钢板磁导率变化对船舶感应磁场的影响

船舶用钢由于受焊接和切割等热处理及加工工艺的不同,磁导率会发生较大变化,导致舰船磁场也发生改变。在电磁理论的基础上,通过舰船磁场数字仿真计算,研究钢板磁导率变化对船舶感应磁场特性权重的影响,分析舰船磁场的变化范围,并通过磁性物理船模试验进行验证。结果表明,当钢板磁导率变化范围为20%时,船舶感应磁场各分量特征曲线总体趋势保持不变,但其磁场幅值发生较大变化,其中纵向磁化磁场变化19.3%,横向磁化磁场变化17.1%,垂向磁化磁场变化16.2%。     

船舶工频电磁场及谐波特征模拟与分析

在电磁场理论的基础上,通过模拟船舶的工频电磁场环境,测试和分析了船舶环境电磁场和用电设备在各种纹波下工频电磁场及谐波特征,结果表明当用电设备纹波系数低于0.1%时,其产生的工频电磁场与环境工频电磁场相当,其特征不明显,该结论可用于对船舶电气设备纹波提出总体要求,具有重要的实际意义。     

工频电磁场及谐波特征控制研究

基于工频电磁场理论,建立了无源滤波、有源滤波,以及无源滤波与有源滤波相结合的方式对工频电磁场控制的物理模型,通过对工频电磁场进行试验测试,发现有源滤波对工频电场控制效果要优于无源滤波对工频电场控制效果,而无源加有源滤波效果最佳。     

船舶漏电流产生的电磁场特征研究

基于电磁场理论,通过模拟船舶设备不良接地情况下泄漏电流环境,测试和分析了泄漏电流产生的电磁场,结果表明当船舶设备间接地电位差超过25 mV时,漏电流将在水下产生泄漏电流电磁场超出一般海洋环境的电磁场,特征明显,易被水下电磁探测器捕捉。     

消磁绕组磁场与钢板磁化的关系分析

基于毕奥—沙伐定律和铁磁理论,结合舰载消磁绕组敷设状态,分析通电消磁绕组产生的磁场特性,研究消磁绕组的通电电流及其与钢板的距离对钢板磁场的影响。结果表明,通电绕组产生的磁场随距离的减小而递增,随电流的变大而直线增大,且存在两个临界值:电流Ic和距离Dc,一旦绕组电流或与钢板的距离超过临界值,其产生的磁场将超过钢板矫顽力,导致船体钢板固定磁化。另外,结合工程实践情况,对消磁绕组磁场的不同简化方法进行对比,发现各误差均不大于0.2%,即可以将绕组等效成无限长的直通电导线,以快速计算判断其磁场大小。

     

船舶上空磁场探讨

为了掌握船舶上半球磁场防护能力,基于电磁理论,通过建立典型船舶磁场模型,采用数字仿真掌握了船舶上半球磁场特性。结论表明,在以主甲板为中心对称平面上,感应磁场下半球磁场较上半球而言,其纵向、横向和垂向感应磁场分量幅值分别约为上半球的2、3和4倍;同时在传统的消磁绕组补偿技术的基础上,对上半球感应磁场进行了研究,发现其纵向、横向、垂向感应磁场补偿效果分别可接近50%左右。