电机简史及发展趋势解读
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IT专题课程报告题目:电机简史及发展趋势姓名:学号:同组学生:xx大学XX学院二零一三年四月电机简史与发展趋势摘要本文通过电机的发展史和现状分析,结合电机发展的特点,对电机的未来发展趋势作了预测和构想,并具体阐述了部分新兴电机的发展趋势。
关键词:电机;简史;发展1电机发展史1.1直流电机的产生与形成1.1.1世界上第一台电机1820年奥斯特发现了电流磁效应,随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律:θIBL F sin1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型,被认为是世界上第一台电机。
1.1.2第一台真正意义上的电机1831年,法拉第利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机──法拉第圆盘发电机。
这台发电机制构造跟现代的发电机不同,在磁场所中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘。
圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴,用导线把电刷与电流表连接起来;铜圆盘放置在蹄形永磁体的磁场中,当转动摇柄使铜圆盘旋转起来时,电流表的指针偏向一边,电路中产生了持续的电流。
1.1.3振荡电动机1831年夏,亨利对法拉第的电动机模型进行了改进该装置的运动部件是在垂直方向上运动的电磁铁,当它们端部的导线与两个电池交替连接时,电磁铁的极性自动改变,电磁铁与永磁体相互吸引或排斥,使电磁铁以每分钟75个周期的速度上下运动。
亨利的电动机的重要意义在于这是第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动,是电磁铁在电动机中的真正应用。
1.1.4第一台能产生连续运动的旋转电动机1832年,斯特金发明了换向器,据此对亨利的振荡电动机进行了改进,并制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。
后来他还制作了一个并励直流电动机。
1.1.5雅可比的电动机1834年,德国的雅可比在两个U 型电磁铁中间,装一六臂轮,每臂带两根棒型磁铁,通电后,棒型磁铁与U 型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用 ,带动轮轴转动。
我国电机发展简史1949年全国总装机184.83万千瓦,全国仅有为数不多的电机修理厂;1958年上海电机厂造出世界上第一台双水内冷发电机(汪耕院士);1999年中科院电工所(顾国彪院士1958年开始研究)东方电机厂(饶芳权院士)合作用蒸发冷却改装成功李家峡400MW 水轮发电机的4 号发电机;2003年已达3.9亿千瓦,为1949年的211倍,形成了以上海,哈尔滨及四川东方三大发电设备制造集团为骨干的制造企业群.但人均装机容量不到0.3千瓦,我国年人均用电量仅相当于世界水平的1/3 .我国中小型电机有一定生产规模的企业有300多家,生产的电机产品有300多个系列.近l 500个品种。
1997年我国中小型电机产量约为25 288MW,1998年约为42 505MW,1999年约为42 O00MW。
电动机出口量约l为7 O00MW。
可以看出1998年较1997年电机产量有较大的提高,到I999年电机产量略有下降,企业负债持续攀升.效益不断下滑,行业整体形势有所下降。
但随着改革开放的深人,国家宏现政策的调整以及市场需求的推动,我国电机产品由劳动密集型、资源密集型向高附加值和高技术含量的产品转移,出口产品结构也逐步趋向于市场化和台理化。
我国300多个中、小型电机企业大多集中在沿海地区西部地区的企业寥寥无几,在国家开发西部的大好机遇里对电机行业的发展提供了一个发展的机会。
另外我国加入WTO后可将国内一部分富裕的电机生产能力转移到国外击,也是发展的一条出路。
在国际市场上,电机是机电产品的重要组成部分之一,每年的贸易额约35亿美元中、小型电机行业单机出口产品主要为交流电动机、交流发电机及直流电动机。
目前我国常年为出口生产的厂家达40家左右,出口的地区及国家达60多个,主要分布情况是东南亚最多,其次是欧洲及美国、日奉、加拿大等国。
据中、小电机行业近80个企业调查.产品出口产量为1996年3 917.4MW,1 9 9 7年4 6 3 8MW 、1 9 9 8年4456MW。
电机的发展简史一、电机的起源和初步发展电机是一种将电能转化为机械能的设备。
其起源可以追溯到19世纪初。
1800年,奥斯丁·尼高勒斯·沃尔塔发明了第一台化学电池,这为电机的发展奠定了基础。
