| 電機的兩百年發(fā)展史是怎么樣的，未來又會怎么樣？（下） |
發(fā)布者： admin 發(fā)布時間：2022-02-21 點擊率： 316 |
1873年，德國電氣工程師赫夫納·阿爾特涅克對直流電機的電樞又作了改進(jìn)，研制成功鼓狀電樞自激直流發(fā)電機。他吸取了格拉姆和帕契諾蒂電機轉(zhuǎn)子的優(yōu)點，簡化了制造方法，因而大大提高了發(fā)電機的效率，降低了發(fā)電機的生產(chǎn)成本，使發(fā)電機進(jìn)入到實用階段。 1880年，美國發(fā)明家愛迪生制造出了名為“巨象”的大型直流發(fā)電機，并于1881年在巴黎博覽會上展出。 與此同時，電動機的研制工作也在進(jìn)行之中。發(fā)電機和電動機是同一種機器的兩種不同的功能，用其作為電流輸出裝置就是發(fā)電機，用其作為動力供給裝置就是電動機。 電機的這一可逆原理是在1873年偶然獲得證明的。這一年在維也納的工業(yè)展覽會上，一位工人操作失誤，把電線錯接到一臺正在運行的格拉姆發(fā)電機上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這臺發(fā)電機的轉(zhuǎn)子改變了方向，迅即向相反的方向轉(zhuǎn)動，變成了一臺電動機。從此以后，人們認(rèn)識到直流電機既可作發(fā)電機運行，也可作電動機運行的可逆現(xiàn)象，這個意外的發(fā)現(xiàn)，對電機的設(shè)計制造產(chǎn)生了深刻的影響。 隨著發(fā)電、供電技術(shù)的發(fā)展，電機的設(shè)計和制造也日趨完善。到19世紀(jì)90年代，直流電機已具有了現(xiàn)代直流電機的一切主要結(jié)構(gòu)特點。盡管直流電機已被廣泛使用，并在應(yīng)用中產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但其自身的缺點卻制約了它的進(jìn)一步發(fā)展。這就是它不能解決遠(yuǎn)距離輸電，也不能解決電壓高低的變換問題，于是交流電機獲得了迅速發(fā)展。 在此期間兩相電動機和三相電動機相繼問世。1885年意大利物理學(xué)家加利萊奧費拉里斯提出了旋轉(zhuǎn)磁場原理，并研制出廠二相異步電動機模型，1886年移居美國的尼古拉·特斯拉也獨立地研制出二相異步電動機。俄國籍電氣工程師多利沃多勃羅沃利斯基在1888年制成一臺三相交流單鼠籠異步電動機。交流電機的研制和發(fā)展，特別是三相交流電機的研制成功為遠(yuǎn)距離輸電創(chuàng)造了條件，同時把電工技術(shù)提高到一個新的階段。 1880年前后，英國的費朗蒂改進(jìn)了交流發(fā)電機，并提出交流高壓輸電的概念。 1882年，英國的高登制造出了大型二相交流發(fā)電機。1882年法國人高蘭德和英國人約翰·吉布斯獲得了“照明和動力用電分配辦法”的專利，并研制成功了第一臺具有實用價值的變壓器，它是交流輸配電系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備。后來威斯汀豪斯對吉布斯變壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使之成為一臺具有現(xiàn)代性能的變壓器。 1889年俄國工程師杜列夫-杜波洛沃爾斯基發(fā)明了鼠籠式三相電動機，這是第一臺能夠使用的三相交流電動機，至此電動機發(fā)展到了可以進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的階段。 1891年布洛在瑞士制造出高壓油浸變壓器，后又研制出巨型高壓變壓器。由于變壓器的不斷改進(jìn)使遠(yuǎn)距離高壓交流輸電取得了長足的進(jìn)步。 經(jīng)過100多年的發(fā)展，電機本身的理論已經(jīng)相當(dāng)成熟。但是，隨著電工科學(xué)、計算機科學(xué)與控制技術(shù)的發(fā)展，電機的發(fā)展又進(jìn)入了新的階段。其中，交流調(diào)速電動機的發(fā)展最為令人矚目，只是由于要用電路元件和旋轉(zhuǎn)變流機組來實現(xiàn)，而控制性能又比不上直流調(diào)速，所以長期得不到推廣應(yīng)用。 1970年代以后，有了電力電子變流裝置，逐步解決了調(diào)速裝置要減少設(shè)備、縮小體積、降低成本、提高效率、消除噪聲等問題，才使交流調(diào)速獲得了飛躍的發(fā)展。發(fā)明矢量控制之后，又提高了交流調(diào)速系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能。采用微機控制以后，用軟件實現(xiàn)矢量控制算法，使硬件電路規(guī)范化，從而降低了成本，提高了可靠性，而且還有可能進(jìn)一步實現(xiàn)更加復(fù)雜的控制技術(shù)。電力電子和微機控制技術(shù)的迅速進(jìn)步是推動交流調(diào)速系統(tǒng)不斷更新的動力。 03 電機的發(fā)展趨勢 目前，我國電機產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40多年的發(fā)展，特別是在改革開放后，取得了顯著的進(jìn)步。電機作為機械裝備上不可或缺的組件之一，在全球降低能耗的背景下，高效節(jié)能電機成為全球電機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識。 電機未來的發(fā)展趨勢有以下幾點： 1、在節(jié)能減排的框架下，高效節(jié)能電機是電機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向，高效節(jié)能電機將帶動產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)快速發(fā)展。高效節(jié)能電機將把我國工業(yè)推向一個新的高度，助力中國制造2025目標(biāo)達(dá)成。就行業(yè)而言，小電機制造行業(yè)將會向規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化和自動化方向發(fā)展，而大中型電機制造行業(yè)卻向單機容量不斷增大、要求特殊化、多樣化、定制化的方向發(fā)展。 2、電機形式更加多樣，電機逐漸向?qū)Ｓ眯苑较虬l(fā)展。我國現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展要求以及人民群眾對于生活質(zhì)量要求使得對于電機的需求是多樣的，同時過去同樣的電機分別用于不同負(fù)載類型、不同使用場合的局面將會被打破，更偏向?qū)Ｓ脠鼍盎?/SPAN> 3、電機的構(gòu)造必將更加的小巧、精細(xì)。未來智慧城市以及工業(yè)自動化的發(fā)展對于智能機器人以及自動化設(shè)備的需求將會明顯增加，預(yù)計未來智能機器人以及自動化設(shè)備將會得到大規(guī)模發(fā)展。其運行必然需要電機的驅(qū)動，這些精細(xì)的操作對于電機的要求也會偏向小巧、精致。 小結(jié) 從家用電器到工業(yè)器具，電機在國民生活所需物件中是必不可缺的組成部分。因此，電機性能對于產(chǎn)品使用以及產(chǎn)品質(zhì)量的重要性不言而喻，同時它也間接影響著我們的生活質(zhì)量。 |
 |
  |