当前位置1:首页银河百科 │ 超导磁流体推进技术

超导磁流体推进技术

  • 浏览次数:9902次
  • 发布时间:2014/9/14 22:25:18
  • 作者:银河电气

  磁流体推进技术是近二三十年来出现的新型船舶舰艇推进技术,由于传统有效的螺旋桨机械推进方式效率问题和噪音问题一直难以得到解决,人们一直迫切的寻找一种新型有效的替代技术。随着近几十年来电学、电磁学、超导材料科学的发展以及现代控制技术的引入,催生了超导磁流体推进技术。

一、超导磁流体推进原理

  带电的粒子在磁场中受到力的作用是磁流体推进技术的理论基础和技术原理。在船舶上安装电磁铁,通电后,海水中就会有磁力线通过,同时产生方向与磁场方向垂直的电流,在磁场和电流相互作用下,船舶与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力,从而船舶舰艇获得了前进的推力,推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。如图,磁流体推进技术原理。

磁流体推进技术原理

图1 磁流体推进技术原理

二、超导磁流体推进技术工程应用及构成

  世界上第一艘应用超导磁流体技术的船诞生在日本,这艘命名为“大和1号”的实验船长30米,宽18米,高8米,自重280吨,排水量185吨,航速每小时15千米。“大和一号”的推进系统装有电磁铁,装在该船浮筒的水筒前部。海水流入水筒,带电的电极便在水中产生电流。这些磁铁产生的磁场同这一电流相互作用,产生的电磁力把水从水筒的末端作为高速水流喷出。

“大和一号”船的超导直线电磁推进系统

图2 “大和一号”船的超导直线电磁推进系统

  “大和一号”为直线式电磁推进系统,主要由超导磁铁、磁屏蔽装置、励磁与电极的供电装置、超导线圈、驱动机械、液氦等主要设备和材料构成。船体运行及电磁推进系统的电力供应是船体的发电供配电系统。应用超导电磁铁增强磁场强度,并且将超导电磁铁浸泡在液氮中降温以保证长期运行。

三、超导磁流体推进技术优点

  磁流体推进没有螺旋桨、轴系、减速箱等机械传动结构,因此也就消除了这些传动机构所产生的震动以及噪声,所以船基本上是在安静的状态下行驶。
  磁流体推进器是一个静止的设备,它克服了传动机械的功率限值,也克服了螺旋桨高速旋转所产生的空泡,因此大大提高了设备的功率。
  磁流体推进系统部件如发电机、推进器、辅助及控制等设备之间没有刚性连接,它们可以集中或者分散安装在舱室内的任何一个位置,布置方便。
  磁流体推进的可操作性良好,在驾驶室中通过控制推进器的输入电压或电流对船舶进行操纵,通常通过调节电压的大小控制船舶的推理及速度;通过改变电压的极性,即电流的方向,来控制操纵船舶运行的方向。

  磁流体推进技术应用于船舶推进才刚刚开始,试验船只的运行成功不等于实用化的开始。还有很多的问题等待我们解决,今后我们的任务还很繁重,期待磁流体推进技术能给我们的船舶舰艇带来巨大发展。

扩展阅读:

  船舶电力推进概述
  典型的电力牵引测试系统案例
  船舶电力推进测试系统--WP4000变频功率分析仪

作者:ly_yinhe
湖南银河电气有限公司(http://www.vfe.cc)


上一篇:风力发电

下一篇:变频电动机