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永磁直驱轴带发电机在船舶中的应用

永磁发电机相对于电励磁发电机的第二大优点是其机械结构更简单,因为电励磁发电机始终需要一台为旋转的转子磁极绕组供电的励磁装置。船舶行业中的电励磁发电机一贯采用所谓的无刷励磁机,因为无刷励磁机需要较少量的维护工作,但电刷会被磨损,必须定期更换。无刷励磁机包含一台小型辅助发电机,其输出通过二极管整流桥连接至转子磁极绕组。励磁机的AC输出必须整流成磁极绕组适用的DC输出。在工业应用中,这种发电机从外部电网获取励磁功率。然而,船舶经常使用无需外部电网的自发电系统,比如黑启动。这意味着,励磁装置还包含一台小型永磁发电机作为励磁机,来实现轴带发电机完全独立于电网启动。除这两台小型辅助发电机和二极管桥以外,还需要控制电子装置来调节励磁功率。这一切使电励磁轴带发电机成为相对复杂的系统。这意味着有许多辅助组件,可能会最终导致系统可靠性很低。永磁发电机不需要任何降低系统可靠性的辅助设备,并且其无刷运行使维护工作量降至最小。磁场是由永磁体而非转子磁极绕组提供,这意味着无需外部设备。一旦将磁钢安装在转子上,即可在整个发电机工作寿命内提供必要的磁场。


澳门线上真人赌博永磁轴的第三个优点与其简单的转子结构有关。电励磁发电机的转子包含一个装有大量磁极和绕组的钢制轴/转子支架,而永磁发电机的转子基本上就是一个表面装有磁钢的空心钢筒。钢筒的厚度(即转子支架)通常只有30至 50mm,磁钢的厚度是15至 20mm。因此永磁轴带发电机转子具有极低的转动惯量和旋转质量。对于整个轴系的动力性能(包括扭转振动)来说,低转动惯量和旋转质量极其重要。

作为对比,1.5 兆瓦电励磁轴带发电机的转子转动惯量约为5300 kgm2,重量是8吨,而同性能的永磁发电机的数据分别为600kgm2和2吨。可以看出,永磁发电机的转动惯量要低十倍左右。转子的旋转质量也要少6吨。对比具有相同的转速和几乎相同的外部尺寸的电励磁发电机和斯维奇公司设计的永磁轴带发电机时,从可比较的参数对比中可明显看出永磁发电机的优点。

可以看出,转子空心程度较大,使轴系的转动惯量和旋转质量显著降低。螺旋桨轴穿过转子,通过收缩联轴器和转子连在一起。


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