1831年,英国科学家迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象,这一发现成为电机发展的重要里程碑之一。
1832年,法拉第成功地制造了第一台电磁感应电机,标志着电机的初步发展。
二、电机的关键技术突破随着电机的初步发展,人们开始探索提升电机性能的关键技术。
1856年,法国科学家塞巴斯蒂安·阿尔梅克发明了可调速电机,使得电机的应用范围进一步扩大。
1873年,法国工程师波尔·沙尔兰发明了交流电机,突破了直流电机的限制,大大提高了电机的效率和稳定性。
1888年,尼古拉·特斯拉发明了旋转磁场原理,为三相交流电机的发展打下了基础。
三、电机的应用领域扩展随着电机技术的不断突破,电机的应用领域也不断扩展。
19世纪末,电机开始应用于工业生产中的机械驱动,如纺织、制造业等。
20世纪初,电机进一步应用于交通工具,如电动汽车、电动船等。
20世纪中叶,电机技术得到了飞速发展,电机开始应用于航空航天、军事、医疗等领域。
近年来,随着新能源技术的发展,电机在电动车、风力发电、太阳能发电等领域得到了广泛应用。
四、电机的性能提升和创新电机的性能提升一直是电机发展的重要方向。
20世纪初,直流电机的效率和功率密度得到了显著提高。
20世纪中叶,交流电机的效率和控制能力得到了大幅度提升。
20世纪末,高速电机、超导电机等新型电机应运而生,极大地拓展了电机的应用领域。
近年来,随着人工智能、物联网等新兴技术的发展,电机开始实现智能化和网络化,为工业自动化提供了更多可能性。
五、电机的未来发展趋势未来,电机的发展将面临新的挑战和机遇。
一方面,随着能源危机的加剧和环境问题的日益突出,电机需要更高的能源效率和更少的环境污染。
电机的发展历程电机的发展历程可以追溯到古代希腊和罗马时期的静电现象的观察。
然而,真正的电机的发展始于18世纪,当时科学家们对电学进行了更深入的研究。
以下是电机的发展历程:1. 电荷发现:在1733年,物理学家Charles Dufay首次观察到物体可以带有正电荷或负电荷。
这是电机研究的基础。
2. 静电机的发明:德国科学家Otto von Guericke于1660年发明了静电机,通过擦拭橡胶球或玻璃球来产生静电荷,并用于展示静电现象。
3. 电流发现:在18世纪初,著名的英国科学家查尔斯·卡文迪什(Charles Cavendish)发现了电流的存在。
他证明了将静电荷通过导体连接形成闭合电路时,电流会形成。
4. 电化学:在19世纪初,伦敦化学家安德烈-玛丽·安培(André-Marie Ampère)研究了电流与磁场之间的相互作用。
他的实验奠定了现代电动机的基础。
5. 电磁感应:作为电机发展的重要里程碑,迈克尔·法拉第(Michael Faraday)于1831年发现了电磁感应现象。
他证明,当通过导线的磁场发生变化时,会在导线中产生电流。
6. 直流电动机的发明:英国物理学家威廉·斯图尔特(Wiliam Sturgeon)于1832年发明了直流电机。
他的设计使用通电线圈和磁铁,使得线圈可以在磁场中旋转。
7. 交流电动机的发展:创始于19世纪末的交流电机的发展推动了电机工业的进一步发展。
1879年,尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)发明了交流电机,将交流电的运输和应用推向了前所未有的高度。
8. 电机控制系统的发展:随着电机技术的发展,人们也开始研究电机控制系统。
20世纪初,美国工程师Charles Proteus Steinmetz开创了电机控制理论,并为电机的运行提供了更精确的控制手段。
9. 现代电机技术:随着电子技术和计算机技术的迅速发展,电机技术也取得了巨大的进步。
电机技术的发展趋势与前景展望随着科技的不断进步,电机技术也在不断地发展。
电机可以说是现代工业中最重要的一项技术之一。
它在许多领域都有着广泛的应用,比如机械制造、交通运输、电力工业、农业、医疗等。
本文将从电机技术的概念、历史、发展趋势和前景等方面进行探讨。
一、电机技术的概念电机技术是指利用电磁学原理,将电能转化成机械能或者将机械能转化成电能的技术。
它是现代化工业和交通运输领域的重要组成部分。
电机主要由定子、转子、绕组、磁场等零部件组成。
驱动电机的电源可以是直流电源,也可以是交流电源。
电机的分类很多,常见的有直流电机、交流异步电机、交流同步电机、步进电机等。
二、电机技术的发展历史电机技术的发展可以追溯到18世纪末期。
英国发明家法拉第于1821年发明了第一台电动车,而美国人直流电发明者爱迪生则在1879年发明了直流电动机,使用于照明和动力应用。
这也标志着电机技术经历了从直流电机到交流电机的转变。
随着电机技术的发展,电机的机械结构和电气结构也得到了不断改进,同时电子技术、计算机技术的普及和应用,也为电机技术的发展提供了有力的支持。
目前,各类电机技术已经日趋成熟,且在多个领域中应用广泛。
