محرك كهربائي مغناطيسي منخفض
المحرك الكهربائي ذو المجال المغناطيسي المنخفض (أو المحرك الكهربائي غير المغناطيسي ) هو محرك تيار متردد أو تيار مستمر ذو بصمة مجال مغناطيسي متسرب منخفضة .
وصف

تُستخدم المحركات الكهربائية ذات المجال المغناطيسي المنخفض أو غير المغناطيسية [ 1 ] على متن سفن مكافحة الألغام ، وكاسحات الألغام ، وسفن إزالة الألغام ، وأنواع محددة من الغواصات . لطالما شكلت الألغام البحرية عنصرًا أساسيًا في الحروب البحرية منذ حوالي مئة عام. تستجيب الألغام البحرية الحديثة حاليًا للإشارات المغناطيسية والصوتية وإشارات الضغط. وكانت أهم خطوة في تطويرها هي اختراع مبدأ التفجير بالتأثير المغناطيسي، الذي يستغل مجال التداخل المغناطيسي للسفن المارة. تتميز الألغام البحرية المزودة بصمامات مغناطيسية بفعاليتها وانخفاض تكلفتها وسهولة نشرها. يُنتج المحرك الكهربائي نوعين من المجالات المغناطيسية: مجال مغناطيسي متناوب ديناميكي أثناء التشغيل، ومجال مغناطيسي ثابت متبقٍ أثناء التوقف. ولتجنب الكشف، من الضروري تقليل [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] هذه البصمات من مصدرها قدر الإمكان.
إمضاء

تُولّد المحركات الكهربائية مجالات مغناطيسية داخلية لتدوير الدوّار في الجزء الثابت . ويتسرب جزء كبير من هذه المجالات المغناطيسية إلى خارج غلاف المحرك الكهربائي، ويمكن قياسها و/أو رصدها. [ 6 ] أثناء التشغيل، يُصدر المحرك الكهربائي أيضًا ضوضاء محمولة جوًا وضوضاء تنتقل عبر الهيكل. والهدف الأساسي لتجنب الرصد هو تقليل هذه البصمات قدر الإمكان والعمل في وضع التخفي . وعادةً ما تُجرى قياسات البصمة المغناطيسية للسفن ككل في محطة قياس المدى المغناطيسي.
مغناطيسية منخفضة
صُممت المحركات الكهربائية منخفضة المغناطيسية أو غير المغناطيسية لتقليل البصمة المغناطيسية المنبعثة. [ 7 ] [ 8 ] تُصنع هذه المحركات من أقل قدر ممكن من المواد المغناطيسية، حيث تُختار أجزاؤها ومكوناتها من مواد ذات نفاذية مغناطيسية منخفضة . توجد ثلاث وسائل رئيسية لتقليل البصمة المغناطيسية المنبعثة من المحرك الكهربائي: تصميم كهربائي ومغناطيسي مخصص، وحماية كهرومغناطيسية ، وملفات تعويض إضافية. [ 9 ] [ 10 ] يُشرح هذا التقليل وسبل تحقيقه في المعيار الأمريكي DOD-STD-2146، [ 11 ] والمعيار الدفاعي البريطاني [ 12 ] 02-717 [ 13 ] والمعيار الألماني BV3013. [ 14 ] ويمكن تحقيق تقليل إضافي للبصمة المغناطيسية للمحركات الكهربائية، وكذلك للبصمة المغناطيسية للسفن، باستخدام ملفات إزالة مغناطيسية إضافية .
الضوضاء المحمولة جوا
يُعدّ مروحة التبريد المصدر الرئيسي للضوضاء المحمولة جوًا الصادرة من المحرك الكهربائي. ويمكن تقليل هذه الضوضاء عن طريق خفض سرعة هواء التبريد. كما يُمكن استخدام محركات كهربائية مُبرّدة بالماء أو الزيت كبديل. وتُحدد مستويات الضوضاء المحمولة جوًا لأنواع مختلفة من المعدات على متن سفن البحرية في المعيار العسكري الأمريكي [ 15 ] MIL-STD-1474D، [ 16 ] ومعيار الدفاع البريطاني 02-813 [ 17 ] ومعيار الهندسة البحرية الهندي NES 847.
