導讀:電機是利用電磁感應原理工作的機械。隨著生產的發展而發展的,反過來,電機的發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和計算機技術的發展,在一般旋轉電機的理論基礎上又發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。
在現代化工業生產過程中,為了實現各種生產工藝過程,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﹑調節性能好﹑耗損小﹑經濟,能實現遠距離控制和自動控制等一系列優點,因此大多數生產機械都采用電力拖動。
按照電動機的種類不同,電力拖動系統分為直流電力拖動系統和交流電力拖動系統兩大類。
縱觀電力拖動的發展過程,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,由于研制出了經濟實用的交流電動機,致使交流電力拖動在工業中得到了廣泛的應用,但隨著生產技術的發展,特別是精密機械加工與冶金工業生產過程的進步,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特發。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術上難以實現這些要求,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。
雖然直流電動機具有調速性能優異這一突出特點,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展,半導體交流技術的交流技術的交流調速系統得以實現。尤其是70年代以來,大規模集成電路和計算機控制技術的發展,為交流電力拖動的廣泛應用創造了有利條件。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,穩態精度高,動態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良,維修費用低等優點,因此它今后將廣泛應用于各個工業電氣自動化領域中,并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。
經歷了100多年的技術發展,電動機自身的理論基本成熟。隨著電工技術的發展,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發展。一批"巨無霸’ 電機、一批"光怪陸奇"電機將同時展現在世人眼前。