三、电机技术的发展趋势1.小型化和集成化:随着现代化工业的快速发展,许多领域对于设备的体积大小和重量要求越来越高。
因此,在电机技术的发展中,小型化和集成化已成为不可避免的趋势。
目前,许多电机制造商都专注于开发小型、高效、集成的电机,满足市场需求。
2.高效节能:在资源短缺的今天,寻求高效、节能的电机技术是非常重要的。
许多国家已制定出一系列的电机节能标准。
而在实际应用中,新型电机技术的应用也可以大大降低能源消耗和污染排放。
3.智能化:计算机技术、传感器技术等的快速发展,为电机技术的智能化和智能控制打开了新的大门。
现代电机技术不仅可以进行自动化控制,还可以实现自我诊断和修复功能,使其更加智能和高效。
四、电机技术的前景展望当前我国电机技术的发展正处于快速的时期。
电动机的发展历史电动机作为现代工业中不可或缺的重要部件,经过了漫长的发展历程,从最初简单的电动机到如今高效、智能的电动机,其演变过程充满了技术的革新和突破。
本文将为您介绍电动机的发展历史,探讨其演变过程和技术创新。
最早的电动机可以追溯到18世纪末,当时由英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,这为电动机的发展奠定了基础。
1830年代,美国发明家法莱迪率先制造了直流电动机,这是电动机技术的重要突破,为后来的电动机应用打下了基础。
随着工业化的发展,电动机逐渐被广泛应用于各个行业。
19世纪末,交流电动机开始崭露头角,由于其结构简单、维护方便的特点,逐渐取代了直流电动机的地位,成为主流。
同时,随着电子技术的进步,电动机的效率和性能得到了显著提升,使得其在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
20世纪是电动机发展的黄金时期,随着数字化技术的兴起,智能电动机开始逐渐兴起。
各种传感器和控制系统的应用使得电动机的运行更加稳定、高效,同时也提升了其安全性和可靠性。
电动机不仅在传统工业领域得到广泛应用,还逐渐进入家庭和商业领域,如家用电器、电动汽车等。
近年来,随着新能源技术的发展,电动机也得到了进一步的提升和创新。
电动汽车的兴起使得电动机在交通运输领域大放异彩,成为替代传统内燃机的重要选择。
同时,太阳能、风能等新能源的发展也为电动机提供了更广阔的应用空间,推动了电动机技术的不断创新和改进。
总的来说,电动机经历了从简单到复杂,从低效到高效的演变过程。
随着科技的不断进步,电动机的发展前景无限,将继续在工业生产、交通运输、家庭生活等各个领域发挥着重要作用。
我们期待着未来电动机的进一步创新和发展,为人类社会的可持续发展贡献更多力量。
电机的发展历史电机是现代电力工业的基础设备之一,它的发展历史可以追溯到19世纪初的电磁学研究。
本文将从电机的发展背景、关键技术突破和应用领域三个方面,介绍电机的发展历史。
一、电机的发展背景电机的发展与电磁学的研究密不可分。
18世纪末,欧姆、法拉第等科学家们对电磁现象进行了深入研究,揭示了电流和磁场之间的相互作用关系。
这为电机的发展奠定了基础。
二、关键技术突破1. 电磁感应原理的发现:1831年,法拉第发现了电流通过导线时会产生磁场,进而引发了电磁感应现象。
这一发现为后来的电机研究提供了理论基础。
2. 电机的早期实验:1832年,法拉第制造出了世界上第一个电动机。
这种电动机是基于电流通过导线时产生的磁场作用于磁铁,使其产生旋转运动的原理。
3. 直流电机的发展:19世纪中叶,英国科学家霍普金斯改进了电机的设计,成功制造出了第一台实用的直流电机。
这一突破使得电机的应用范围得到了扩大,为工业化进程提供了强大的动力支持。
4. 交流电机的诞生:19世纪末,塞尔丘克、特斯拉等科学家相继发明了交流电机。
与直流电机相比,交流电机具有结构简单、维护方便等优点,逐渐成为主流。
5. 电机的高效率和小型化:20世纪初,随着电力系统的不断发展,电机的功率需求越来越大,同时对电机的效率和体积提出了更高要求。
科学家们通过改进电机的设计和使用新材料,使得电机的效率得到了提高,体积也逐渐减小。
三、电机的应用领域1. 工业领域:电机在工业生产中起着重要的作用,广泛应用于机械设备、输送系统、制造业等领域。
电机的高效率和可靠性,为工业生产提供了可靠的动力支持。
2. 农业领域:电机在农业生产中的应用也越来越广泛,例如农业机械的驱动、灌溉系统的动力供应等。
电机的自动化控制和高效运行,提高了农业生产的效率和质量。
3. 交通运输领域:电机在交通运输中的应用也日益增多,例如电动汽车、高速铁路、电梯等。
电机的环保、高效特性,为交通运输领域的可持续发展提供了新的选择。
简述电机的发展历程总结
电机的发展可以总结为以下几个阶段:
1. 早期的机械式电机(18世纪初):早期的电机是基于静电原理构建的,如电击机和静电电机。
这些电机主要是通过点火和触发带电物体之间的电荷相互作用来产生运动。
