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电机应用广泛规格种类相差巨大最小的被人们时刻握在手里

来源:行星减速电机    发布时间:2024-01-17 08:12:25

在现代工业制造中,电机是应用最广泛的传动装置,迄今已发展出多种类型,研发出多种控制方式,大到生产

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  在现代工业制造中,电机是应用最广泛的传动装置,迄今已发展出多种类型,研发出多种控制方式,大到生产机械,小到家电,精细的医疗器械不能离开各种电机,电机作为工业文明发展最伟大的发明之一,已经充斥在我们正常的生活的各个角落,成为推动科学技术进步和经济发展的重要元素。

  很多各种运动方式的机械设备都是由电机来驱使的,人们通过机械装置将旋转运动转换为所需的运动方式,主要是基于电机原理简单,运行可靠的特点,这也让电机成为应用最为广泛的驱动设备。电机发展至今已经有400年历史,共发展出来三大系列产品,那就是直流电机、交流异步电机和同步电机,而伺服电机、测速电机、力矩电机等等都是从这三大类电机演化而来,能完成能源转化、传动、定位、测量、控制等多种任务,工业传动常用三相交流电机,精细控制采用小型直流电机。直流电机因其控制方便,调速平滑、调速范围大、转矩大等优点,曾在很久内成为工业制造的主要设备,1821年英国物理学家法拉第发明了第一台使用电流驱动的运动装置,这台简陋的直流电机成为电机的鼻祖,1873年比利时人格拉姆在此基础上发明了大功率电动机,让电机就迅速普及到了各种工业制造领域。随着变频控制技术的普及,交流电机可以在一定程度上完成比拟直流电机的控制优势,因其构造简单,耐用,逐步取代直流电机成为主要的驱动设备。1832年法国工程师波利特.皮克西制造了世界上第一台交流发电机,其后,各种频率范围和容量的交流发电机被陆续开发出来,但是交流电机并未大规模普及。

  直到特斯拉的出现,他制作了两相绕线式交流异步电动机模型,并改进了交流电机的发电和应用方式,才让交流电取代直流电成为主流应用能源。1889年俄国工程师多利沃-多布洛夫斯基制造了世界上第一台三相交流鼠笼式异步电机,三相交流鼠笼型异步电机是当今工业应用最为广泛的电机类型。同步电机的主要优点是转矩大,控制精确,并且其特殊的运行方式,让同步电机在发电、传动、补偿领域发挥及其重要的作用。1878年英国发明家汤姆森制成了一台单相同步发电机,1883年特斯拉制成了一台两相同步电动机模型,1887年哈舍尔万德制成了一台三相凸极同步电动机并投入运行。电机发展至今已经取得令人惊叹的成绩,容量70万千瓦的三峡电站水轮发电机组是目前最大的电机,单体重量达到了450吨,是目前世界上容量最大、直径最大、重量最重、功率最大的机组,机组设计、制造和安装的难度超过世界上已有的任何大型机组。而世界上最小的电机由16个原子组成,这个微型电机一共由六个钯原子、6个镓原子和四个原子组成。微型电机完全都是在微观领域中工作,这里面涉及到了量子物理学,微观粒子运动产生能量,由瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)和洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家联合开发的,是纳米技术发展的代表作品。

  人们日常生活中经常能够接触到的最大的电机应该是洗衣机了,一般是120瓦的单相电容启动电机。相同类型的电机还被用于抽油烟机、电风扇、冰箱、空调压缩机、小型气泵、水泵等家用设备当中,只是功率不一样,这种电机结构相对比较简单,耐用,适合家用单相电,但是运行稳定性差不适合精细控制使用,是主要的家用电机类型。

  民用另一种电机类型是串励直流电机,这种电机能够正常的使用单相交流电和直流电两种电源供电,所以也称为交直流两用电机,特点是体积小巧轻盈,转速高,缺点是构造复杂、不易维护,大多数都用在需要高速运行的设备上,比如榨汁机、手持电动工具、吸尘器等设备。一些小型设备常用永磁型直流电机,比如电动剃须刀、按摩器、电动牙刷等,这种电机结构相对比较简单,体积小适用于功率要求不高,供电电源低的场合,随着稀土永磁材料的发展,更高功率的永磁型直流电机不断被研发出来,成为电动车和电动汽车的主要驱动电机。而人们日常接触的最小型电机,就被时刻握在手里,那就是手机振动器使用的微型直流电机,这个黄豆粒大小的电机只有大约250毫瓦左右,随着手机的普及慢慢的变成了人们日常生活使用率最高的电机了。

  随着材料工程的发展,电机也不仅限于旋转运动,直线电机已经被研发出来,并大范围的应用到生活的所有的领域,比如磁悬浮列车就是直线电机典型应用案例,一些高端电梯也开始使用直线电机,避免了旋转电机钢绳拽拉式升降方式,而苹果手机也采用了直线电机振动器,取代了过去的旋转电机偏心轮的方式,让震动更为平稳。直线电机结构相对比较简单,可以看成是旋转电机的抛开展平变形,原理与旋转电机基本相同,但是能直接实现电能到直线运动的转换,不需要中间的机械设备,所以电机利用率更高,能耗更低,控制更精准,应用场景范围更广。随着高科技材料的发展普及,直线电机必将在很多领域取代旋转电机,进入到工业和生活领域的各个角落。

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