以高速永磁中频同步发电机作为机电能量转换设备的MTG,具有可靠性高、寿命长、体积小、重量轻、噪声低、振动小、维护与保障方便,以及可连续工作时间长等一系列优越性能,特别适用应急电源、通信指挥、反恐维稳、抗震救灾、邮电通信、财政金融、证券期货、机场码头等重要公共设施和场所;除分布式发电外,还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等,是提供清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电及热电联供的最佳方式。基于其优越的性能与战场适应性,未来MTG将具有广泛的应用前景[13]。
(1)后备供电系统 作为后备供电系统的MTG机组,功率等级从15千瓦至上千千瓦,代替传统的柴油发电机组,将消除其噪声大、笨重、维护复杂、连续工作能力差等一系列缺点。
(2)车辆移动电源系统 目前,大多采用中小功率的柴油、汽油发电机组,与应用MTG作为供电系统相比,其主要缺点是机组笨重、附属设备较多、比功率偏小,噪声、红外、电磁等特征信号明显,受工作环境影响较大等。
(3)C4ISR系统保障C4ISR(一体化作战指挥系统)仅仅依靠不间断电源是远远不够的,应用高速永磁中频同步发电机的MTG供电系统,适合C4ISR系统对电力系统要求的保质、保量、不间断、长期工作等要求。
(4)野战指挥所电源系统 野战指挥所电源系统对发电装备的要求,除了具有C4ISR系统要求的特点外,还要具有移动性能、战场隐身、抗毁性能强等特点,MTG能很好地满足此方面的要求。
(5)武器发射控制系统 MTG具备了武器发射系统,特别是导弹、重型火炮等发射系统对供电系统的高质量、不间断、隐身、摧毁能力强的要求。(www.daowen.com)
(6)由于电力电子技术与能量存储技术的发展 以MTG为供电核心的电力推进和电力驱动已在世界各主要军事强国的作战装备上装备应用。此时的高速永磁中频同步发电机在战时或遂行作战任务时作为高速拖动或推进电机应用,减小了动力系统的体积与重量,还发挥出了超低噪声的战场性能。可以预言,高速永磁电机的这种应用方式潜力巨大。
2.发展高速永磁中频同步发电机的紧迫性
1999年,美国的Capstone公司推出全球首台商业化MTG机组,短短几年的时间,到了2003年,仅美国境内的MTG机组达到了4万多台,且近一半直接用于军事设施与场所。2004年全球新型电源论坛年会在日本召开,国内与会专家参观了日本的一些新建的或正在兴建的中、小型电源站,感受最深的就是日本国内对能源战略储备的重视,以及为应对未来可能发生周边战争而建造的MTG-燃料电池联合电站等新兴电力系统。环顾欧洲的英、法、德等军事强国,无不首先把先进的MTG装备到作战部队。据统计,2004年全球几大MTG生产商的产量约为1.2万台套,其中的94%为工业发达国家购得。
我国在高性能电站方面是严重落后于西方国家的,而发展先进的MTG供电系统对富国强军是必不可少的。相比之下,现行的中小功率的发电装备大多数还应用20世纪70~80年代的技术。汽油发电机组功率小、噪声大、可靠性差、特征信号明显,而柴电机组也存在噪声大、移动性能差、效率低的问题。在兼顾经济建设和国家安全的整体效能、发挥系统的最优配置的同时,绝不可忽视应急供电、备用供电系统这类保障的发展更新。在国家人力、物力、财力及资源条件有限的情况下,可以有计划、分步骤地发展的先进电力系统:关键部门优先装备、优先保障;加大科研投入,必要时应采取联合攻关的方式;可以采用引进技术、买断专利权、合资办厂等方法消化吸收国外的先进技术,再自行开发设计。
总之,新时期、新阶段的经济、技术的发展速度惊人,世界局势瞬息万变,充满机会与挑战,我们务必要加强新型电源设备的开发和利用。
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