【要闻】陈虎点兵：永磁电机降噪有限，重要贡献另在他处

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安静是潜艇最重要的指标，如果永磁电机真的大幅降低潜艇的噪音，这确实是一大进步。 但这真的能实现吗？ 这就从永磁电机本身开始吧。

学习中学物理学的人都知道电机之所以运转是因为两个磁场相对作用。 这里定子和转子，也就是定子需要磁场，转子也需要与定子相反的磁场，转子的磁场是怎么产生的呢？ 我们知道电可以产生磁性，所以以前传来的马达在转子上缠了很多电线。 术语称为线圈绕组，通过线圈产生磁场。 根据这个原理，以前传来的电动机也被称为励磁电动机。 永磁电机使用大型永磁体代替线圈绕组，转子的磁场不会在电机中产生，因此被称为永磁电机。

美国“狼”级潜艇。 资料图

永磁电机没有转子的线圈绕组和电刷，结构更简单，意味着尺寸可以大幅缩小。 另外，如果没有线圈绕组，则运转时通过线圈绕组产生电流的嗡嗡声大幅度降低，这是永久磁铁电动机噪音降低的原因。

永磁电机与励磁电机相比，还有其他重要的特征。 低输出时，不需要消耗电流励磁这一部分，因此整体的运转效率也提高了。

开发运用永磁电机的难点在哪里？ 永磁电机早就有了，永磁电机尺寸小的好，尺寸大的不好。 要制造输出足够大的电机，需要足够大和足够强磁场的永久磁铁。

另外，永久磁铁的磁场随时间变弱，特别是在极端的情况下，例如高温、低温的情况下，永久磁铁的磁场永久变弱。 潜水艇的主电动机使用永磁电动机的话，需要相当高的技术水平。

永磁电机能给潜水艇带来那些提高吗？？ 让潜水艇更安静的说法，增加了媒体和网民的误解。 网上查了一下，确实永磁电机的噪音很低。 因为电流音不见了。 但是，这种声音几乎可以忽略潜水艇的噪音降低。 对潜艇来说，噪音是潜艇内部机械部分的振动中最重要的。

看起来很漂亮的螺旋桨空泡沫是潜水艇噪音的原因之一。

励磁电机的噪音水平就像在潜水艇里大声说话，声音不能传递到艇外，或者传递到艇外的振动可以忽略不计。 所以，网永久磁铁马达能大幅度降低潜水艇的噪音是误解。

安静性没有大的提高，其利益到底体现在哪里呢？ 首先出现在重量和体积的缩小上。 以行驶20海里以上的潜水艇为例，以往潜艇的主马达可能需要7200-7500马力，但使用直流马达的话，重量可能约为70吨，小的为60吨，长为7，8米。 从形象上来说，其体积和一辆中巴车差不多。

俄罗斯海军公里级潜艇。 资料图

如果采用永磁电机，轻量化和体积缩小显然会给潜艇的设计总配置带来很多好处。

永磁电机的另一个特别值得注意的特征是其可靠性大幅度提高，对低输出时的效率提高也有很大的意义。

潜水艇的马达有时跑高速，有时跑低速。 最佳效率点是设定为高速还是低速是不平衡的。 传统潜艇可能有两台马达和越来越多的马达，这是充分考虑到低速性能、高速性能和可靠性的因素。

像老俄罗斯的公里级潜艇一样，动力马达有三台，主马达，经航马达，备用马达。 这种电机主要必须处理大功率和小功率效率的问题，也必须处理可靠性的问题。 对永磁电机来说，整体业务效率提高，低输出时的效率大幅度改善，通过航空电机可以取消。 而且，它的可靠性大幅度提高，备份电机也能取消吗？ 这明显有助于潜艇的设计。

在德国造船厂的码头，挂着埃及国旗的新型209级1400m潜水艇正在举行交付仪式。 埃及从德国购买了两艘209型常规潜艇。

国外通常的潜水艇，最高速度为20海里，21海里，这些潜艇的主电机支撑着4000马力、5000马力、6000马力，无法计算出怎么跑了20海里以上。 其实这是海外设计师干的小猫腻了。 潜水艇为2速制，通常航行时行驶15节、16节，此时使用主马达的最大输出。 如果想在短时间内突入20海里，就使用过载运行的方法。 4000，5000马力的马达，过载运转的马达可以超过60%，80%。 这时，你可以跑到20海里，21海里。 当然，这个过载运转的马达会发热，长期发热会烧毁线圈绕组和刷子。 所以高速的前提是时间很短。

早期德国209型潜艇的航速是21海里，实际采用的是21海里的航速只能跑10分钟，就是因为这个。 永磁电机与励磁电机相比，转子的线圈绕组和电刷消失，因发热烧毁的概率大幅降低。 如果采用永磁电机，过载运行的时间会大幅增加。

从励磁电机到永磁电机，这是潜艇主动力电机的一大进步。 当然，潜艇整体性能的提高是许多这些子系统、分系统的技术进步和提高的综合结果，简单的永久磁铁电动机不能把一艘潜水艇变成神器，但如果积累很多永久磁铁电动机那样的进步，就会把潜艇变成神器

永磁电机这样的技术进步显然是可喜的，要使潜水艇的性能更先进，真正使潜水艇成为神器，需要越来越多的技术进步。