2. 直流电机的发展(19世纪初):在1800年代初期,发明家奥斯丁(Oersted)和法拉第(Faraday)发现了电流和磁场之间的相互作用关系。
这一发现促使了直流电机的发展。
一种
早期的直流电机是科赫尔电机,它是由约瑟夫·亚历山大·科赫尔(Joseph Alexandrovich Cogel)于1824年发明的。
3. 交流电机的发展(19世纪末):与直流电机不同,交流电机利用交流电产生转子的旋转运动。
最早的交流电机是由尼古拉·特斯拉于1882年发明的。
交流电机具有结构简单、效率高等
优点,因此得到了广泛应用。
4. 无刷电机的发展(20世纪中期):无刷电机是一种无需刷子和电刷的电机。
与传统电机相比,无刷电机拥有更高的效率、更长的寿命和更低的噪音。
无刷电机的发展主要是受到电子技
术的推动,可以实现精确的控制和调节。
总结来说,电机的发展经历了由早期的机械式电机到直流电机再到交流电机的阶段,并且在
20世纪中期出现了无刷电机。
这一过程中,电机的效率、功率和控制能力都不断提高,为各
个领域的应用提供了更好的工具。
2010年第05期(上)1.我国电机的发展史我国电机的发展和生产起步较晚,但发展迅速。
中国大功率电机的生产和应用可以追溯到文革时期,驱动电路所有半导体器件都完全是国产化,是全分立元器件构成的逻辑运算电路和电容耦合输入的计数器、触发器、环形分配器。
中等耐压的大功率半导体器件已完全实现国产化。
改革开放后,我国的电机发展迎来高潮。
改革开放初期。
步进电机的细分控制国内已经基本掌握;对于直线电机的研究和应用是从20世纪70年代开始的,而那时我国的直线电机研究虽然取得了一些成绩,但与国外水平相差较大,直到90年代,我国大功率电机在重工业上的广泛使用才标志着技术的相对成熟。
无独有偶,小功率电机产业经过四十多年的发展,特别是改革开放以来的快速发展,也取得了长足进步。
总的来讲,小功率电机产业在我国可分为两个发展阶段:第一阶段,顺应我国家电业的发展需要,应用于家电产业,国内企业通过技术引进、设备引进吸收逐步缩小同发达国家的差距部分产品已经达到国际先进水平,也形成了一些具有广泛市场知名度的产品品牌;第二阶段,伴随汽车工业的快速发展,车用小功率电机需求量的增加也带动了永磁直流和无刷直流电机等小功率电机的兴起。
2.电机的发展发展趋势和预测伴随着现代高新技术产业的发展,电机技术已逐渐成熟,随着很多其它科学学科和工程方法的进步,例如,功率电子学的发展,人功率高电压等级的功率电子器件的出现,材料领域的进步,新的永磁材料和绝缘材料的出现,网络和IT 技术,有限元等分析工具的发展,日益增长的环境意识和再生能源的使用思想等使得传统电机得到了新的发展和应用。
未来的电机将向高效率、高功率密度、高可靠性、低噪声以及良好的可维修性和可替换性方向发展。
据此,电机在几个实用领域的发展趋势已可预测。
首先谈直线电机的发展趋势,直线电动机系统具有结构简单、重量轻惯性小、动态响应快、速度和加速度大、精确度高、振动和噪声小等优点,是各类超高速精密机床的理想传动方式,在各类高速、精密加工设备上具有广泛的应用前景。
电动机发展简史1820年7月21日,丹麦哥本哈根大学教授、物理学家奥斯特发现了“电流的磁效应”,建立了电磁的相互联系,诞生了电磁学。
1821年英国著名的物理学家法拉第制成了第一个实验电动机的模型,经过40多年时间的研究与发展,终于使电动机得以在工业生产和日常生活中得以广泛应用。
在这里我先谈一谈英国物理学家法拉第的一些研究工作。
1831年法拉第经过十余年时间的实验研究终于在8月29日实现了“磁生电”的梦想,发现了电磁感应定律。
此外法拉第还发现了电解定律,还对气体放电现象进行了大量的卓有成效的研究,为后来伦琴射线、天然放射性、同位素等的发现准备了条件,为现代物理学的发展奠定了基础。
在电磁学的研究过程中,他创造了许多新词如抗磁性、顺磁性、电介质、力线、阴离子、阳离子,提出了“场的”概念。
他制造了第一台实验性电动机,发电机、第一台变压器;研究过气体的液化、光学、电化学,他的研究所涉及的范围之广是伽利略以来少有的。
法拉第受德国的古典哲学的影响很深,他相信物质世界中的一切现象都是以这种或那种方式互相联系的,基于这种思想他还试图确立电磁力与牛顿的万有引力之间的联系,后来爱因斯坦也企图建立“统一场论”。
麦克斯韦在谈到法拉第时曾经说过,过去的学者在研究所有的现象时都是割裂的研究,只有法拉第是在科学的统一性的指导下进行工作。
人类至今为止仍从电学中获得巨大的福祉,我们将永远满怀感激之情惦记着法拉第的名字。
麦克斯韦把法拉第看作是“科学家中最有成效最高尚的典型。
”电动机简称电机,其在生产和生活中应用最广,小到电动玩具,大到火车,从工厂到农村、从事业单位到企业单位等等。
在实际生产生活的应用中的电动机有直流电动机和交流电动机,我分别来谈一谈直流电动机和交流电动机研究发展情况。
一、直流电动机。
在电动机的发展中首先发展的是直流电动机,因为我们最先得到和推广的是直流电。
