,就是自己被發現瞭還在自我蒙蔽中。大傢都知道,對於驅動而言,電力驅動永遠要比機械驅動更為安靜,但是,電力驅動也有很多種,而在這其中,永磁推進電機驅動的安靜程度是最低的,因此,艦艇采用永磁推進電機,其靜音性能會更優秀。
很多人好奇什麼是永磁推進電機?電機能夠運轉是因為兩個磁場相對的作用,驅動裝置包括兩個組成部分:定子和轉子,定子要有一個磁場,轉子上也要有一個和定子相反的磁場。兩者相互作用產生驅動力。而轉子的磁場,一般是電產生的,也就是說,傳統技術下,電機是在轉子上繞上一大堆電線,通過線圈產生磁場。而永磁電機是用大型的永磁磁體替代瞭線圈,因此叫永磁電機。
永磁電機和傳統的電機相比,有哪些特點?
第一,相對傳統電機,永磁電機的轉子的線圈繞組和電刷都沒瞭,結構更加簡單,尺寸上也大幅度縮小。體積的減少使得永磁電機的應用十分方便,不僅可以滿足水面艦船的需要,其還可以滿足空間相對狹小的潛艇的需要;
第二,噪音降低,沒有瞭線圈繞組,運行時電流通過線圈繞組產生的電流嗡嗡聲就會大幅降低,噪音低這一點正好為潛艇所需,采用永磁電機推進的潛艇將比其他潛艇更具有隱蔽性。
第三,效率高,永磁電機與傳統電機相比,不需要無功勵磁電流,減少瞭定子電流和定子電阻損耗,而且在穩定運行時沒有轉子銅耗,進而可以減小風扇和相應的風摩損耗,效率獲得瞭提升。同時,傳統電機需要一部分功率來產生磁場,以維持電機運轉。這部分產生磁場的功率,不會被消耗,隻存在於電機與電源之間,這就是無功功率,而永磁電機的磁場是由轉子磁鋼產生,不需要這個無功功率,因此效率被提高瞭。
第四,調速范圍寬。永磁電機的調速范圍可達 1:22500 甚至於更高,而傳統電機隻有 1:100。調速范圍寬,使得電機的應用更為靈活。
永磁推進電機具有如此多的優勢,其必然是未來艦艇以及潛艇動力系統的首選,我國能夠取得這樣的技術進步,是非常值得慶祝的。下一步,我國將進一步發展永磁推進電機技術,尤其是在永磁材料的技術方面,我國將利用自己國土的資源優勢,開發稀土永磁材料制造的永磁推進電機,由於稀土永磁材料高剩磁密度、高矯頑力、高磁能積和線性退磁曲線的優異磁性特別適合制造電機,因此未來的攻關方向將會向稀土永磁材料進發。相信不久,又會有捷報傳來。(利刃 / 張陽)