未来潜艇动力关键技术,西门子推出新型模块化潜艇永磁推进电机

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  展出的FLEX PM Permasyn永磁体紧凑型

  在瑞典斯德哥尔摩举行的“水下防御技术展览会”(UDT2019)上,西门子公司首次推出新一代潜艇用模块化可扩展永磁推进电机。为了在更广泛的应用范围内满足动力需求,西门子正在开发可模块化配置的FLEX PM “珀马申”(Permasyn)永磁体紧凑型潜艇推进电机。

  

  以色列的“海豚”级就使用了Permasyn

  目前,西门子公司已经推出了额定功率约为2兆瓦和4兆瓦的“珀马申”永磁推进电机,用于德国蒂森克虏伯海事系统公司的212A型和214型常规潜艇,第一台电机于2000年交付安装。几年前,西门子公司开始着手开始开发6兆瓦级别的新型大型电动机,希望研制新一代永磁推进电机,采用模块化设计,功率可扩展,目标是覆盖1.5兆瓦至8兆瓦的范围,也就是FLEX PM方案。新电机规划为三种基准框架尺寸,不同直径确定三种功率范围,然后根据定子和转子的长度微调一个范围内的额定功率,最终的尺寸和重量也由相关的逆变器驱动,这些逆变器集成在电机本身中。西门子表示,该驱动概念的规格已经完成,并已开始初步开发工作,通过新的FLEX PM开发,西门子还期望在减少声学和磁性特征方面进行改进。

  

  212型动力系统的配置

  采用永磁电机电力推进系统舰船具有如下优越性,1、永磁电机推进系统具有转矩密度大、设备简化、适艇性好、推进效率高的显著优势,在总体约束条件相同的条件下,可增大舰船最大航速,提高舰船续航力,从而进一步提升舰船总体性能。2、永磁电机推进系统县有振动、噪声小的显著特点,可明显降低舰船自噪声水平,能满足特定舰船的隐蔽性要求。3、永磁电机推进系统共有结构简单、操作简便的特点,系统运行可靠性、可维护性、生命力,都大大增加。4、永磁电机采用无换向器结构,无换同火花,维护保养要求相对简单。6、减少容积和重量,航速性、机动性更好,全寿命费用更低,能实现更紧凑的模块化、标准化和通用型,以及更先进的智能自动化控制。

  

  Permasyn永磁体推进电机结构

  除此德国的212型和214型潜艇之外,之外法国的“鲉鱼”级常规潜艇、俄罗斯的“阿穆尔”级等国外先进的四代常规潜艇均使用了本国研制的永磁推进电机,美国的DDG1000“朱姆沃尔特“级驱逐舰、英国的45型驱逐舰和“伊丽莎白女王”级航母等新锐水面舰艇,也已经使用了大功率永磁推进电机。永磁推进电机是未来舰艇动力系统广泛使用的技术,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。2017年10月海南三亚,由中船重工七一二所研制的我国首套实艇安装永磁推进电机试车成功,各项性能指标均满足技术要求。至此,中国首台拥有完全自主知识产权的艇用永磁推进电机试车成功。

  

  Permasyn永磁体推进电机实物

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