直流电动机的发展大致可以分为四个阶段。
1、是以永磁体作为磁场的阶段,这是最初直流电动机的共同特点。
简述电机的发展历程总结电机是现代工业和生活中不可或缺的重要设备,它的发展历程可以追溯到19世纪初。
在这篇文章中,我将简述电机的发展历程,并回顾其对人类社会的重要影响。
1. 静电机的诞生电机起源于静电现象的研究,最早的静电机可以追溯到17世纪末的荷兰科学家冯·格拉夫(von Guericke)的气动机。
这种通过摩擦产生电荷差异的装置为后来电机的研究打下了基础。
2. 电磁现象和初期电动机19世纪初,奥斯特和法拉第等科学家的电磁理论为电机的发展提供了新的思路。
法拉第的电磁感应定律和奥斯特的电磁旋转定律为电机的发明和应用提供了理论基础。
此后不久,电机的初期模型和实验装置被创建出来。
3. 电机的商业化应用到了19世纪中叶,电机开始得到商业化应用。
英国工程师简·韦特(James Watt)的蒸汽机配备了电动机,用于带动机械设备,使其工作更加高效。
电机在纺织、采矿和交通等领域的应用也逐渐普及,推动了工业革命的进程。
4. 直流电机和交流电机的竞争20世纪初,直流电机和交流电机开始竞相发展。
直流电机由托马斯·爱迪生等人改进和推广,而交流电机则是尼古拉·特斯拉等科学家的成果。
交流电机以其高效、稳定且适应性强的特点逐渐取代了直流电机,并成为现代电机的主导技术。
5. 电机的现代应用随着科技的飞速发展,电机在现代社会中的应用范围越来越广泛。
从家庭电器到交通工具,从工业生产到科学研究,电机几乎无处不在。
电机的发展为人类的生活带来了便利和改善,它是现代科技与工业发展的重要基石。
总结和展望:在过去的几个世纪里,电机经历了从静电机到电磁机,再到交流电机的发展过程。
电机的发展推动了工业革命、科技进步和社会发展,世界因此变得更加便利和先进。
然而,随着人类对可再生能源和节能环保意识的提高,电机技术也在不断创新和改进。
我们可以期待未来电机技术的进一步发展,以满足人类对能源效率和环境保护的需求。
个人观点和理解:电机作为现代科技的产物,对社会和人类的发展产生了巨大的影响。
电机的发展历程随着人类生产活动的不断发展和社会需求的不断变化,电机的发展也经历了很多的变化和创新。
从最初的原始机械到现在的高科技电机,它们都是在不断地跨越发展历程。
下面我们就来看一看电机的发展历程吧。
一、原始机械时期在原始机械时期,人们使用自然能源,如水力、风力等,来驱动机械。
这个时期的电机,可以说是非常原始、简单的,由一些零部件组成,如线圈、磁铁、铁芯等。
最早的电机被认为是法国科学家阿波罗尼亚斯在1820年发明的电流转动器,在此之后不久,英国科学家戴维·布鲁斯特、迈克尔·法拉第等发明了更多的电机。
二、磁电机发明在磁电机发明的时期(1830年至1910年),电机的结构得到了改进和改良。
在这个时期,人们发明了直流电机、电动机、交流电机、能量密度更高的电池,这些新的电机结构和技术在一定程度上改变了机械生产方式和生活方式。
其中最著名的电机是在1879年由美国发明家爱迪生发明的直流电机。
三、电力工业时期到了20世纪初,随着电力工业的兴起,电机的应用越来越普遍。
在这个时期,电机技术得到了大幅度提高,人们发明了更高效、更可靠、更节能的电机。
其中最著名的电机是在1888年由瑞士发明家郎肯发明的异步电动机,它不仅效率高、节能、可靠稳定,而且使得机械、制造业的生产方式得到了巨大的变革。
在电子工业时期,电机技术发生了重大的变革,人们发明了许多新的电机,如直流无刷电机、步进电机、伺服电机、电子变频器等。
其中最著名的电机是在1913年由德国发明家波卡尔发明的晶体管,它使得电机的控制技术得到了巨大的发展。
五、数字化工业时期总之,电机的发展历程不断地跨越时间和历史,每一次的改革和创新都在带来新的突破和进展,它们为人类生产和生活带来了方便和便利。
相信未来,随着科技的发展,电机技术会不断突破,为我们带来更多的惊喜和创新。
电机发展史1. 引言电机是将电能转换为机械能的装置。
它通过电磁感应原理,利用磁场和电流的相互作用产生转矩,实现机械设备的运动。
电机广泛应用于工业、交通、家庭等领域,成为现代社会不可或缺的重要组成部分。
本文将从早期电机的发展历史出发,梳理电机的发展脉络,介绍几个重要的里程碑事件,带领读者了解电机的发展史。
2. 电机的起源早期的电机起源于18世纪末期,研究人员开始探索电流和磁场的相互作用。
1780年,意大利物理学家奥尔斯特发现了电流通过导线时产生的磁场,并提出了螺线管的概念。
同时,麦克斯韦发现了电流环路的磁场规律,奠定了电磁感应的理论基础。
3. 早期电机的发展3.1 电磁铁1831年,英国科学家迈克尔·法拉第发现了电流通过导线时会产生磁场的现象,并提出了电磁感应的定律。
这一发现成为早期电机的基础。
1832年,美国科学家约瑟夫·亨利设计出了第一个实用的电磁铁,使电磁铁可以产生足够的磁力来驱动机械装置。
