[發明專利]一種交流超導磁流體船舶推進器

無效

• 申請號: 200810015389.1
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101325358A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 馬秀娟;許承斌;井巖;菅維樂
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: H02K44/06
• 分類號: H02K44/06;B63H11/04;B63H21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種船舶推進器，特別是涉及超導交流磁流體船舶推進裝 置。

背景技術

超導磁流體船舶推進器是一種新的正在研究的船舶推進方式。它是將 海水作為導體，在電磁力作用下，使海水運動，推進船舶航行。它的特點 是沒有常規的動力機械、螺旋槳等旋轉機構，可實現“靜音”和高速航行。 超導磁流體推進器可分直流和交流兩種。由于直流超導磁體容易研制，至 今世界上已研制成功兩艘直流超導磁流體試驗船。然而直流超導磁流體推 進器中必須有正、負電極，運行時因在電極上發生化學反應而產生氣泡， 氣泡破裂時發出噪聲，這一點違背了“靜音”航行的初衷。解決這個問題 的辦法是研制交流磁流體推進器，后者沒有電極，靠感應電流產生電磁力。

關于交流磁流體推進器，已經提出的推進器一般由多相交流勵磁的超 導線圈構成的磁體和通道組成。按通道的結構型式，交流超導磁流體推進 器分為平面型磁流體推進器和圓筒型磁流體推進器，這兩種結構的共同特 點是用多相交流超導線圈作為磁體建立直線運動的行波磁場，在行波磁場 作用下海水產生感應電動勢，該電動勢在海水中產生電流，載有電流的海 水在磁場中受到電磁力作用而運動，其反作用力即推力，推進船舶運動。 但它們的結構復雜、磁場難于屏蔽且不能用于淡水中。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種結 構簡單、緊湊，便于屏蔽；同時實現“靜音”航行的超導交流磁流體船舶 推進器。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：一種超導交流磁流體船 舶推進器，包括圓筒形三相交流超導磁體和圓筒形磁流體螺旋通道，其特 征在于圓筒形三相交流超導磁體中安裝三相超導線圈，通入對稱三相正弦 電流便產生旋轉磁場，圓筒形磁流體螺旋通道是可旋轉的，磁流體通道圓 筒形外壁的槽內安裝對稱三相線圈，經三只滑環與外電路相聯，可控制磁 流體螺旋通道的轉速，圓筒形磁流體推進通道的螺旋壁可使海水離子穿過 而形成感應電流，在海水中和三相線圈中兩處的感應電流與旋轉磁場作用 產生電磁力，海水中的電磁力推動海水沿螺旋通道流動產生軸向推力；而 三相線圈中電磁力可推動磁流體通道旋轉。

本發明采用三相交流超導線圈產生旋轉磁場代替現有的由多相交流 超導線圈產生的直線型行波磁場，使得超導磁體結構簡單緊湊，便于屏蔽； 同時實現“靜音”航行。

本發明采用兩性離子交換膜作為海水螺旋通道的螺旋壁。作用有二， 一是因旋轉磁場作用而產生的軸向感應電流可穿過兩性離子交換膜，相當 于三相異步感應電動機的轉子電流；二是形成螺旋通道，使旋轉運動的海 水從螺旋通道的一端吸入，再從另一端噴出，通道兩端具有導磁片，實現 推進器的功能。

本發明在螺旋通道的圓筒形外壁的槽內安裝對稱三相線圈(如同三相 異步感應電動機的繞線型轉子)，經三只滑環與外電路相聯，通過外電路 的控制用于對磁流體推進通道的調速。根據航行的不同要求，本推進器可 運行在三種工作狀態：一是線圈斷開，通道不旋轉，僅有海水流動，實現 “靜音”運行；二是線圈與外部反電動勢串聯，采用串級調速使通道轉速 低于海水轉速，海水與通道的相對速度減小，因而摩擦損耗小、效率高； 三是三相線圈端部短接，使推進器工作在三相異步感應電動機狀態，依靠 磁流體推進通道旋轉產生推力，這種工作狀態也適用于淡水中航行。

本發明的推進器中，海水在限定的具有相當長度的螺旋通道內流動， 便于在通道入口處海水滲入電解質，提高通道內混合海水的電導率，從而 增大推進器的推力。特別是處于靜音運行狀態，推力小、效率低，必要時 可采用這種措施。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為圖1的縱剖面示意圖。

圖3為本發明螺旋通道示意圖。

圖中的標號是：1.三相交流超導磁體，2.圓筒形磁流體螺旋通道，3. 通道內壁，4.通道外壁，5.螺旋壁，6.三相線圈，7.滑環，8.軸承，9. 幅向支架，10.螺旋通道，11.海水進口，12.海水出口。

下面結合附圖對本發明做進一步的描述。