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電動機技術發(fā)展及現(xiàn)狀

來源:   2014年06月06日 14:28   8055
   導讀:電機是利用電磁感應原理工作的機械。隨著生產的發(fā)展而發(fā)展的,反過來,電機的發(fā)展又促進了社會生產力的不斷提高。從19世紀末期起,電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產機械的原動機,一個多世紀以來,雖然電機的基本結構變化不大,但是電機的類型增加了許多,在運行性能,經(jīng)濟指標等方面也都有了很大的改進和提高,而且隨著自動控制系統(tǒng)和計算機技術的發(fā)展,在一般旋轉電機的理論基礎上又發(fā)展出許多種類的控制電機,控制電機具有高可靠性﹑好度﹑快速響應的特點,已成為電機學科的一個獨立分支。
 
  它應用廣泛,種類繁多。性能各異,分類方法也很多。電機常用的分類方法主要有兩種:一種是按功能用途分,可分為發(fā)電機﹑電動機,變壓器和控制電機四大類。電動機的功能是將電能轉換成機械能,它可以作為拖動各種生產機械的動力,是國民經(jīng)濟各部門應用zui多的動力機械,也是zui主要的用電設備,各種電動機消耗的電能占全國總發(fā)電量的60%——70%。另一種分類方法是按照電機的結構或轉速分類,可分為變壓器和旋轉電機。根據(jù)電源電流的不同旋轉電機又分為直流電機和交流電機兩大類。交流電機又分為同步電機和異步電機。
 
  在現(xiàn)代化工業(yè)生產過程中,為了實現(xiàn)各種生產工藝過程,需要各種各樣的生產機械。拖動各種生產機械運轉,可以采用氣動,液壓傳動和電力拖動。由于電力拖動具有控制簡單﹑調節(jié)性能好﹑耗損小﹑經(jīng)濟,能實現(xiàn)遠距離控制和自動控制等一系列優(yōu)點,因此大多數(shù)生產機械都采用電力拖動。
 
  按照電動機的種類不同,電力拖動系統(tǒng)分為直流電力拖動系統(tǒng)和交流電力拖動系統(tǒng)兩大類。
 
  縱觀電力拖動的發(fā)展過程,交,直流兩種拖動方式并存于各個生產領域。在交流電出現(xiàn)以前,直流電力拖動是*的一種電力拖動方式,19世紀末期,由于研制出了經(jīng)濟實用的交流電動機,致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應用,但隨著生產技術的發(fā)展,特別是精密機械加工與冶金工業(yè)生產過程的進步,對電力拖動在起動,制動,正反轉以及調速精度與范圍等靜態(tài)特發(fā)。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術上難以實現(xiàn)這些要求,所以20世紀以來,在可逆,可調速與高精度的拖動技術領域中,相當時期內幾乎都是采用直流電力拖動,而交流電力拖動則主要用于恒轉速系統(tǒng)。
 
  雖然直流電動機具有調速性能優(yōu)異這一突出特點,但是由于它具有電刷與換向器(又稱整流子),使得他的故障率較高,電動機的使用環(huán)境也受到了限制(如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用),其電壓等級,額定轉速,單機容量的發(fā)展也受到了限制。所以,在20世紀60年代以后,隨著電力電子技術的發(fā)展,半導體交流技術的交流技術的交流調速系統(tǒng)得以實現(xiàn)。尤其是70年代以來,大規(guī)模集成電路和計算機控制技術的發(fā)展,為交流電力拖動的廣泛應用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機的串級調速,各種類型的變頻調速,無換向器電動機調速等,使得交流電力拖動逐步具備了調速范圍寬,穩(wěn)態(tài)精度高,動態(tài)響應快以及在四象限做可逆運行等良好的技術性能,在調速性能方面*可與直流電力拖動媲美。除此之外,由于交流電力拖動具有調速性能優(yōu)良,維修費用低等優(yōu)點,因此它今后將廣泛應用于各個工業(yè)電氣自動化領域中,并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。
 
  經(jīng)歷了100多年的技術發(fā)展,電動機自身的理論基本成熟。隨著電工技術的發(fā)展,對電能的轉換、控制以及使用的要求越來越高。電磁材料的性能不斷提高,電工電子技術的廣泛應用,為電動機的發(fā)展注入了新的活力。
 
  未來電動機將會沿著單位功率體積更小、機電能量轉換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批"巨無霸’ 電機、一批"光怪陸奇"電機將同時展現(xiàn)在世人眼前。
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