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行業新聞


電機發展歷史及未來趨勢

發布時間:2022-11-22 瀏覽:435次

 我國電機的發展和生產起步較晚,但發展迅速。中國大功率電機的生產和應用可以追溯到***時期,驅動電路所有半導體器件都完全是國產化,是全分立元器件構成的邏輯運算電路和電容耦合輸入的計數器、觸發器、環形分配器。中等耐壓的大功率半導體器件已完全實現國產化。改革開放后,我國的電機發展迎來***。改革開放初期。步進電機的細分控制國內已經基本掌握;對于直線電機的研究和應用是從20世紀70年代開始的,而那時我國的直線電機研究雖然取得了一些成績,但與國外水平相差較大,直到90年代,我國大功率電機在重工業上的廣泛使用才標志著技術的相對成熟。無獨有偶,小功率電機產業經過四十多年的發展,特別是改革開放以來的快速發展,也取得了長足進步。

 總的來講,小功率電機產業在我國可分為兩個發展階段:***階段,順應我國家電業的發展需要,應用于家電產業,國內企業通過技術引進、設備引進吸收逐步縮小同發達國家的差距部分產品已經達到國際先進水平,也形成了一些具有廣泛市場知名度的產品品牌;第二階段,伴隨汽車工業的快速發展,車用小功率電機需求量的增加也帶動了永磁直流和無刷直流電機等小功率電機的興起。

伴隨著現代高新技術產業的發展,電機技術已逐漸成熟,隨著很多其它科學學科和工程方法的進步,例如,功率電子學的發展,人功率高電壓等級的功率電子器件的出現,材料領域的進步,新的永磁材料和絕緣材料的出現,網絡和IT技術,有限元等分析工具的發展,日益增長的環境意識和再生能源的使用思想等使得傳統電機得到了新的發展和應用。未來的電機將向高效率、高功率密度、高可靠性、低噪聲以及良好的可維修性和可替換性方向發展。據此,電機在幾個實用領域的發展趨勢已可預測。

  首先談直線電機的發展趨勢,直線電動機系統具有結構簡單、重量輕慣性小、動態響應快、速度和加速度大、精確度高、振動和噪聲小等優點,是各類超高速精密機床的理想傳動方式,在各類高速、精密加工設備上具有廣泛的應用前景。其發展趨勢主要體現在日益成熟的技術、日趨產業化的特征和其越來越廣泛的應用。另外,加入新的技術例如高檔的數控機床等將會對其發展起明顯的推動作用。

  風力發電,風力發電機的大體趨勢是單機容量不斷增長,1990年生產的風力發電機的典型的單機容量為250kw,1996年為500一750kw,2001年為2000kw,估計在未來的5年里單機容量將達到3.5一5Mw。

直接驅動的永磁電機,與傳統的驅動相比,永磁電機的直接驅動給用戶帶來了更多的好處。去除了傳統的齒輪,降低了驅動系統噪聲、減少了維修費用、降低了驅動系統重量、增加了系統可靠性,是未來電機的發展趨勢和方向之一。

  高溫超導領域的進展也同樣為電機的發展提供了新的可能性,部分研究原理樣機己做到了3.75MW。高溫超導電機的轉子含有高溫的超導線圈,冷卻裝置使轉子繞組保持25K到30K的溫度。高溫超導電機的優勢是顯而易見的,不僅諧波畸變率較傳統電機低,其過載能力和效率也是傳統電機所無法企及的。

  超聲電機是國際上20世紀末發展起來的一種新型電機,它突破了傳統電磁電機的概念,沒有電樞繞組和磁路,不依靠電磁相互作用來轉換能量,而是利用壓電陶瓷的逆壓電效應和超聲振動,將材料的微觀變形通過共振放大和摩擦傳動轉換成轉子或動子的宏觀運動。與傳統電機相比,具有慣性小、響應快、控制特性好、噪聲小等特點,可廣泛應用于微型機械、機器人、精密儀器儀表、日用家電等領域。

  磁懸浮電機是利用定子和動子勵磁磁場之間“同性相斥,異性相吸”的原理使動子懸浮起來,同時產生推進力驅使動子在懸浮狀態下運動。因此,定子與動子之間不存在任何機械接觸,可以產生較高的加速度,機械磨損小,機械與電氣保護容易,維護、檢修和更換方便,適用于惡劣環境、極其潔凈無污染環境和需要的領域。磁懸浮電機的研究越來越受到科技工作者的重視,其發展前景令人鼓舞。

  除此之外,電機的控制也在向智能化發展。智能化控制在許多的應用領域都獲得應用,并獲得良好的控制效果。例如:模糊控制、神經網絡控制、學習控制和居于專家系統的控制等。這些控制方式***大的優點是:無需被控對象進行精確的數學建模,而且具有很強的魯棒性,非常適合控制電機這種非線性、變參數對象。比較成熟的有模糊控制,它不需要控制對象精確的數學模型,能克服非線性等因素的影響,對被控對象參數變化具有較強的魯棒性。目前,模糊控制已經在交直流調速系統中和伺服系統中取得很好的效果。

    縱觀我國電機發展的歷史可以發現,電機的發展從來都是科技水平的體現。時***今日,電機行業仍然是科學家和工程師們十分感興趣的一個領域,近代科技的進步改變了傳統電機技術的面貌和內涵,注入了***新的內容。為了滿足如今多元化的市場需求,電機行業的發展仍然令人期盼。

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