3.2 直流电动机1837年,美国发明家托马斯·达文波特设计并制造了第一台实用的直流电动机。
这个电动机使用电流通过导线产生磁场的原理,通过电磁力将旋转部件带动,实现了机械能的转换。
这是电机史上的重要里程碑事件,直流电动机的发明开启了电机技术的新篇章。
3.3 交流电动机虽然直流电动机在当时取得了重大突破,但它仍然存在着一些限制,比如容易发生烧损以及效率低下等问题。
为了克服这些问题,科学家们开始尝试使用交流电来驱动电动机。
1879年,法国工程师佩鹿·路易·奥图设计出了第一个实用的交流感应电动机。
这个电动机基于电磁感应原理,通过旋转磁场和导体之间的相互作用,实现了机械能的转换。
交流电动机的问世推动了电机的发展,对现代电动机技术的进步具有举足轻重的意义。
3.4 其他类型的电动机随着电机技术的不断发展,人们陆续发明了其他类型的电动机,丰富了电机的应用领域。
•步进电机:步进电机是一种可以按照一定的步距进行旋转的电动机,被广泛应用于打印机、汽车导航系统等领域。
电机历史与未来发展1、电机的简介电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,电动机将电能转换成为机械能,用来驱动各种用途的生产机械。
在自然界各种能源中,电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点,它不但成为人类生产和活动的主要能源,而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用。
与此相呼应,作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备,电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位。
纵观电机的发展,其应用范围不断扩大,使用要求不断提高,结构类型不断增多,理论研究也不断深入。
特别是近30年来,随着电力电子技术和计算机技术的进步,尤其是超导技术的重大突破和新原理;新结构;新材料;新工艺;新方法的不断推动,电机发展更是呈现出勃勃生机,其前景是不可限量的。
2、电机的历史直流电机发展史1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应1/ 10随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律1821 年9 月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型,被认为是世界上第一台电机1822年,法国的阿拉戈.盖.吕萨克发明电磁铁,即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化。
1829年,美国电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新,绝缘导线代替裸铜导线,就大大提高了把电能转化为磁能的能力。
1826年德国.欧姆提出电路实验定律――欧姆定律。
1831 年,法拉第发现了电磁感应现象之后不久,他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机──法拉第圆盘发电机同年夏天,亨利对法拉第的电动机模型进行了改进,制作了一个简单的装置(振荡电动机)1832年,斯特金发明了换向器,据此对亨利的振荡电动机进行了改进,并制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机1845年,英国的惠斯通用电磁铁代替永久磁铁,这是增强发电机输出功率的一个重要措施。
电动机发展历程及趋势作者:董文聪荆家宝王国辉来源:《农业技术与装备》 2018年第7期电动机发展历程及趋势董文聪,荆家宝,王国辉(浙江农林大学工程学院,浙江临安 311300)摘要电动机的使用和发展对目前日益严峻的环境问题起到重大缓解作用,是未来科技发展的重要一环。
文章介绍了电动机发展历史和未来发展趋势,为电动机行业宏观管理提供依据,同时为行业产品结构调整提供一定参考。
关键词电动机历程趋势中图分类号TM32 文献标志码 A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2018.07.0131 电动机技术的概况自法拉第证明电可以转化为运动后,一个崭新的时代就此开始了,人类进入了第二次工业革命。
但是由于当时电力存储技术不完善,电机技术不够普及,电动机的发展一直比较缓慢。
当前,随着石油开采资源的迅速减少,环境问题日趋严峻,迫使人们寻求新的可再生无污染能源。
使得各国加大了对电动机的投资力度,我国也积极探索,争取走在电机技术前沿,走绿色环保,资源友好型发展道路。
电动机发展历程:回顾1821年,英国科学家法拉第证明电能可以转化为运动并构建了第一个运动模型。
