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電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀

來(lái)源:   2014年06月06日 14:28   7999
   導(dǎo)讀:電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械。隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的,反過(guò)來(lái),電機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起,電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī),一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),雖然電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大,但是電機(jī)的類(lèi)型增加了許多,在運(yùn)行性能,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高,而且隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類(lèi)的控制電機(jī),控制電機(jī)具有高可靠性﹑好度﹑快速響應(yīng)的特點(diǎn),已成為電機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。
 
  它應(yīng)用廣泛,種類(lèi)繁多。性能各異,分類(lèi)方法也很多。電機(jī)常用的分類(lèi)方法主要有兩種:一種是按功能用途分,可分為發(fā)電機(jī)﹑電動(dòng)機(jī),變壓器和控制電機(jī)四大類(lèi)。電動(dòng)機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,它可以作為拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)應(yīng)用zui多的動(dòng)力機(jī)械,也是zui主要的用電設(shè)備,各種電動(dòng)機(jī)消耗的電能占全國(guó)總發(fā)電量的60%——70%。另一種分類(lèi)方法是按照電機(jī)的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分類(lèi),可分為變壓器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)。根據(jù)電源電流的不同旋轉(zhuǎn)電機(jī)又分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類(lèi)。交流電機(jī)又分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。
 
  在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過(guò)程,需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn),可以采用氣動(dòng),液壓傳動(dòng)和電力拖動(dòng)。由于電力拖動(dòng)具有控制簡(jiǎn)單﹑調(diào)節(jié)性能好﹑耗損小﹑經(jīng)濟(jì),能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn),因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動(dòng)。
 
  按照電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)不同,電力拖動(dòng)系統(tǒng)分為直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩大類(lèi)。
 
  縱觀電力拖動(dòng)的發(fā)展過(guò)程,交,直流兩種拖動(dòng)方式并存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前,直流電力拖動(dòng)是*的一種電力拖動(dòng)方式,19世紀(jì)末期,由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動(dòng)機(jī),致使交流電力拖動(dòng)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)步,對(duì)電力拖動(dòng)在起動(dòng),制動(dòng),正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特發(fā)。由于交流電力拖動(dòng)比直流電力拖動(dòng)在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求,所以20世紀(jì)以來(lái),在可逆,可調(diào)速與高精度的拖動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中,相當(dāng)時(shí)期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動(dòng),而交流電力拖動(dòng)則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。
 
  雖然直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn),但是由于它具有電刷與換向器(又稱(chēng)整流子),使得他的故障率較高,電動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制(如不能在有易爆氣體及塵埃多的場(chǎng)合使用),其電壓等級(jí),額定轉(zhuǎn)速,單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以,在20世紀(jì)60年代以后,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來(lái),大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,為交流電力拖動(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速,各種類(lèi)型的變頻調(diào)速,無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等,使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬,穩(wěn)態(tài)精度高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能,在調(diào)速性能方面*可與直流電力拖動(dòng)媲美。除此之外,由于交流電力拖動(dòng)具有調(diào)速性能優(yōu)良,維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),因此它今后將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中,并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流。
 
  經(jīng)歷了100多年的技術(shù)發(fā)展,電動(dòng)機(jī)自身的理論基本成熟。隨著電工技術(shù)的發(fā)展,對(duì)電能的轉(zhuǎn)換、控制以及使用的要求越來(lái)越高。電磁材料的性能不斷提高,電工電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為電動(dòng)機(jī)的發(fā)展注入了新的活力。
 
  未來(lái)電動(dòng)機(jī)將會(huì)沿著單位功率體積更小、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批"巨無(wú)霸’ 電機(jī)、一批"光怪陸奇"電機(jī)將同時(shí)展現(xiàn)在世人眼前。
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