الضوضاء المنقولة عبر الهيكل
ينتج الضجيج المنقول عبر الهيكل في المحرك الكهربائي عن عدم دقة محامل الأسطوانات، وترددات مرور قضبان الدوار، وعدم التوازن المغناطيسي، وعدم توافق فتحات الدوار والجزء الثابت، مما يُولّد إشارات صوتية. ويمكن تقليل هذا الضجيج بوسائل مختلفة، منها: اختيار تركيبة صحيحة لفتحات الدوار والجزء الثابت، واستخدام محامل أسطوانات دقيقة ، وتقليل التشبع المغناطيسي في الجزء الثابت. وقد حُدّدت طرق القياس ومعايير القبول في المعيار العسكري الأمريكي MIL-STD-740-2(SH) [ 18 ] ومعيار الدفاع البريطاني 02-813 [ 19 ].
الاهتزاز (المُثار داخليًا)
سيؤدي عدم التوازن الميكانيكي للدوار إلى توليد اهتزازات. ينتج عن هذه الاهتزازات ضوضاء تنتقل عبر الهيكل، بالإضافة إلى قوى تسارع غير مرغوب فيها أو رنين ، مما قد يُلحق الضرر بأجزاء المحرك الكهربائي أو يُتلفها. وللحد من قوى عدم التوازن، يلزم إجراء موازنة دقيقة ، كما هو موضح في المعيار العسكري الأمريكي MIL-STD-167-1A، [ 20 ] من النوع الأول (المحرك ذو الإثارة الداخلية).
الاهتزاز (المُثار خارجياً)
قد تتعرض المحركات الكهربائية على متن السفن الحربية للصدمات والاهتزازات. يتيح التصميم الصلب المخصص لهذه المحركات تحمل هذه التأثيرات البيئية وتوفير تقوية فعالة كافية. أما التقوية السلبية فتتم عن طريق تركيب حوامل امتصاص الصدمات والاهتزازات على المحرك و/أو النظام. تُحدد طريقة الاختبار وحدوده في المعيار الأمريكي MIL-STD-167-1A، النوع الثاني (البيئي).
صدمة

نظراً لطبيعة التطبيقات البحرية، قد تتعرض المعدات الموجودة على متن سفن مكافحة الألغام والغواصات لانفجارات تحت الماء. لذا، يجب أن تكون المحركات الكهربائية ذات المجال المغناطيسي المنخفض مقاومة للصدمات . [ 21 ] تُحدد متطلبات مقاومة الصدمات البحرية على السفن في معايير، مثل المعيار الأمريكي NAVSEA-908-LP-000-3010 (Rev 1). [ 22 ] تُحدد المعدات الموجودة على متن السفن الحربية في معايير مختلفة، مثل المعيار العسكري الأمريكي MIL-S-901D ، والمعيار البحري البريطاني والهندي [ 23 ] [ 24 ] BR3021، أو المعيار الألماني BV 0230. يُنص على جزء كبير من الاختبارات والقياسات البيئية في المعيار الأمريكي MIL-STD-810 . تُجرى اختبارات الصدمات على المعدات بواسطة معاهد متخصصة، مثل TNO ، [ 25 ] وNTS Navy، وThales-ECC ، و QinitiQ.
المستخدمون

- كاسحة ألغام من فئة أوسبري
- كاسحة ألغام من فئة ثلاثية الأجزاء
- كاسحة ألغام من فئة هوون
- كاسحة ألغام من فئة أوكسوي
- كاسحة ألغام من فئة ألتا
- كاسحة ألغام من فئة ساندون
- كاسحة ألغام من فئة ليريتشي
- كاسحة ألغام من فئة كاتانبا
- صائد ألغام من فئة كورموران 2
- كورفيت من فئة فيسبي
مراجع
- ↑ MIL-DTL-17060G(SH)، محرك، تيار متردد، قوة حصانية متكاملة، للاستخدام على متن السفن، محركات غير مغناطيسية.
