我系校友高跃在中国首台艇用永磁推进电机研究中做出突出贡献-九游会平台
  • wechat official account for the department
    wechat official account for undergraduate students of the department
    wechat official account for graduate students of the department
    wechat official account for alumni of the department
    wechat official account for the energy internet research institute, tsinghua university
    wechat official account for the sichuan energy internet research institute, tsinghua university

清华大学电机系

清华大学电机系本科生

清华大学电机系研究生

清华大学电机系校友会

清华大学能源互联网创新研究院

alumni

current location: home > alumni > content

据环球网军事10月25日报道(环球时报特约记者张亦驰,环球时报记者刘扬):“我国首台潜艇用永磁推进电机动车成功,具有完全自主知识产权。”适逢党的十九大召开之际,中国造船工业传出重磅消息。据“中船重工”微信公众号23日报道,10月18日上午,由中船重工七一二所首套实艇安装的永磁推进电机动车成功,各项性能指标均满足技术要求,主任设计师为七一二所研究员高跃(2007毕业于清华大学电机工程与应用电子技术系,获博士学位,导师,李永东教授)。据军事专家介绍,永磁电机将对潜艇特别是核潜艇的静音性能带来很大提高,这标志着中国核潜艇将有望成为世界上最安静的潜艇之一。

中国首台艇用永磁推进电机

中船重工微信公众号报道称,为满足时间节点要求,七一二所于9月29日赶赴三亚,开始连续20天夜以继日的调试工作。相继完成设备单机恢复、设备通电检查、设备间通信等工作后,10月8日,整个分系统功能基本恢复。10月16日晚,完成静态报检,永磁推进电机具备了动车条件。10月18日上午11时,螺旋桨缓缓运转,逐渐达到规定转速,永磁推进电机动车成功。至此,我国首台拥有完全自主知识产权的艇用永磁推进电机动车成功,为后期试验奠定了基础,向党的十九大献上了一份厚礼。

中船重工并未透露永磁电机安装的潜艇型号以及其基本性能。但专家认为,一般是按照功率由小到大,安装对象由简单到复杂的原则进行试验,尽管三亚部署有核潜艇和引进自俄罗斯的636型潜艇,但作为首台艇用永磁推进电机,应该是安装在常规动力潜艇上,而且相对来说,改装国产潜艇要比改装进口潜艇更顺手一些。通常而言,常规潜艇使用的永磁推进电机功率有几兆瓦,但尚不能确定此次装机试验型号的确切功率。

永磁电机优势巨大

常规潜艇是军用舰船中首先开始全电力推进的。早期的潜艇受限于蓄电池容量,为节省电能,在水面或者通气管状态航行时,采用柴油机直接推进。随着技术进步,上世纪60年代以后设计的常规潜艇几乎全都采用全电力推进,即水下水面都用电动机推进。不过,最初各国常规潜艇的全电力推进以交-直流推进为主,也就是在水面或者通气管状态时,柴油机带动交流发电机发电,经整流器整流后直接驱动直流推进电机。直流推进电机易于制造、坚固耐用,但体积大、重量大、控制响应慢而且极限功率小、维护费用高、机械换向噪声大,可靠性低,这促使人们把目光转向总体性能更为优越的交流电机。

上世纪70年代,带桥控整流和含空气-海水热交换器的闭式循环冷却系统的自激式同步交流电机开始装艇。后来这类同步电机经过优化,成为由海水直接冷却电机机壳。但这些交流电机需要由铜线绕组的叠片铁芯、集电器或滑环等,结构复杂,能量损失较大。而永磁技术将消除可能的故障源和能量损失。通过程序设备的匹配,经过电子、电气设备的控制可很容易地优化能量输出,更利于提高舰艇航程。总体上看,永磁同步电机体积小、重量轻、噪声低、效率高,特别是在低速工况下,效率比常规直流电机高出很多,而且结构简单、可靠性好、维护简便。更重要的是,其转子比普通电机轻,结构振动小;永磁电机转子不发热,定子可用水冷,因此消除了通风噪声,也减少了热信号。

大幅提高核潜艇静音性

正是由于永磁电机的优势巨大,上世纪80年代以来,德美英法等国积极研制永磁电机,并已装艇使用。

专家表示,由于永磁电机及其控制系统具有优良性能,尤其是电机重量下降,轻载时效率高等对于潜艇用电力推进系统非常重要。一项研究显示,在转速、功率相同情况下,永磁电机的体积、重量比常规电机分别减少约60%和40%。德国212级潜艇的永磁电机功率达到6.5兆瓦,体积和重量与209级3.6兆瓦电机相差不多。永磁推进电机对核潜艇的静音效果提高更显著。传统核潜艇通过核反应堆驱动汽轮机,汽轮机又通过减速箱向螺旋桨输出动力,机械振动噪音较大,能量损失也较大。永磁电机技术将有助于核潜艇的全电力推进,取消减速齿轮这个主要噪声源,使得核潜艇的噪声降低一个级别。

一位中国军事专家表示,我国上世纪90年代开始推进永磁电机的研制工作,中船重工公布的消息表明,我国在艇用永磁电机研制方面取得突破性进展。从世界范围来看,永磁电机未来将向大功率方向发展,以满足核潜艇全电推进的需求。

附:高跃校友基本情况

男,研究员,硕士生导师,电气工程博士。2007年博士毕业于清华大学电机工程与应用电子技术系,导师:李永东教授。同年入职中船重工712所,专注于大功率电气传动系统和设备的研发。主要从事船舶电力推进系统及关键设备的研究和开发工作,先后负责多型电力推进关键设备的研究开发工作,包括水面及水下舰船永磁电力推进系统的研究、系列化推进变频器的研发,担任主任设计师。作为主要技术负责人完成大型永磁电机推进系统的研发,主持完成3mw级以下船用系列化变频器,为国内首个该类自主产品,并取得ccs认证。主持完成国内首次大型矿用挖掘机电气系统及关键设备国产化开发,并产业化。

承担的多个项目获得国防科技进步奖一等奖(排名1)一项、中船重工集团科技进步三等奖(排名1)一项,先后荣获集团公司有突出贡献专家、集团公司装备预先研究先进个人、集团公司优秀青年科技工作者、湖北青年五四奖章等荣誉称号。中国电工技术学会电控系统与装置专业委员会委员、湖北省青联委员。

已申请7项发明专利,发表论文8篇,已授予多项发明专利,发表多篇论文。

—— share ——

【】

网站地图