1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘要在現(xiàn)代社會中，電能是現(xiàn)代社會最主要的能源之一。在電能的生產(chǎn)、輸送和使用等方面，電機起著重要的作用。從19世紀30年代法拉第發(fā)明了世界上第一臺真正意義上的電機法拉第圓盤發(fā)電機開始，到現(xiàn)在21世紀10年代，電機的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了近200年的歷史。從最初的直流電機到現(xiàn)在大熱的超聲電機，隨著科學的進步，生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展，電機更新?lián)Q代的速度日益加快，應用范圍也越來越廣，遍及生產(chǎn)生活的各個領域。我國在電機方面起步比西方國家晚了100年，但研究發(fā)展速度很快，很多企業(yè)和高校也都有自己

2、新的研究技術，與國外先進國家的差距在逐漸縮短。未來，相信電機的應用和發(fā)展將會更加環(huán)保，更加智能。關鍵詞：電機、歷史、發(fā)展、中國電機發(fā)展、未來電機的簡介電機是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。電機主要包括發(fā)電機、變壓器和電動機等類型。發(fā)電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，電動機將電能轉換成為機械能，用來驅動各種用途的生產(chǎn)機械。在自然界各種能源中，電能具有大規(guī)模集中生產(chǎn)、遠距離經(jīng)濟傳輸、智能化自動控制的突出特點，它不但成為人類生產(chǎn)和活動的主要能源，而且對近代人類文明的產(chǎn)生和發(fā)展起到了重要的推動作用。與此相呼應，作為電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電能特性變化的核心裝備，電機在現(xiàn)代社

3、會所有行業(yè)和部門中也占據(jù)著越來越重要的地位?？v觀電機的發(fā)展，其應用范圍不斷擴大，使用要求不斷提高，結構類型不斷增多，理論研究也不斷深入。特別是近30年來，隨著電力電子技術和計算機技術的進步，尤其是超導技術的重大突破和新原理；新結構；新材料；新工藝；新方法的不斷推動，電機發(fā)展更是呈現(xiàn)出勃勃生機，其前景是不可限量的。電機的歷史2.1直流電機發(fā)展史1820年丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應隨后安培通過總結電流在磁場中所受機械力的情況建立了安培定律1821 年 9 月法拉第發(fā)現(xiàn)通電的導線能繞永久磁鐵旋轉以及磁體繞載流導體的運動，第一次實現(xiàn)了電磁運動向機械運動的轉換，從而建立了電動機的實驗室模型，被認

4、為是世界上第一臺電機1822年，法國的阿拉戈.蓋.呂薩克發(fā)明電磁鐵，即用電流通過繞線的方法使其中鐵塊磁化。1829年，美國電學家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了一些革新，絕緣導線代替裸銅導線，就大大提高了把電能轉化為磁能的能力。1826年 德國G.S.歐姆提出電路實驗定律歐姆定律。?1831 年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象之后不久，他又利用電磁感應發(fā)明了世界上第一臺真正意義上的電機法拉第圓盤發(fā)電機同年夏天，亨利對法拉第的電動機模型進行了改進，制作了一個簡單的裝置（振蕩電動機）1832年， 斯特金 發(fā)明了換向器,據(jù)此對亨利的振蕩電動機進行了改進，并制作了世界上第一臺能產(chǎn)生連續(xù)運動的旋轉電動機1845年

5、， 英國的惠斯通用電磁鐵代替永久磁鐵，這是增強發(fā)電機輸出功率的一個重要措施。1854年，丹麥的赫爾特發(fā)明了自激式電機。1857年， 英國的惠斯通 發(fā)明自激電磁鐵型發(fā)電機。?1860年，意大利的巴奇諾蒂（A.Pacinotti）發(fā)明了齒狀電樞。1865 年，意大利物理學家帕其努悌發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機電樞。1866年 西門子的創(chuàng)始人維爾納 .馮.西門子 （ W.vonSiemens，18161892）制成直流自激、并激式發(fā)電機。1870年格拉姆（?omme，18261901）將T形電樞繞組改為環(huán)形電樞繞組,發(fā)明了直流發(fā)電機，被人們譽為“發(fā)電機之父”。1873年，德國的西門子公司研究發(fā)電機的工程師阿特涅

6、用“鼓卷”的方式制成了性能更好的發(fā)電機。西門子公司由于阿特涅的這項發(fā)明而益發(fā)馳名。于是，德國以西門子公司為核心，大力研制各種發(fā)電機，著手研究由電動機驅動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。但當時的電動機全是直流電機，只限于驅動電車1873年，英國 詹 麥克斯韋完成了經(jīng)典電磁理論基礎電和磁 ; 電機繞組發(fā)展為鼓型繞組，直流電機具備了現(xiàn)代直流電機的基本型式1880年，愛迪生觀察到用疊片鐵芯可以減少溫升和能耗1880年，霍普金森確立了磁路的歐姆定律。1882年，人們就把目光轉向交流電機。美國的戈登制造出了輸出功率447KW，高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機。1891年，阿諾爾德（Arnold）建

