舰船设备低频磁场传播特性仿真研究及试验验证∗
2021-01-19华成超
舰船电子工程 2020年12期
关键词:磁场
华 阳 华成超
(1.海装沈阳局大连地区第一军事代表室 大连 116001)(2.电磁兼容性国防科技重点实验室 武汉 430064)
1 引言
近年来,由于电力电子开关器件在功能、效率、体积重量等方面具有无可比拟的优势,舰载机电设备的功率越来越大,使得舰船上低频电磁环境愈发复杂,低频电磁干扰对整个电力系统、输配电设备、监控设备、通信设备、等敏感设备的影响越来越大[1~2]。且由于舰载大功率机电设备工况多、频率范围广,且舰船上环境较为复杂,往往涉及到多边界条件[3~4],对其辐射传播特性的研究已成为难点之一。
目前国内外舰船低频磁场仿真建模领域发展较为缓慢,大量研究集中于射频微波领域。随着舰船上大功率机电设备的应用,对舰船设备低频磁场辐射传播特性研究的重要性逐渐开始凸显[5]。本文首先讨论了舰船上典型电机的性能特点,利用有限元仿真软件对电机进行建模仿真,得到典型设备的低频磁场分布特性。随后利用多介质模型[6]仿真模拟设备低频磁场在空间中的传播特性。最后建立低频磁场高精度测试系统,利用测试数据对仿真结果进行试验验证。
2 典型电机特性分析
舰船典型的机电设备包括推进电机、汽轮机、柴油发电机等。其核心都为电动机。随着技术的发展,大功率的永磁同步电机正成为舰船推进电机的主力[7]。
永磁同步电机的数学模型主要包括电压方程、机电联系方程、机械运动方程等[8]。
根据基本的电路理论,为……
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