但是在电动机诞生初期,由于电力存储难,电机效率低等问题,电动机的普及非常困难。
直到第一台实用的直流发电机诞生,这一局面才有开始逐渐改观,电动机逐渐进入大众的视野。
随后工程师西门子对其结构进行优化,做出了效率更高的直流电机。
1888年,特斯拉在实验中发现了电磁感应原理,并在此基础上制成了第一台交流电动机,这一电机又被人们称为感应电动机。
1902年瑞典工程师丹尼尔提出了同步电动机构想,此后电动机的发展也愈加成熟[1]。
2 电机技术的发展趋势2.1 有刷到无刷过去,大多数的电力供给均为直流电,因此大部分厂家和用户大多使用的都是传统直流电动机。
需要注意的是直流电动机当时全部都是有刷电机,靠换向器和电刷配合完成工作。
由于一定的技术积累的存在,有刷电机的相应配件比较便宜且成本不高,因此有刷电机一度占据了绝大部分电机市场。
IT专题课程报告题目:电机简史及发展趋势姓名:学号:同组学生:xx大学XX学院二零一三年四月电机简史与发展趋势摘要本文通过电机的发展史和现状分析,结合电机发展的特点,对电机的未来发展趋势作了预测和构想,并具体阐述了部分新兴电机的发展趋势。
关键词:电机;简史;发展1电机发展史1.1直流电机的产生与形成1.1.1世界上第一台电机1820年奥斯特发现了电流磁效应,随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律:θF sinIBL1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型,被认为是世界上第一台电机。
1.1.2第一台真正意义上的电机1831年,法拉第利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机──法拉第圆盘发电机。
这台发电机制构造跟现代的发电机不同,在磁场所中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘。
圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴,用导线把电刷与电流表连接起来;铜圆盘放置在蹄形永磁体的磁场中,当转动摇柄使铜圆盘旋转起来时,电流表的指针偏向一边,电路中产生了持续的电流。
1.1.3振荡电动机1831年夏,亨利对法拉第的电动机模型进行了改进该装置的运动部件是在垂直方向上运动的电磁铁,当它们端部的导线与两个电池交替连接时,电磁铁的极性自动改变,电磁铁与永磁体相互吸引或排斥,使电磁铁以每分钟75个周期的速度上下运动。
亨利的电动机的重要意义在于这是第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动,是电磁铁在电动机中的真正应用。
1.1.4第一台能产生连续运动的旋转电动机1832年,斯特金发明了换向器,据此对亨利的振荡电动机进行了改进,并制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。
后来他还制作了一个并励直流电动机。
1.1.5雅可比的电动机1834年,德国的雅可比在两个U型电磁铁中间,装一六臂轮,每臂带两根棒型磁铁,通电后,棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用,带动轮轴转动。
1.1.6直流发电1882年,德国将米斯巴哈水电站发出的2千瓦直流电通过57千米1500~2000伏电线输送到慕尼黑,证明直流远距离输电的可能性。
1.2、交流电机的产生与形成直流在传输中的缺点:电压越高,电能的传输损失越小,但高压直流发电机困难较大,而且单机容量越大,换向也越困难,换向器上的火花使工作不稳定。
因而人们就把目光转向交流电机。
1824年,法国人阿拉果(D.F.J.Arago)在转动悬挂着的磁针时发现其外围环上受到机械力。
1825年,他重复这一实验时,发现外围环的转动又使磁针偏转,这些实验导致了后来感应电动机的出现。
1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。
它是根据电磁感应原理制成,又称感应电动机,这种电动机结构简单,使用交流电,无火花,因此被广泛应用于工业的家庭电器中,交流电动机通常用三相交流供电。
1.3电机迅速发展1891年,奥斯卡·冯·米勒在法兰克福世界电气博览会上宣布:他与多里沃合作架设的从劳芬到法兰克福的三相交流输电电路,可把劳芬的一架300×735.5W 55V三相交流发电机的电流经三相变压器提高到了万伏,输运175千米,顺利通电,从此三相交流电机很快代替了工业上的直流电机,因为三相制的优点十分明显:材料可靠,结构简单,性能好,效率高,用铜省,在电力驱动方面又有重大效益。
各种各样的电机迅速发展起来。
