Электродвигатель с низким магнитным полем - Low magnetic electric motor

А низкий магнитный электрический двигатель (или же немагнитный электродвигатель) является AC или же Двигатель постоянного тока с уменьшенным магнитное поле рассеяния подпись.

Описание

Различные типы морских мин

Низкий магнитный или немагнитный электрический[1] двигатели используются на борту противоминные суда, майнхантеры, тральщики и конкретные типы подводные лодки. В течение примерно ста лет морские мины или военно-морские мины были устоявшимся элементом военно-морской войны. Современное морские мины в настоящее время реагируют на магнитные, звуковые сигналы и сигналы давления. Безусловно, наиболее важным шагом в их развитии было изобретение принципа зажигания с магнитным воздействием, в котором используется магнитное поле помех проходящих кораблей. Морские мины с магнитными взрывателями эффективны, недороги и просты в развертывании. Электродвигатель создает два типа магнитных полей: динамическое переменное поле рассеяния во время работы и остаточное статическое или остаточное магнитное поле во время покоя. Во избежание обнаружения необходимо уменьшить[2][3][4][5] этих подписей у источника как можно больше.

Подпись

Магнитные поля

Электродвигатели генерируют внутренние магнитные поля для вращения ротор в статор. Значительная часть этих магнитных полей рассеяния исходит за пределы корпуса электродвигателя и может быть измерена и / или обнаружена.[6] Во время работы электродвигатель также производит воздушные и структурные шумы. Основная цель избежать обнаружения - как можно больше уменьшить эти сигнатуры, чтобы иметь возможность работать в скрытность режим. Измерения сигнатуры судов в целом обычно производятся на установке магнитной локации.

Низкий магнитный

Двигатели с низким уровнем магнитных полей или немагнитные электродвигатели предназначены для обеспечения пониженной сигнатуры излучаемого магнитного поля рассеяния.[7][8] Эти электродвигатели изготавливаются из минимально возможного количества магнитных материалов. Детали и компоненты, используемые для производства этих электродвигателей, выбираются из материалов с низким магнитным проницаемость. Есть три основных средства уменьшения исходящих магнитных полей рассеяния электродвигателя: специальная электрическая и магнитная схема, электромагнитное экранирование и дополнительные компенсирующие катушки.[9][10] Снижение и способы достижения этого описаны в американском стандарте DOD-STD-2146,[11] британский оборонный стандарт[12] 02-717[13] и немецкий стандарт BV3013.[14] Дальнейшее уменьшение магнитной сигнатуры электродвигателей, а также уменьшение магнитной сигнатуры кораблей можно выбрать с помощью дополнительных размагничивание катушки.

Воздушный шум

Основным источником воздушного шума от электродвигателя является охлаждающий вентилятор, обеспечивающий подачу воздуха к электродвигателю. Уменьшение воздушного шума может быть достигнуто за счет уменьшения скорости охлаждающего воздуха. Альтернативой является использование электродвигателей с водяным или масляным охлаждением. Уровни воздушного шума для различного типа оборудования на борту судов ВМФ установлены в американском военном стандарте.[15] MIL-STD-1474D,[16] британский оборонный стандарт 02-813[17] или Индийский военно-морской технический стандарт NES 847.

Структурный шум

Конструктивный шум в электродвигателе является результатом неточностей в подшипниках качения, частот прохождения стержней ротора, магнитного дисбаланса, несовпадения комбинаций пазов ротора и статора, выдающих акустические сигналы. Уменьшение структурного шума можно осуществить различными способами. Правильная комбинация пазов ротора и статора, выбранная точность роликовые подшипники снижение магнитного насыщения статора может помочь снизить уровень структурного шума. Методы измерений и критерии приемки определены в американском военном стандарте MIL-STD-740-2 (SH).[18] и британский оборонный стандарт 02-813[19]

Вибрация (с внутренним выходом)

Механический дисбаланс ротора вызывает вибрацию. Вибрация приведет к возникновению структурного шума, а также нежелательных сил ускорения или резонанс, что в конечном итоге приведет к повреждению или повреждению деталей электродвигателя. Чтобы уменьшить силы дисбаланса, точность балансировка, как описано в американском военном стандарте MIL-STD-167-1A,[20] тип I (с внутренним выходом) будет необходим.

Вибрация (извне)

Электродвигатели на борту морского судна могут подвергаться ударам и вибрации. Специальная жесткая конструкция позволит электродвигателям выдерживать эти воздействия окружающей среды и обеспечивать достаточную активную закалку. Пассивное упрочнение осуществляется установкой шок и виброопоры на двигатель и / или систему. Метод испытаний и пределы описаны в американском стандарте MIL-STD-167-1A, тип II (защита окружающей среды).

