Компания Northrop Grumman, один из военных гигантов США, успешно испытала самый мощный электродвигатель для ВМС США, первый в мире корабельный двигатель мощностью 36,5 мегаватт (49 000 л.с.) из высокотемпературного сверхпроводника (HTS), который в два раза быстрее, чем протоколы испытаний мощности ВМС США.
В двигателе используются катушки из высокотемпературного сверхпроводящего провода, а его нагрузочная способность в 150 раз выше, чем у аналогичных медных проводов, что вдвое меньше, чем у обычных двигателей.Это поможет сделать новые корабли более экономичными и освободить место для дополнительных боевых возможностей.
Система была спроектирована и построена по контракту Управления военно-морских исследований США с целью продемонстрировать эффективность высокотемпературных сверхпроводящих двигателей в качестве основной технологии движения для будущих полностью электрических кораблей и подводных лодок ВМФ.Командование морских систем ВМС (NAVSEA) профинансировало и провело успешные испытания электродвигателя.
ВМС США инвестировали более 100 миллионов долларов в разработку технологии высокотемпературных сверхпроводников, открывая путь не только для военных кораблей, но и для коммерческих судов, таких как танкеры и танкеры для перевозки сжиженного природного газа (СПГ), которые также могут использовать космические корабли. и преимущества эффективности высокотемпературных сверхпроводящих двигателей.
Нагрузочные испытания демонстрируют, как двигатель ведет себя под нагрузкой и в условиях эксплуатации при движении судна в море.Завершающий этап разработки двигателя предоставляет инженерам и интеграторам морских силовых установок важную информацию о вариантах конструкции и рабочих характеристиках нового сверхпроводникового двигателя.
Примечательно, что высокотемпературный сверхпроводящий двигатель, разработанный AMSC, не претерпел существенных изменений с точки зрения базовой технологии двигателя.Эти машины работают так же, как обычные электрические машины, приобретая существенные преимущества за счет замены медных катушек ротора на высокотемпературные сверхпроводящие катушки ротора.Роторы двигателей HTS работают «холодно», избегая термических напряжений, которые испытывают обычные двигатели при нормальной работе.
Неспособность обеспечить надлежащее управление температурным режимом была ключевым препятствием в разработке мощных электродвигателей с высоким крутящим моментом, необходимых для применения в военно-морском и коммерческом судоходстве.В других современных мощных двигателях нагрузка, вызванная перегревом, часто требует дорогостоящего ремонта и восстановления двигателя.
Двигатель HTS мощностью 36,5 МВт (49 000 л.с.) вращается со скоростью 120 об/мин и развивает крутящий момент 2,9 миллиона Нм. Двигатель специально разработан для использования в военных кораблях следующего поколения ВМС США.Электродвигатели такого размера также имеют прямое коммерческое применение на крупных круизных и торговых судах.Например, два обычных двигателя мощностью 44 МВт используются для приведения в движение знаменитого круизного лайнера «Элизабет 2».Двигатели весят более 400 тонн каждый, а электродвигатель HTS мощностью 36,5 мегаватт будет весить около 75 тонн.
Время публикации: 01 августа 2022 г.