7、立直流電樞繞組理論。2.2交流電機發(fā)展史1824年，尼古拉特斯拉發(fā)明了單向交流發(fā)電機。1876年，出現(xiàn)了原始型式的同步發(fā)電機和變壓器1882 1885年，匈牙利工程師代里等3人首創(chuàng)變壓器。1884年，閉合磁路的變壓器制成，并推廣使用1886年特斯拉（NTesla，18561943）也制成兩相繞線式交流異步電動機模型，1888年特斯拉發(fā)明了交流電動機。它是根據(jù)電磁感應原理制成，又稱感應電動機，這種電動機結構簡單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機通常用三相交流供電。1889年，多利沃-多布羅沃利斯基提出了三相制并制成鼠籠式交流異步電動機。1890年，德國人

8、米夏埃爾 馮 多里沃一多勃魯沃爾斯基制成一架三相電流變壓器。1902年瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電動機構想。2.3直線電動機從1930 年到1940 年期間，直線電機進入了實驗研究階段，從1940 年到1955 年期間，世界一些發(fā)達國家的科研人員，在實驗的基礎上，又進行了一些實驗應用工作。1945 年，美國西屋電氣公司首先研制成功的電力牽引飛機彈射器，它的試驗成功，使直線電動機可靠性好等優(yōu)點受到了應有的重視，隨后，美國利用直線電機制成的、用作抽汲鉀、鈉等液態(tài)金屬的電磁泵，為的是核動力中的需要。1954 年，英國皇家飛機制造公司利用雙邊扁平型直流直線電機制成了發(fā)射導彈的裝置，其速度可達160

9、0km/h。在這個階段中，尤需值得一提的是，直線電機作為高速列車的驅動裝置得到了各國的高度重視并計劃予以實施。在1840 年到1955 年是直線電機探索實驗和部分實驗應用時代，直線電機在這一時代始終未能得到真正的應用。自1955 年以來，直線電機進入了全面的開發(fā)階段。磁鐵型、動圈型等直線電機的成功給開發(fā)應用提供了有利的條件。在這期間，以英國萊思韋特教授為首的一些人在強調直線電動機基礎研究的情況下，取得了不少研究成果，在此期間，另一類不用外部轉換裝置而能產(chǎn)生振蕩運動的直線振蕩電機也產(chǎn)生了。1962 年West 和Jayawant 設計了作為鐵磁諧振器的單相直線電動機。到1965 年以后，隨著控制

10、技術和材料性能的顯著提高，應用直線電機的實用設備被逐步開發(fā)出來。例如采用直線電機的MHD 泵、自動繪圖儀、磁頭定位驅動裝置，電唱機、縫紉機、空氣壓縮機、輸送裝置等。? 從1971 年始到目前的這個階段，直線電機終于進入了獨立的應用時代，在這個時代，各類直線電機的應用得到了迅速的推廣，制成了許多具有實用價值的裝置和產(chǎn)品，例如直線電機驅動的鋼管輸送機、運煤機、起重機、空壓機、沖壓機、拉伸機、各種電動門、電動窗、電動編織機等等。特別可喜的是利用直線電機驅動的磁懸浮列車，其速度已超500km/h，接近了航空的飛行速度。 在這個時期，直線電機領域的研究人員通過對直線電機在歷史發(fā)展中多次起落的分析，從而找

11、到適合于自己的系統(tǒng)與旋轉電機展開競爭，在旋轉電機無能為力的地方尋找自己的位置。例如直線電機應用于磁浮列車，液態(tài)金屬的輸送和攪拌，電子縫紉機和磁頭定位裝置，直線電機沖壓機等等。在世界上一些發(fā)達國家，許多人和不少著名電氣企業(yè)均在研究和開發(fā)直線電機產(chǎn)品，例如美國的西屋（Westinghouse）公司、德國的西門子（SIEMENS）公司、英國、法國、瑞典、特別是日本，其人員之多和范圍之廣是世界首屈的?？傮w來說，蒸汽機啟動了18世紀第一次產(chǎn)業(yè)革命以后，19世紀末到20世紀上半葉電機又引發(fā)了第二次產(chǎn)業(yè)革命，使人類進入了電氣化時代。20世紀下半葉的信息技術引發(fā)了第三次產(chǎn)業(yè)革命，使生產(chǎn)和消費從工業(yè)化向自動化、

12、智能化時代轉變；推動了新一代高性能電機驅動系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的研究與發(fā)展。3、中國電機發(fā)展史中國電機的生產(chǎn)和應用起步很晚，但發(fā)展迅速，中國大功率電機的生產(chǎn)和應用可以追溯到文革時期。1949年全國總裝機184.83萬千瓦,全國僅有為數(shù)不多的電機修理廠。1958年上海電機廠造出世界上第一臺雙水內冷發(fā)電機。在衛(wèi)星、雷達等應用場合，中國在文化大革命后期，就生產(chǎn)了力矩電機，就生產(chǎn)了環(huán)形力矩電機。隨著改革開放政策方針的實施，80年代我國電機發(fā)展很迅速。步進電機的細分控制，在改革開放初期，國內就已經(jīng)基本掌握，這與交流電動機的矢量控制相比，難度要低得多。而我國直線電機的研究和應用發(fā)展是從20世紀70年代初開始的。

