Низкомагнитный электродвигатель

Электродвигатель с низким магнитным полем сигнатурой магнитного (или немагнитный электродвигатель ) представляет собой переменного или двигатель постоянного тока с уменьшенной поля рассеяния .

Описание

Низкомагнитные или немагнитные электрические ^[1] Двигатели применяются на кораблях противоминной обороны , тральщиках , тральщиках и отдельных типах подводных лодок . Около ста лет морские мины или военно-морские мины были признанным элементом морской войны. Современные военно-морские мины в настоящее время реагируют на магнитные, акустические сигналы и сигналы давления. Безусловно, наиболее важным шагом в их развитии было изобретение принципа стрельбы магнитным воздействием, который использует магнитное поле помех проходящих кораблей. Морские мины с магнитными взрывателями эффективны, недороги и просты в установке. Электродвигатель создает два типа магнитных полей: динамическое переменное поле рассеяния во время работы и статическое остаточное или остаточное магнитное поле во время остановки. Чтобы избежать обнаружения, необходимо уменьшить ^[2]^[3]^[4]^[5] этих подписей в источнике как можно больше.

Подпись

Электродвигатели генерируют внутренние магнитные поля, приводящие во ротор статора вращение . Значительная часть этих магнитных полей рассеяния выходит за пределы корпуса электродвигателя и может быть измерена и/или обнаружена. ^[6] Во время работы электродвигатель также производит воздушные и корпусные шумы. Основная цель предотвращения обнаружения — максимально уменьшить эти сигнатуры, чтобы иметь возможность действовать в скрытом режиме. Измерения сигнатур судов в целом обычно выполняются на стенде магнитной локации.

Низкий магнитный

Двигатели с низким магнитным полем или немагнитные электродвигатели предназначены для уменьшения излучаемого магнитного поля рассеяния. ^[7]^[8] Эти электродвигатели изготовлены из минимально возможного количества магнитных материалов. Детали и узлы, используемые для изготовления этих электродвигателей, выбраны из материалов с низкой магнитной проницаемостью . Существует три основных способа уменьшения излучаемых магнитных полей рассеяния электродвигателя: специальная электрическая и магнитная схема, электромагнитное экранирование и дополнительные компенсационные катушки. ^[9]^[10] Сокращение 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 снижение магнитной сигнатуры электродвигателей, а также снижение магнитной сигнатуры кораблей может быть достигнуто за счет дополнительных катушек размагничивания .

Воздушный шум

Основным источником воздушного шума электродвигателя является вентилятор охлаждения, обеспечивающий подачу воздуха в электродвигатель. Снижения воздушного шума можно добиться за счет уменьшения скорости охлаждающего воздуха. Альтернативой является использование электродвигателей с водяным или масляным охлаждением. Уровни воздушного шума для различного типа оборудования на борту кораблей ВМФ установлены американским военным стандартом. ^[15] MIL-STD-1474D, ^[16] Британский оборонный стандарт 02-813 ^[17] или индийский стандарт военно-морской техники NES 847.

Структурный шум

Конструктивный шум в электродвигателе является результатом неточностей роликовых подшипников, частот прохождения стержня ротора, магнитного дисбаланса, несовпадающих комбинаций пазов ротора и статора, создавая акустические сигналы. Снижение структурного шума можно осуществить различными способами. Правильная комбинация пазов ротора и статора, выбранные прецизионные роликоподшипники , уменьшенное магнитное насыщение в статоре могут 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 (внутренний выход)

Механический дисбаланс ротора вызовет вибрацию. Вибрация приведет к корпусному шуму, а также к нежелательным силам ускорения или резонансу , что в конечном итоге приведет к повреждению или повреждению частей электродвигателя. Чтобы уменьшить силы дисбаланса, применяется прецизионная балансировка , как описано в американском военном стандарте MIL-STD-167-1A. ^[20] тип I (внутренний выход) будет необходим.

Вибрация (внешний выход)

Электродвигатели на борту военного корабля могут подвергаться ударам и вибрации. Специальная жесткая конструкция позволит электродвигателям противостоять воздействию окружающей среды и обеспечить достаточную активную закалку. Пассивная закалка осуществляется путем установки на двигатель и/или систему противоударных и виброопор. Метод испытаний и пределы описаны в американском стандарте MIL-STD-167-1A, тип II (экологический).

