| 電機的兩百年發展史是怎么樣的，未來又會怎么樣？（下） |
發布者： admin 發布時間：2022-02-21 點擊率： 320 |
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，研制成功鼓狀電樞自激直流發電機。他吸取了格拉姆和帕契諾蒂電機轉子的優點，簡化了制造方法，因而大大提高了發電機的效率，降低了發電機的生產成本，使發電機進入到實用階段。 1880年，美國發明家愛迪生制造出了名為“巨象”的大型直流發電機，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行之中。發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電機上，結果發現這臺發電機的轉子改變了方向，迅即向相反的方向轉動，變成了一臺電動機。從此以后，人們認識到直流電機既可作發電機運行，也可作電動機運行的可逆現象，這個意外的發現，對電機的設計制造產生了深刻的影響。 隨著發電、供電技術的發展，電機的設計和制造也日趨完善。到19世紀90年代，直流電機已具有了現代直流電機的一切主要結構特點。盡管直流電機已被廣泛使用，并在應用中產生了可觀的經濟效益，但其自身的缺點卻制約了它的進一步發展。這就是它不能解決遠距離輸電，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年意大利物理學家加利萊奧費拉里斯提出了旋轉磁場原理，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展，特別是三相交流電機的研制成功為遠距離輸電創造了條件，同時把電工技術提高到一個新的階段。 1880年前后，英國的費朗蒂改進了交流發電機，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中最關鍵的設備。后來威斯汀豪斯對吉布斯變壓器的結構進行了改進，使之成為一臺具有現代性能的變壓器。 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，至此電動機發展到了可以進入工業應用的階段。 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使遠距離高壓交流輸電取得了長足的進步。 經過100多年的發展，電機本身的理論已經相當成熟。但是，隨著電工科學、計算機科學與控制技術的發展，電機的發展又進入了新的階段。其中，交流調速電動機的發展最為令人矚目，只是由于要用電路元件和旋轉變流機組來實現，而控制性能又比不上直流調速，所以長期得不到推廣應用。 1970年代以后，有了電力電子變流裝置，逐步解決了調速裝置要減少設備、縮小體積、降低成本、提高效率、消除噪聲等問題，才使交流調速獲得了飛躍的發展。發明矢量控制之后，又提高了交流調速系統的靜、動態性能。采用微機控制以后，用軟件實現矢量控制算法，使硬件電路規范化，從而降低了成本，提高了可靠性，而且還有可能進一步實現更加復雜的控制技術。電力電子和微機控制技術的迅速進步是推動交流調速系統不斷更新的動力。 03 電機的發展趨勢 目前，我國電機產業經過40多年的發展，特別是在改革開放后，取得了顯著的進步。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，高效節能電機成為全球電機產業發展的共識。 電機未來的發展趨勢有以下幾點： 1、在節能減排的框架下，高效節能電機是電機產業發展的必然方向，高效節能電機將帶動產業鏈實現快速發展。高效節能電機將把我國工業推向一個新的高度，助力中國制造2025目標達成。就行業而言，小電機制造行業將會向規模化、標準化和自動化方向發展，而大中型電機制造行業卻向單機容量不斷增大、要求特殊化、多樣化、定制化的方向發展。 2、電機形式更加多樣，電機逐漸向專用性方向發展。我國現在工業發展要求以及人民群眾對于生活質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載類型、不同使用場合的局面將會被打破，更偏向專用場景化。 3、電機的構造必將更加的小巧、精細。未來智慧城市以及工業自動化的發展對于智能機器人以及自動化設備的需求將會明顯增加，預計未來智能機器人以及自動化設備將會得到大規模發展。其運行必然需要電機的驅動，這些精細的操作對于電機的要求也會偏向小巧、精致。 小結 從家用電器到工業器具，電機在國民生活所需物件中是必不可缺的組成部分。因此，電機性能對于產品使用以及產品質量的重要性不言而喻，同時它也間接影響著我們的生活質量。 |
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