- ↑ هولمز، جون ج. (2006). استغلال بصمات المجال المغناطيسي للسفينة . دار مورغان وكلايبول للنشر. رقم ISBN 9781598290745.
- ↑ هولمز، جون ج. (2008). تقليل بصمة المجال المغناطيسي للسفينة . دار مورغان وكلايبول للنشر. ISBN 9781598292480.
- ↑ متطلبات كتم الصوت المغناطيسي لبناء السفن والقوارب غير المغناطيسية (بالنظام المتري)، وزارة الدفاع
- ↑ ب. فرويدورو، ل. ل. روف، أ. فوجيا، ج. ب. بونجيرو، ج. مونييه (2002). "التحكم المغناطيسي في آلات الدفع البحرية" (ملف PDF) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2017-09-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-09-06 .
{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ كلارك، ديفيد (أبريل 2006). "البصمة المغناطيسية للمحركات الكهربائية عديمة الفرش" . وزارة الدفاع الأسترالية، منظمة العلوم والتكنولوجيا الدفاعية .
- ^ هاسبر، هـ. (سبتمبر 1999). ""تقليل المجال المغناطيسي الشارد من محركات الحث ذات القفص السنجابي"، وثيقة COMBIMAC، فبراير 1991. مجلة IEEE للمعاملات في تحويل الطاقة ، 14 (3): 628-632 . رمز Bibcode : 1999ITEnC..14..628L . doi : 10.1109/60.790926 .
- ↑ لو كوت، ج. (1999). "البصمة الكهرومغناطيسية للآلات الحثية". معاملات IEEE في تحويل الطاقة . 14 (3): 628-632 . Bibcode : 1999ITEnC..14..628L . doi : 10.1109/60.790926 .
- ↑ كوب، سي. (1996). "نظام دفع ذو بصمة مغناطيسية منخفضة" (ملف PDF) . مسائل هندسية .
- ↑ "آلة كهربائية ذات مجال تشتت ضعيف" . براءات اختراع جوجل . 17 نوفمبر 1988.
- ↑ مولدات ومحركات التيار المستمر، ذات مجال طفيلي منخفض، تصميم (متري)، وزارة الدفاع
- ↑ "توحيد معايير الدفاع في المملكة المتحدة" . وزارة الدفاع .
- ↑ دليل التصميم ومتطلبات المعدات لتحقيق بصمة مغناطيسية منخفضة، وزارة الدفاع.
- ^ AMAGNETISCH UND STREUFELDARME BAUWEISE، Zur Bauvorschrift für Schiffe der Bundeswehr.
- ↑ "المعايير العسكرية" . مساعدة .
- ↑ حدود الضوضاء، معايير التصميم، وزارة الدفاع
- ↑ متطلبات اختبار الاهتزازات المنقولة عبر الهيكل والضوضاء المحمولة جواً لمعدات السفن الحربية، وزارة الدفاع
- ↑ قياسات تسارع الاهتزازات المنقولة عبر الهيكل ومعايير قبول معدات السفن، وزارة الدفاع
- ↑ "متطلبات اختبار الاهتزازات المنقولة عبر الهيكل والضوضاء المحمولة جواً لمعدات السفن الحربية" . وزارة الدفاع .
- ↑ الاهتزازات الميكانيكية لمعدات السفن، وزارة الدفاع
- ↑ أنج بون هوي، هان مينغوانغ جيريمي (2013-2014). "إدارة متطلبات الصدمات لمعدات السفن" (ملف PDF) . وكالة العلوم والتكنولوجيا الدفاعية، سنغافورة .
- ↑ "معايير تصميم الصدمات للسفن السطحية (ملف PDF)" . مساعدة .
- ↑ "إرشادات بشأن معيار الصدمات واختبار الصدمات للمعدات الإلكترونية/الكهربائية البحرية" (ملف PDF) . المديرية العامة لضمان الجودة . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 7 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2017 .
- ↑ "المعيار الهندسي البحري (NES) / البحرية الهندية (IN)" . البحرية الهندية .
- ↑ "الصدمة والاهتزاز" (ملف PDF) . TNO .
روابط خارجية
- المحركات الكهربائية