Шок

В связи с характером военно-морского применения оборудование на борту кораблей противоминной защиты и подводных лодок может подвергаться подводным взрывам. Следовательно, электродвигатели с низким магнитным полем должны быть ударопрочными или ударопрочными. ^[21] Требования к ударной нагрузке на корабли указаны в стандартах, таких как американский стандарт NAVSEA-908-LP-000-3010 (ред. 1). ^[22] Оборудование на борту военных кораблей указано в различных стандартах, таких как американский военный стандарт MIL-S-901D , британский и индийский. ^[23]^[24] военно-морской стандарт BR3021 или немецкий стандарт BV 0230. Большая часть экологических испытаний и измерений предусмотрена американским стандартом MIL-STD-810 . Ударные испытания оборудования проводятся специализированными институтами, такими как TNO , ^[25] НТС ВМС, Thales-ECC или QinitiQ.

Пользователи

класса «Скопа» Охотник за минами
трехстороннего класса Охотник за минами
из бедного класса Охотник за минами
класса Оксой Охотник за минами
класса Альта Тральщик
класса Сандаун Охотник за минами
класса Леричи Охотник за минами
класса Катанпяя Охотник за минами
Корморан 2 -класса: минный охотник
Visby -class korvette

Ссылки

^ MIL-DTL-17060G(SH), ДВИГАТЕЛЬ, ПЕРЕМЕННЫЙ ТООК, ВСТРОЕННАЯ ЛОШАДЬ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА СОРДЕНЕ, Немагнитные двигатели.
^ Холмс, Джон Дж. (2006). Использование сигнатур магнитного поля корабля . Издательство Морган и Клейпул. ISBN 9781598290745 .
^ Холмс, Джон Дж. (2008). Уменьшение сигнатуры магнитного поля корабля . Издательство Морган и Клейпул. ISBN 9781598292480 .
^ ТРЕБОВАНИЯ К МАГНИТНОМУ ГЛУШЕНИЮ ДЛЯ ПОСТРОЙКИ НЕМАГНИТНЫХ КОРАБЛЕЙ И СУДОВ (МЕТРИЧЕСКИЕ), Министерство обороны.
^ Б. Фруйдуро, Л.-Л. Рув, А. Фоджа, Ж.-П. Бонжиро, Г. Менье (2002). «Магнитная дискретность военно-морских двигательных установок» (PDF) . Институт инженеров электротехники и электроники . Архивировано из оригинала (PDF) 6 сентября 2017 г. Проверено 6 сентября 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Кларк, Дэвид (апрель 2006 г.). «Магнитная подпись бесщеточных электродвигателей» . Министерство обороны Австралии, Организация оборонной науки и технологий . ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Хаспер, Х. (сентябрь 1999 г.). « Уменьшение магнитного поля рассеяния в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором», документ COMBIMAC, 02 91». Транзакции IEEE по преобразованию энергии . 14 (3): 628–632. Бибкод : 1999ITEnC..14..628L . дои : 10.1109/60.790926 .
^ Ле Коат, Г. (1999). «Электромагнитная сигнатура индукционных машин». Транзакции IEEE по преобразованию энергии . 14 (3): 628–632. Бибкод : 1999ITEnC..14..628L . дои : 10.1109/60.790926 .
^ Коуп, К. (1996). «Двигательная система с низкой магнитной сигнатурой» (PDF) . Инженерные вопросы .
^ «Электрическая машина с плохим рассеивающим полем» . Гугл Патенты . 17 ноября 1988 года.
^ ГЕНРАТОРЫ И ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА, НИЗКОЕ ПОЛЕ РАССМАТРИВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ (МЕТРИЧЕСКОЕ), Министерство обороны.
^ «Стандартизация обороны Великобритании» . Министерство обороны .
^ Руководство по проектированию и требования к оборудованию для достижения низкой магнитной сигнатуры, Министерство обороны.
^ АМАГНИТНАЯ И СЛАБОПОЛЕВАЯ КОНСТРУКЦИЯ, О правилах постройки кораблей Бундесвера.
^ «Военные стандарты» . Помощь .
^ ПРЕДЕЛЫ ШУМА, КРИТЕРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, Министерство обороны.
^ Требования к испытаниям оборудования военного корабля на структурную вибрацию и воздушный шум, Министерство обороны.
^ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ВИБРАЦИИ КОНСТРУКЦИИ И КРИТЕРИИ ПРИЕМКИ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Министерство обороны.
^ «Требования к испытаниям оборудования военного корабля на структурную вибрацию и воздушный шум» . Министерство обороны .
^ МЕХАНИЧЕСКИЕ ВИБРАЦИИ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Министерство обороны.
^ АН Бун Хви, Хан Мингуан Джереми (2013–2014). «УПРАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЯМИ К УДАРАМ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ» (PDF) . Агентство оборонных научных технологий, Сингапур .
^ «Критерии ударного проектирования надводных кораблей (PDF . » )
^ «Руководство по ударным стандартам и ударным испытаниям военно-морского электронного и электрического оборудования» (PDF) . DGQA . Архивировано из оригинала (PDF) 7 ноября 2017 г. Проверено 20 июля 2017 г.
^ «Стандарт военно-морской инженерии (NES) / ВМС Индии (IN)» . Индийский флот .
^ «УДАР И ВИБРАЦИЯ» (PDF) . ТНО . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

Внешние ссылки

[1] MIL-DTL-17060G(SH), ДВИГАТЕЛЬ, ПЕРЕМЕННЫЙ ТООК, ВСТРОЕННАЯ ЛОШАДЬ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА СОРДЕНЕ, Немагнитные двигатели.

