| 送交者: 浏留浏留[♂☆★★声望品衔12★★☆♂] 于 2023-12-23 11:10 已读 8440 次 14 赞 | 浏留浏留的个人频道 |
在分析直流电磁弹射技术以前，有几个基本观点要说明。这都是业内常识，我不想花费更多篇幅解释。 6park.com
1.现在的发电机都是交流发电机，直流发电机已经被淘汰。 6park.com
2.不管是用直流技术电容储能还是用交流技术飞轮储能，最终都是用交流电驱动直线感应电机来弹射飞机起飞。直流电不能直接驱动弹射装置。也就是说，这两种方案都是从交流开始，又以交流完成操作。起点跟终点是一样的，条条大路通罗马。 6park.com
3.中压直流供电跟中压交流供电没有优劣之分，完全是各取所需。都没有技术难度，所谓马尾民自创中压直流供电得到中共院士称号，不是骗外行就是政治炒作。或者马尾民自己也对直流电磁弹射没有把握，用直流供电先拿了院士再说，本文不讨论。简单说，一条船的长度是以米为单位计算，又是3000V中压。供电系统有什么难的。如果是几千上万公里，上百万伏高压，才会有难度。 6park.com
跟交流电磁弹射技术相比，直流电磁弹射技术优点很多，没有电能到动能，又从动能到电能的来回折腾，提高了能量转换效率。没有机械磨损的问题，保养简单。也没有机械震动和噪音。缺点只有一个，技术不成熟。相当于燃油车和电动车的关系，电动车结构简单，将来一定是电动车天下，现在还不行。 6park.com
直流电磁弹射的路径是这样的，交流发电机发出交流电，经过整流变成直流电。为什么要变成直流电，因为交流电不能储存，直流电可以通过蓄电池或者电容器储存。充电积聚能量，等到能量积聚够了，放出大电流驱动电磁弹射装置。跟我们的照相机闪光灯不一样，这里要多一道手续，直流变成交流。然后才能驱动电磁弹射。而整个系统的瓶颈也就在这里，交流变直流叫整流，技术早就成熟。直流变交流叫逆变，几十年以来虽然发展很快，但是用于像电磁弹射这样的超级大功率还是不成熟。而逆变技术的瓶颈又是什么？是一种叫IGBT的固体器件。发展也很快，现在的产品额定电压可以达到5000V，额定电流可以达到2000A。但是实际上安全使用的区间要小得多。因为半导体跟铜这样的导体比起来，稳定性差。即使在厂家规定使用的温度，电压，电流范围内，还是会损坏，并且没有预警。而铜线，只要不超负荷，用几十年也不会坏。 6park.com
所以，半导体功率器件安全使用的法则就是降低电压，电流，温度。厂家的数据只是参考。举例说明，太阳能发电站发出直流电，要并网必须变成交流电。十几年前的逆变器就是机械式的，直流电动机驱动交流发电机，发出交流电并入电网。而现在是用半导体固态逆变器。可见半导体固态逆变器还很年轻。当然，高铁动车，高压直流输电都要用IGBT，中共有经验。但是，这两种使用，都可以承受突发故障。而电磁弹射突发故障，飞机掉水里去了，承受不了。 6park.com
最后，电磁弹射为什么要用直线交流感应电机？因为直线电机跟旋转电机的工作原理一样，只是运动方向不同，我们就用普通旋转电机来说明。电机旋转靠的是旋转磁场，交流电（一般要用三相）可以产生旋转磁场。而直流电要通过逆变产生交流电来产生旋转磁场。有人说有一种直流无刷电机，用的是直流。只要打开看一下，就知道半导体逆变电路是在电机外壳里面。所以它实际上还是交流电机。常用交流电机有两种，感应电机（又叫异步电机）和同步电机。小功率的无刷直流电机都是同步电机，不是它需要同步，而是它结构简单。转子用定磁铁（吸铁石）就可以了。大功率的同步电机，转子要用电磁铁（定磁铁磁场强度不够）转子要通电这就又要用电刷了。所以，大功率的电动机，除非特殊用途，都是感应电机，不需要电刷。直线交流电机也一样，用感应电机就不需要电刷或者拖一条尾巴。 6park.com
半导体逆变电路和交流感应电机的工作原理和技术难点下一帖说明，需要用一些波型图来解释，篇幅太长。
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贴主:浏留浏留于2023_12_23 15:15:21编辑
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