13、國內開展直線電機應用研究的單位主要有：中科院電工所、西安交通大學、浙江大學、上海大學、太原工業(yè)大學、焦作礦業(yè)學院等。主要成果有工廠行車、電磁錘、沖壓機、摩擦壓力機、磁分選機、玻璃攪拌、拉伸機、送料機、粒子加速器、郵政分揀機、礦山運輸系統(tǒng)、計算機磁盤定位系統(tǒng)、自動繪圖儀、直線電機驅動遙控（電動）窗簾機、直線電機驅動門、炒茶機等，我國直線電機研究雖然也取得了一些成績，但也國外相比，其推廣應用方面尚存在很大差距。90年代至今，我國的大功率電機已在重工業(yè)上應用很廣，技術相對成熟。1999年中科院電工所與廠合作用蒸發(fā)冷卻改裝成功李家峽400MW 的4 號發(fā)電機。我國小功率電機產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40多年的發(fā)展，特別

14、是改革開放20多年以來的快速發(fā)展，取得了長足進步。特別在家電業(yè)和汽車工業(yè)取得了很多成功。我國中小型電機有一定生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)有300多家，生產(chǎn)的電機產(chǎn)品有300多個系列近l 500個品種。然而中小電機至今還沒有形成具有國際影響力的品牌。電機行業(yè)亟需重新整合、優(yōu)勝劣汰，這已成為電機行業(yè)的發(fā)展趨勢。此外，許多境外企業(yè)也紛紛到中國投建獨資和合資企業(yè)。顯然，這些境外公司在收購和新建工廠的同時，也帶來了資金、先進的技術和管理經(jīng)驗；同時，由于企業(yè)的產(chǎn)品絕大部分都是出口外銷，使我國電機出口量大增。無疑，國內企業(yè)的兼并重組和外資企業(yè)的進入，促進了電機行業(yè)結構的進一步優(yōu)化，同時也促進了行業(yè)的發(fā)展和技術進步。200

15、7-2013年，我國步進電機制造行業(yè)發(fā)展較好，除了2009年受金融危機波及導致行業(yè)衰退之外，行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)?？傮w上保持著逐年增長的態(tài)勢。 一方面，我國步進電機制造行業(yè)的技術發(fā)展迅速，所生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)達到國際水平，國產(chǎn)品種的競爭力在逐漸增強;另一方面，發(fā)達國家的步進電機制造行業(yè)在向發(fā) 展中國家轉移，我國的步進電機制造行業(yè)也因此有著較好發(fā)展。4、未來電機的發(fā)展趨勢隨著現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其他科學學科和工程方法的進步，功率電子學的發(fā)展，材料領域的進步，網(wǎng)絡IT技術，分析工具的發(fā)展，環(huán)境意識和再生能源使用思想，使電機得到了新的發(fā)展和應用。（1）直線電動機日益成熟的技術，日趨產(chǎn)業(yè)化的特征會使其越來越廣泛的

16、應用，加入新的技術例如高檔的數(shù)控機床將會對其發(fā)展起明顯得推動作用。（2）直接驅動的永磁電機與傳統(tǒng)電機相比，永磁電機的直接驅動給用戶帶來了更多的好處。降低了噪聲，減少了維修費用，增加了系統(tǒng)可靠性，是未來電機的發(fā)展趨勢和方向之一。（3）高溫超導電機高溫超導領域的進展也同樣為電機的發(fā)展提供了新的可能。高溫超導電機的優(yōu)勢是明顯的，不僅諧波畸變率比傳統(tǒng)電機低，其過載能力和效率也是傳統(tǒng)電機無法企及的。（4）超聲電機超聲電機是振動和波動學、材料科學、電力電子、自動控制和超精加工等多個學科發(fā)展和綜合的結晶，利用逆壓電效應+超聲振動制成。優(yōu)點是：響應快，達毫秒級，控制性能好；帶有斷電自鎖；電磁兼容性好，噪聲??；

17、可在真空和高溫低溫下工作；可直接驅動負載。國內的超聲電機起源于20世紀90年代，至今尚無大規(guī)模的工程化應用。各高校在此方面的成果有：清華大學的微型電機、浙江大學的縱扭電機、吉林大學的精密驅動器、哈工大的專用摩擦材料等。（5）磁懸浮電機利用定子和動子磁場之間“異性相吸，同性相斥”原理使動子懸浮起來，同時產(chǎn)生推進力驅動動子在懸浮狀態(tài)下運動。因此，定子和動子之間不存在任何機械摩擦，可以產(chǎn)生較高加速度。其發(fā)展前景令人鼓舞。除此之外，電機的控制也正在向著智能化發(fā)展，并獲得了良好的控制效果。參考文獻1、百度文庫2、國內外直線電機技術的發(fā)展與應用綜述深圳大族電機有限公司3、電機發(fā)展歷史及未來趨勢中國礦業(yè)大學4、超聲電機的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀南京航空航天大學精密驅動研究所5、未來電機的發(fā)展和展望吳旭升，孫俊