[2] Холмс, Джон Дж. (2006). Использование сигнатур магнитного поля корабля . Издательство Морган и Клейпул. ISBN 9781598290745 .

[3] Холмс, Джон Дж. (2008). Уменьшение сигнатуры магнитного поля корабля . Издательство Морган и Клейпул. ISBN 9781598292480 .

[4] ТРЕБОВАНИЯ К МАГНИТНОМУ ГЛУШЕНИЮ ДЛЯ ПОСТРОЙКИ НЕМАГНИТНЫХ КОРАБЛЕЙ И СУДОВ (МЕТРИЧЕСКИЕ), Министерство обороны.

[5] Б. Фруйдуро, Л.-Л. Рув, А. Фоджа, Ж.-П. Бонжиро, Г. Менье (2002). «Магнитная дискретность военно-морских двигательных установок» (PDF) . Институт инженеров электротехники и электроники . Архивировано из оригинала (PDF) 6 сентября 2017 г. Проверено 6 сентября 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[6] Кларк, Дэвид (апрель 2006 г.). «Магнитная подпись бесщеточных электродвигателей» . Министерство обороны Австралии, Организация оборонной науки и технологий . ^{[ мертвая ссылка ]}

[7] Хаспер, Х. (сентябрь 1999 г.). « Уменьшение магнитного поля рассеяния в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором», документ COMBIMAC, 02 91». Транзакции IEEE по преобразованию энергии . 14 (3): 628–632. Бибкод : 1999ITEnC..14..628L . дои : 10.1109/60.790926 .

[8] Ле Коат, Г. (1999). «Электромагнитная сигнатура индукционных машин». Транзакции IEEE по преобразованию энергии . 14 (3): 628–632. Бибкод : 1999ITEnC..14..628L . дои : 10.1109/60.790926 .

[9] Коуп, К. (1996). «Двигательная система с низкой магнитной сигнатурой» (PDF) . Инженерные вопросы .

[10] «Электрическая машина с плохим рассеивающим полем» . Гугл Патенты . 17 ноября 1988 года.

[11] ГЕНРАТОРЫ И ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА, НИЗКОЕ ПОЛЕ РАССМАТРИВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ (МЕТРИЧЕСКОЕ), Министерство обороны.

[12] «Стандартизация обороны Великобритании» . Министерство обороны .

[13] Руководство по проектированию и требования к оборудованию для достижения низкой магнитной сигнатуры, Министерство обороны.

[14] АМАГНИТНАЯ И СЛАБОПОЛЕВАЯ КОНСТРУКЦИЯ, О правилах постройки кораблей Бундесвера.

[15] «Военные стандарты» . Помощь .

[16] ПРЕДЕЛЫ ШУМА, КРИТЕРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, Министерство обороны.

[17] Требования к испытаниям оборудования военного корабля на структурную вибрацию и воздушный шум, Министерство обороны.

[18] ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ВИБРАЦИИ КОНСТРУКЦИИ И КРИТЕРИИ ПРИЕМКИ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Министерство обороны.

[19] «Требования к испытаниям оборудования военного корабля на структурную вибрацию и воздушный шум» . Министерство обороны .

[20] МЕХАНИЧЕСКИЕ ВИБРАЦИИ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Министерство обороны.

[21] АН Бун Хви, Хан Мингуан Джереми (2013–2014). «УПРАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЯМИ К УДАРАМ СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ» (PDF) . Агентство оборонных научных технологий, Сингапур .

[22] «Критерии ударного проектирования надводных кораблей (PDF . » )

[23] «Руководство по ударным стандартам и ударным испытаниям военно-морского электронного и электрического оборудования» (PDF) . DGQA . Архивировано из оригинала (PDF) 7 ноября 2017 г. Проверено 20 июля 2017 г.

[24] «Стандарт военно-морской инженерии (NES) / ВМС Индии (IN)» . Индийский флот .

[25] «УДАР И ВИБРАЦИЯ» (PDF) . ТНО . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]