1. Bedrijfsomstandigheden en milieueisen voor scheepsmotoren

Scheepsvoortstuwingssystemen worden langdurig blootgesteld aan zware bedrijfsomstandigheden:

Milieuproblemen: hoge luchtvochtigheid, corrosie door zoutnevel, temperatuurschommelingen (-20℃ tot 50℃), trillingen en schokken;

Prestatievereisten: hoge efficiëntie (gevoelig voor energieverbruik tijdens continue navigatie), hoge vermogensdichtheid (beperkte scheepsruimte), laag geluidsniveau (comfortvereisten voor passagiersschepen), snelle dynamische respons (vereisten voor noodmanoeuvres);

Betrouwbaarheidseisen: lange levensduur (meer dan 10 jaar), weinig onderhoud (moeilijk om regelmatig revisies uit te voeren bij operaties op zee).

2. Technische voordelen van permanente magneetmotoren ten opzichte van asynchrone motoren

Gezien de bijzondere werkomstandigheden op schepen, bieden synchrone permanente magneetmotoren (PMSM's) de volgende kernvoordelen:

Vergelijking van afmetingen	Motor met permanente magneet	Asynchrone motor
Efficiëntie en energieverbruik	De volledige belastingsefficiëntie bereikt 97%, en de gedeeltelijke belastingsefficiëntie is nog steeds meer dan 90%	De volledige belastingsefficiëntie bedraagt ​​ongeveer 92%, en de lage belastingsefficiëntie daalt scherp tot onder de 80%
Vermogensdichtheid	Het volume wordt met 40% verminderd en de vermogensdichtheid wordt met 50% verhoogd	Groot volume, hetzelfde vermogen vereist een grotere installatieruimte
Dynamische reactie	Koppelresponstijd <5 ms, nauwkeurig afgestemd op de vereisten voor snelheidsverandering van de propeller	Reactievertraging> 50 ms, wat gemakkelijk oscillatie van het voortstuwingssysteem kan veroorzaken
Geluid en trillingen	Elektromagnetische ruis wordt met 20 dB verminderd en mechanische trillingen met 30%	Hoogfrequent elektromagnetisch geluid is aanzienlijk en vereist een aanvullend ontwerp voor geluidsisolatie
Milieuaanpassingsvermogen	IP68-bescherming + zoutnevelbestendige coating, borstelloos ontwerp elimineert vonkgevaar	Beschermingsniveau is over het algemeen IP55, borstels corroderen gemakkelijk door vocht
Onderhoudskosten	Borstelloze/sleepringstructuur, onderhoudscyclus verlengd tot 5 jaar	Borstels worden elke 1-2 jaar vervangen en lagers worden regelmatig onderhouden

3. Innovatieve toepassing van permanente magneetmotoren op het gebied van schepen

1. Volledig elektrisch voortstuwingssysteem

Toepassingsscenario: geïntegreerde elektrische voortstuwing van luxe cruiseschepen en militaire schepen;

Voordelen: Elimineer traditionele aandrijfassen, verbeter de flexibiliteit van de lay-out en bereik een voortstuwingsrendement van 85%;

Casus: Royal Caribbean's “Wonder of the Seas” gebruikt 4×20MW permanente magneet-voortstuwingsmotoren, wat 15% brandstof bespaart.

2. Pod-voortstuwingsinrichting (POD)

Technische doorbraak: permanente magneetmotor drijft propeller rechtstreeks aan, 360° vectorbesturing;

Voordelen: de manoeuvreerbaarheid is met 50% verbeterd en de aanmeertijd in de haven is met 30% verkort.

3. Hybride energiesysteem

Innovatie in de modus: permanente magneetmotoren werken samen met dieselmotoren/brandstofcellen om de “nul-emissie”-modus te bereiken;

Casus: Het Japanse waterstofschip “e5” is uitgerust met permanente magneetmotoren, heeft een actieradius van 800 km en stoot geen COXNUMX uit.

Permanente magneetmotoren kunnen in alle sectoren worden gepromoot.

Industrie	Application scenario	Kernwaarde
Diepzee-apparatuur	Aandrijving van onbemande onderwatervaartuigen (AUV's)	Hoge vermogensdichtheid ondersteunt lange vliegtijden, met een drukweerstand van 6000 m
Haven machines	Kabelkraan aandrijving	Nauwkeurige positioneringscontrole (fout <1mm), energieverbruik met 25% verlaagd
Mariene energie	Getijdenstroomgeneratorset	Laag-snelheid direct drive ontwerp, jaarlijkse stroomopwekking verhoogd met 30%
Polair transport	Hulpvoortstuwing van de ijsbreker	-40℃ lagetemperatuurstartvermogen, technologie voor het onderdrukken van koppelfluctuaties
Vissersvaartuigen	Trawler lier aandrijfsysteem	Hoge overbelastingscapaciteit (200% nominaal koppel gedurende 1 minuut)

Conclusie

Permanente magneetmotoren veranderen het technische landschap van scheepsvoortstuwingssystemen met hun hoge efficiëntie, hoge betrouwbaarheid en milieuvriendelijkheid. Van 10,000-tons gigantische schepen tot diepzeesondes, hun toepassingsgrenzen breiden zich voortdurend uit. Met de upgrading van groene scheepvaart en intelligente vraag, zal permanente magneettechnologie de belangrijkste drijvende kracht worden voor de scheepsbouwindustrie om naar een koolstofvrije toekomst te gaan en haar potentieel vrij te maken in meer geavanceerde apparatuurvelden.