電機的功能和發(fā)展簡史

　　一、馬達的作用

　　電機是一種基于電磁感應現(xiàn)象實現(xiàn)機械能和電能之間的轉換以及電能的轉換的機器，包括旋轉電機和變壓器。旋轉電機是一種機電能量轉換裝置。主要用作發(fā)電機，將機械能轉化為電能；或者作為電動機，將電能轉換成機械能。一些電機也用作相位調節(jié)器，以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。此外還有微特電機，廣泛應用于自動控制系統(tǒng)。變壓器是一種元件間無相對運動的電能轉換裝置，廣泛應用于電能傳輸、電壓、電流、阻抗轉換和電路隔離。

　　人類的生產(chǎn)和勞動離不開各種能源。在現(xiàn)代工業(yè)化社會中，各種自然能量不能直接拖動生產(chǎn)機械，而必須先轉化為電能，再將電能轉化為所需的能量形式(如機械能、熱能、聲能、光能等。)使用。這是因為電能在生產(chǎn)、傳輸、分配、使用、控制和能量轉換方面都非常方便。電機是與電能有關的能量轉換機器，工農(nóng)業(yè)都有。運輸。國防、醫(yī)療設備和日常生活中常用的重要設備。

　　電機的主要功能表現(xiàn)在三個方面：

　　1.電能的生產(chǎn)、傳輸和分配

　　在發(fā)電廠，發(fā)電機由汽輪機、燃氣輪機、柴油機或水輪機驅動。發(fā)電機燃料燃燒和原子核裂變的能量或水的勢能轉化為機械動能，傳遞給發(fā)電機，在發(fā)電機處轉化為電能。然后通過變壓器升高電壓，電能通過輸電線路送到用電區(qū)域，再通過變壓器降低電壓供用戶使用。

　　2.驅動各種生產(chǎn)機械設備

　　在工農(nóng)業(yè)、交通、國防等部門和生活設施中，各種電機被廣泛用于驅動生產(chǎn)機械、設備和電器。例如，機床驅動、電動排灌、農(nóng)副產(chǎn)品加工、礦石開采和運輸、有軌電車和電力機車的牽引、抽水、吹氣、起重、軋鋼、造紙、醫(yī)療設備和家用電器的運行，一般都是由電動機驅動的。

　　3.作為各種控制系統(tǒng)和自動化、智能化設備的重要組成部分。

　　隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防設施自動化水平的不斷提高，出現(xiàn)了多種控制電機，分別作為控制系統(tǒng)、自動化和智能裝置(如電子計算機和機器人)中的執(zhí)行、檢測、放大和計算元件。這種電機一般功率較小，但品種多，用途不同，如電梯自動選擇顯示、閥門遙控、火炮和雷達自動定位等。飛行器的發(fā)射和姿態(tài)控制，機床加工的自動控制和顯示，計算機外圍設備、各種自動記錄儀器、視聽錄放設備、醫(yī)療設備、現(xiàn)代家用電器等的運行控制、檢測或記錄顯示等。電機發(fā)展簡史

　　正如引言中所介紹的，1831年10月，法拉第制造了第一臺感應發(fā)電機模型。此后，電學的研究和應用迅速發(fā)展。電作為一種新型的強大能源，已經(jīng)開始在人類的生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。

　　在生產(chǎn)需要的直接驅動下，具有實用價值的發(fā)電機和電動機相繼問世，并在應用中不斷改進和完善。初始階段的發(fā)電機是水磁發(fā)電機，即使用永磁體作為場磁體。由于永磁體本身的磁場強度有限，永磁發(fā)電機無法提供強大的電力，缺乏實用性。為了提高發(fā)電機的輸出功率，使其滿足實際要求，有必要對發(fā)電機的所有部件進行改造。發(fā)電機的主要部件是場磁鐵、電樞、滑環(huán)和電刷。1845年，英國物理學家惠斯通用外接電源激勵線圈，用電磁鐵代替永磁體，取得了巨大成功。然后改進了電樞繞組，制成了第一臺電磁發(fā)電機。1866年，德國科學家西門子用電磁鐵制成了第一臺自勵發(fā)電機。西門子發(fā)電機的成功表明，它通過建造大容量發(fā)電機來獲得強大的電力，在技術上取得了突破。因此，西門子發(fā)電機在電氣發(fā)展史上具有劃時代的意義。

　　自勵原理的發(fā)現(xiàn)是永磁發(fā)電機發(fā)展到勵磁發(fā)電機的關鍵環(huán)節(jié)。自勵是指DC發(fā)電機利用其部分感應電功率來激勵場磁鐵，從而形成電磁鐵。在發(fā)電機的改進過程中，磁場經(jīng)歷了從水磁到勵磁的變化；而電流勵磁經(jīng)歷了從獨立勵磁到自勵磁的發(fā)展過程，自勵磁經(jīng)歷了從串聯(lián)勵磁到并聯(lián)勵磁，再到復合勵磁的發(fā)展過程。因此，DC發(fā)電機根據(jù)勵磁方式的不同可分為他勵和自勵，而自勵電動機包括串勵、并勵和復合勵磁。

　　1870年，比利時人克(1826-1901)依據(jù)瓦里提出的原理，采用了意大利人帕西諾(1841-1912)于1865年發(fā)明的齒電樞結構，創(chuàng)造了環(huán)形無槽封閉電樞繞組，制成了環(huán)形電樞自勵DC發(fā)電機。1873年，德國電氣工程師赫夫納阿爾特內克(1845-1904)改進了DC發(fā)電機的電樞，成功研制出鼓式電樞自勵DC發(fā)電機。他吸收了格拉姆公司和帕西諾公司的發(fā)電機轉子的優(yōu)點，簡化了制造方法，從而大大提高了發(fā)電機的效率，降低了發(fā)電機的生產(chǎn)成本，使發(fā)電機進入實用階段。至此，DC發(fā)電機的基本結構已經(jīng)定型。1880年，美國發(fā)明家愛迪生制造了一臺名為“巨象”的大型DC發(fā)電機，在1881年的巴黎博覽會上展出。Empty reply from serverFailed to connect to api-9.xiaofamao.com port 80: Connection refusedFailed to connect to api-9.xiaofamao.com port 80: Connection refused