ساهمت المحركات المغناطيسية الدائمة في ثورة الدفع الكهربائي الكامل، ولعبت المعادن النادرة دورًا لا غنى عنه
في السنوات الأخيرة، تم تحسين الخصائص المغناطيسية والاستقرار الحراري ومقاومة التآكل لمواد المغناطيس الدائم بشكل كبير. تطورت طرق التصميم وتكنولوجيا التحكم وعمليات التصنيع للمحركات المغناطيسية الدائمة بسرعة، مما عزز تطوير وتطبيق تقنية الدفع المغناطيسي الدائم. أصبحت محركات الدفع المغناطيسية الدائمة واحدة من التقنيات المميزة للسفن وهي الاتجاه الرئيسي لتطوير تقنية دفع السفن المستقبلية.
مبدأ عمل وخصائص المحرك المغناطيسي الدائم
وُلِد نظام الدفع الكهربائي بالكامل في تسعينيات القرن العشرين. طورت البحرية الأمريكية نظامًا جديدًا للطاقة للغواصات. يتم تحويل طاقة المحرك الرئيسي إلى كهرباء من خلال مجموعة مولدات السفينة ثم نقلها إلى النظام الثانوي للسفينة. المحرك هو التكنولوجيا الأساسية. تستخدم السفن الحربية التقليدية عمومًا محركات التيار المتردد والتيار المستمر التقليدية. محركات الدفع الحالية ذات التيار المستمر كبيرة الحجم والوزن، ويصعب صيانتها. لديها ضوضاء تبديل عالية، لكن قوتها القصوى صغيرة جدًا، واستجابتها للتحكم بطيئة، واستقرارها ليس مرتفعًا. محركات المغناطيس الدائم صغيرة الحجم وخفيفة الوزن. بالمقارنة مع المحركات التقليدية، لديها طاقة خرج كبيرة وبنية بسيطة. يمكنها تقليل الأعطال واستهلاك الطاقة، وزيادة سرعة ومدى الغواصات بشكل كبير، ولها تأثيرات كبيرة في تقليل الضوضاء. لذلك، إذا كنت ترغب في تطوير نظام دفع كهربائي بالكامل، فمن الأفضل استخدام محرك مغناطيسي دائم كنظام أساسي. هذا هو اتجاه التطوير.
تتمتع المحركات المغناطيسية الدائمة بآفاق واسعة للتطبيق في أنظمة الدفع الكهربائي للسفن. ومن الضروري لبلدنا تطوير تطبيق المحركات المغناطيسية الدائمة في الدفع الكهربائي للسفن:
(1) الفوائد الاقتصادية: يبلغ معدل توفير الطاقة الشامل للمحرك المغناطيسي الدائم 20%. وعلى الرغم من أن تكلفة التركيب الأولية مرتفعة نسبيًا، إلا أنه بسبب انخفاض تكاليف التشغيل، وانخفاض تكاليف الصيانة والدعم، وانخفاض تكاليف الموظفين والإدارة، فإن تكلفة العمر الافتراضي بالكامل تنخفض بشكل كبير. وبشكل عام، يمكن للسفينة استرداد تكلفة التركيب الأولية الزائدة في غضون عامين أو حتى أكثر من عام.
(2) تأثير حماية البيئة: يمكن للمحركات المغناطيسية الدائمة تحسين كفاءة المحرك بشكل كبير، وتحسين مؤشرات تشغيل شبكة الطاقة بأكملها، وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن المحرك الرئيسي نسبيًا، مما يمكن أن يوفر الكثير من موارد البترول.
(3) الاستفادة الكاملة من مزايا الموارد الطبيعية التي تتمتع بها بلادي. تشكل مخزونات المواد الخام من العناصر الأرضية النادرة في بلادي 87% من مخزونات العالم. إن تطوير واستغلال موارد العناصر الأرضية النادرة يشكل قراراً استراتيجياً مهماً بالنسبة لبلادنا.
تُعد محركات المغناطيس الدائم المصنوعة من الأتربة النادرة مجال تطبيق مهم في صناعة الأتربة النادرة. ولتطوير صناعة محركات المغناطيس الدائم وزيادة القيمة المضافة لمواد المغناطيس الدائم المصنوعة من الأتربة النادرة، فإن ميزة الموارد المتغيرة تشكل ميزة اقتصادية.