Шок

Машина для испытания на удар

Из-за характера военно-морского применения оборудование на борту судов противоминной защиты и подводных лодок может подвергаться подводным взрывам. Следовательно, маломагнитные электродвигатели необходимо ударопрочность или ударопрочный.[21] Требования к морской ударной нагрузке на судах указаны в стандартах, таких как американский стандарт NAVSEA-908-LP-000-3010 (Rev 1).[22] Оборудование на борту военно-морских судов определяется различными стандартами, такими как американский военный стандарт. MIL-S-901D, британские и индийские[23][24] морской стандарт BR3021 или немецкий стандарт BV 0230. Большая часть экологических испытаний и измерений предусмотрена в американском стандарте. MIL-STD-810. Ударные испытания оборудования проводят специализированные институты, такие как TNO,[25] НТС ВМФ, Thales-ECC или же QinitiQ.

внешняя ссылка

Ударное воздействие на военное судно

Пользователи

Рекомендации

  1. ^ MIL-DTL-17060G (SH), ДВИГАТЕЛЬ, ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, ИНТЕГРАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА СУДНЕ, Немагнитные двигатели.
  2. ^ Холмс, Джон Дж. (2006). Использование сигнатур судового магнитного поля. Издатели Morgan & Claypool. ISBN  9781598290745.
  3. ^ Холмс, Джон Дж. (2008). Уменьшение сигнатуры магнитного поля корабля. Издатели Morgan & Claypool. ISBN  9781598292480.
  4. ^ ТРЕБОВАНИЯ К МАГНИТНОМУ ГУШЕНИЮ ПРИ КОНСТРУКЦИИ НЕМАГНИТНЫХ КОРАБЛЕЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ СУДОВ (МЕТРИЧЕСКИЕ), Министерство обороны
  5. ^ Б. Фроидюро, Л.-Л. Rouve, A. Foggia, J.-P. Бонгиро, Ж. Менье (2002). «Магнитное усмотрение военно-морских силовых установок» (PDF). Институт инженеров по электротехнике и электронике. Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-09-06. Получено 2017-09-06.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  6. ^ Кларк, Дэвид (апрель 2006 г.). «Магнитная подпись бесщеточных электродвигателей». Министерство обороны Австралии, Организация по оборонной науке и технологиям.
  7. ^ Хаспер, Х. (сентябрь 1999 г.). ""Уменьшение магнитного поля рассеяния от асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором ", документ COMBIMAC, 02 91". IEEE Transactions по преобразованию энергии. 14 (3): 628–632. Дои:10.1109/60.790926.
  8. ^ Ле Коут, Г. (1999). «Электромагнитная сигнатура индукционных машин». IEEE Transactions по преобразованию энергии. 14 (3): 628–632. Bibcode:1999ITEnC..14..628L. Дои:10.1109/60.790926.
  9. ^ Коуп, К. (1996). «Двигательная установка с низкой магнитной сигнатурой» (PDF). Инженерные вопросы.
  10. ^ «Электрическая машина с плохим полем рассеяния». Патенты Google. 17 ноября 1988 г.
  11. ^ ГЕНРАТОРЫ И ДВИГАТЕЛИ ПРЯМОГО ТОКА, НИЗКОРАЧЕСТВЕННОЕ ПОЛЕ, КОНСТРУКЦИЯ (МЕТРИЧЕСКАЯ), Министерство обороны
  12. ^ "Стандартизация обороны Великобритании". Министерство обороны.
  13. ^ Руководство по проектированию и требования к оборудованию для достижения низкой магнитной подписи, Министерство обороны.
  14. ^ AMAGNETISCH UND STREUFELDARME BAUWEISE, Zur Bauvorschrift für Schiffe der Bundeswehr.
  15. ^ «Военные стандарты». Помощь.
  16. ^ ПРЕДЕЛЫ ШУМА, КРИТЕРИИ РАЗРАБОТКИ, Министерство обороны
  17. ^ Требования к испытаниям оборудования военных кораблей на вибрацию конструкции и воздушный шум, Министерство обороны
  18. ^ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ВИБРАЦИИ И КРИТЕРИИ ПРИЕМКИ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Министерство обороны
  19. ^ «Требования к испытаниям оборудования военного корабля на вибрацию конструкции и воздушный шум». Министерство обороны.
  20. ^ МЕХАНИЧЕСКИЕ ВИБРАЦИИ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Министерство обороны
  21. ^ А.Н. Бун Хви, ХАН Мингуанг Джереми (2013–2014). «УПРАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЯМИ К УДАРНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ» (PDF). Агентство оборонных научных технологий, Сингапур.
  22. ^ «Критерии расчета ударных нагрузок для надводных кораблей (PDF»). Помощь.
  23. ^ «Руководящие принципы по ударным испытаниям и испытаниям морского электронного / электрического оборудования» (PDF). DGQA. Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-11-07. Получено 2017-07-20.
  24. ^ «Стандарт военно-морской инженерии (NES) / ВМС Индии (IN)». ВМС Индии.
  25. ^ «УДАР И ВИБРАЦИЯ» (PDF). TNO.[постоянная мертвая ссылка ]