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1、第15卷 第1期海军工程大学学报Vol.15No.12003年2月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGFeb.2003文章编号:1009-3486(2003)01-0080-04大型舰船分区消磁理论研究①112唐申生,周耀忠,庄清华(1.海军工程大学电气工程系,湖北武汉430033;2.青岛基地装备部,山东青岛266071)摘 要:针对以往舰船消磁系统采用单一消磁电流回路所带来的诸多弊端,对某型舰首次提出分区消磁的思想.在理论分析计算的基础上,进行了模型试验研究.所得有关数据和结论对于舰船消磁系统设计、建造及调整等都有重要的参考价值.关键词:分区消磁;
2、区段划分;安匝计算中图分类号:TM154.2文献标识码:AThesectiondegaussingtheoryofcapitalships112TANGShen2sheng,ZHOUYao2zhong,ZHUANGQing2hua(1.Dept.ofElectricalEng.,NavalUniv.ofEngineering,Wuhan430033,China;2.EquipmentDepartmentofQingdaoNavalBase,Qingdao266071,China)Abstract:Inordertoovercomesomeshortcomingscausedbythesin
3、gledegaussingcurrentloopusedintheexistingshipdegaussingsystem,thesectiondegaussingtheoryisfirstpresented.Themodelteststudyismadeonthebasisoftheoreticalanalysiscalculation.Thedataandconclusionshaveimportantreferencevaluesfortheshipdegaussingsystemdesign,building,calibration,etc.Keywords:sectiondega
4、ussing;sectionpartition;ampere2turncalculation1 问题的提出现在建造的大型舰船与以往相比,不仅吨位大、总体尺度大,而且所含铁磁物质的体积、重量都有较大幅度的增加,致使其磁场量值增大,分布情况更加复杂,给消磁系统的设计、施工及调整增加了难度.在此情况下,如果继续沿用以往中、小型舰船消磁系统的设计方法,势必产生一系列的问题:①消磁系统的重量增加,导致整舰排水量增加,将会影响航速指标的提高;②由于消磁绕组线路长,在消磁系统电源电压一定的情况下,为使绕组电流达到额定值,必须增加电缆截面,即电缆变粗.这样以来,不仅给电缆敷设和绕组调整带来很多困难,同时由
5、于选用粗电缆使隔墙开孔尺寸加大,对舰体结构性能造成不利影响;③过长的线路会使绝缘电阻降低,而一旦出现接地往往难以查找;④不适应目前船体分段建造的流行趋势.解决上述问题和矛盾的有效途径就是采用分区消磁技术方案.2 分区消磁的技术优势2.1 减轻消磁系统的重量采用分区消磁,由于线路短、电阻小,可选用较细的电缆.这不仅可提高电缆截面的利用率、节省经①收稿日期:2002205214;修订日期:2002206210作者简介:唐申生(19602),男,工程师. 第1期唐申生等:大型舰船分区消磁理论研究·81·费,更重要的是可以减轻消磁系统的重量.以三分区方案为例,可减轻重量三分之一左右.这对于减小排水
6、量和提高航速意义重大.2.2 提高消磁系统的可靠性和可维修性由于分区消磁是每个分区各有一台专用电源供电,构成独立回路,因此当任一分区发生故障时,不会影响其它分区.改变过去所有分量的消磁绕组都是从舰首到舰尾的单一串联回路,缩短了区段长度,便于系统的维修,有利于提高系统的绝缘性能.2.3 有利于系统进行安匝调整由于各分区独立供电,故可以采取以调整绕组电流为主、以调整区段匝数为辅的方式对消磁系统进行安匝调整,改变以往只能采用反接绕组的方式进行跳跃式调整的做法,实现方便、快速、精细、高效调整的目标.2.4 适应舰体分段建造的要求当今世界,对大型舰船多采用分段建造的生产模式,这对于缩短建造周期、降低
7、费用、提高质量都具有重要意义,而分区消磁的特点正好适合于舰体分段建造的工艺要求.3 分区消磁的理论依据3.1 载流导线的磁场根据静磁场理论,图1所示的载流导线在距离为r的p点处所产生的磁感应强度和磁场强度由毕[1]奥-沙伐定律确定,分别为:μ0Idl×rdB=3(1)4πrIdl×rdH=3(2)4πr式中:μ0为真空中的磁导率,在国际单位制中,μ0=4π×-710HPm,B的单位为T,H的单位为APm.由(2)式,一段
