在船上,高温超导电动机和发电机能与现有的军船高电压、低电流体系结构相兼容。电动机的控制完全可以利用现有的同步/循环,或PWM变频器技术,而无须进行新的研发工作。整个电力系统也非常安静。
高温超导发电机可以作为船上电网无损效率峰化机组来使用。在未来的大型水面舰艇上,可能装备各种电磁武器(电磁弹射、电磁炮等)设备,高温超导发电机必定会发挥极为重要的作用。
4 高温超导电动机应用前景及建议
业内专家称,2002年用于船舶电力推进系统装备的电动机和发电机的全球市场总价值为四亿美圆,而这个市场还会在今后十年中上升到20亿美圆。从近十来年商业游轮、货轮和军船建造情况来看,人们更趋向于使用电力推进方式。
根据超导电动机的工作特性,其最初应用可能会出现在驱动等运输领域,尤其会被用于大型军船、商船或海洋工程等的电力推进系统。这是因为高温超导电动机在尺寸和重量和效率等方面固有的优势,这些优势为提高船舶设计柔性提供显著的成效,最能有效地体现各种舰船的运行使命要求,也为船舶的生命周期费用产生了深远的影响。
随着高温超导材料工业的进一步发展,价格进一步下降,高温超导电动机也将成为泵、风机、压缩机、增压机,以及皮带驱动等应用途径的理想动力,特别是那些有连续工作需要的应用领域,如轧钢、制浆、造纸、化工、石油和天然气精炼、采矿,以及其他重工业应用。
由此可见,无论是国防工业的急迫需要,还是籍于长远的能源考虑,高温超导电机的研究开发工作都应该上升到国家能源战略,以及21世纪先进技术储备的高度来考虑,统筹计划,力争早日获得关键技术的突破。
5 参考文献: [1] Development Status of Superconducting Rotating Machines Swarn S. Kalsi American Superconductor Corporation, Westborough, MA 01581 IEEE PES Meeting, New York, 27-31 January 2002 [2] High Temperature Superconducting Motor Power Density Improvements Christopher T. Farr and Raymond M. Calfo Curtiss-Wright, Electro-Mechanical Corporation Cheswick, PA 15024 [3] 5mw High Temperature Superconductor Ship Propulsion Motor Design And Test Results P. W. Eckels and G. Snitchler American Superconductor Corporation Westborough, MA [4] Superconductor Generators Promise Higher Reliability And Ease Of Operation Swarn S. Kalsi American Superconductor Corporation Westborough, MA [5] Design and Electrical Characteristics Analysis of 100HP HTS Synchronous Motor in 21st Century Frontier Project, Korea Hyun-Man Jang, Itsuya Muta, Tsutomu Hoshino etc. [6] 国外船用高温超导同步电动机及其系统的研制状况 郭国才 李亚旭等 中船重工集团公司第七一二研究所2004年情报研究报告之二 [7] 世界民船电力推进技术应用调研及对我国发展民船电力推进技术的建议 郭国才 石 艳 王屈平等编写 赵建华 王志华 审核 中船重工集团公司第七一二研究所2003年情报研究报告
作者单位:中船重工集团公司武汉船用电力推进装置研究所 ( |