1896年,特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营,3750KW,5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。
2电机基础知识2.1电机分类2.1.1、按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。
1)直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可划分:永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
2)其中交流电机还可划分:单相电机和三相电机。
2.1.2、按结构和工作原理可划分:可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。
1)同步电机可划分:永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
2)异步电机可划分:感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机可划分:三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
交流换向器电动机可划分:单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
2.1.3、按起动与运行方式可划分:电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
2.1.4、按用途可划分:驱动用电动机和控制用电动机。
1)驱动用电动机可划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。
2)控制用电动机又划分:步进电动机和伺服电动机等。
2.1.5、按转子的结构可划分:笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)。
2.1.6、按运转速度可划分:高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。
调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外,还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。
异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。
同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。
12.2电机在国民经济中的地位电能生产——由同步发电机生产;高压输电——由升压变压器将发电机发出的电压升高到输电电压再输送;降压用电——由降压变压器将输来的高压电降为所需低电压,供给用电设备;生产机械的拖动——由各种电动机实现;控制系统中的信号转换——由各种控制电机完成。
1/view/157572.htm3电机学 3.1磁路电磁感应定律闭合回路中的磁通量随时间发生变化,该线圈中必然有感应电势产生,称这种现象为电磁感应。
dt d N dt d e Φ-=ψ-=Φ=ψN 其中3.2电力变压器变压器的总容量大致相当于发电机容量的三倍。
输电过程中,通常将电压升高,通过高压输电线传送到远方的城市,经过降压变压器降为10kv 电压,再经过配电降压变压器分配给用户。
输送同样的功率,电压低则电流大,一方面由于大电流在输电线路上引起损耗,另一方面大电流在线路阻抗上产 生大的压降,受电端电压很低,电能传送不出去。
只有高电压能将电能输送到远方。
3.3、直流电机 直流电机(direct current machine )是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。
3.4、感应电机的稳态分析主要用作发电机主要研究定、转子间靠电磁感应作用,在转子内感应电流以实现机电能量转接的感应电机。
感应电机一般都用作电动机,在少数场合下,亦有用作发电机的。
三相感应电动机在工业中应用极广。
单相感应电动机则多用于家用电器。
感应电机的结构简单.制造方便,价格便宜,运行可靠。
其主要缺点是,不能经济地在较宽的范围内实现平滑调速.此外功率因数恒为滞后。
本章先说明空载和负载时三相感应电动机内的磁动势和磁场,然后导出感应电动机的基本方程和等效电路,接着分析它的运行特性和起动,调速问题。
3.5、同步电机的稳态分析主要用作发电机同步电机亦是一种常用的交流电机。
与感应电机相比较,同步电机的特点是转子的转速n 与电网频率f 之间具有固定不变的关系,即pfnns/60==(单位为转/分),转速sn 称为同步转速。
若电网的频率不变,则同步电机的转速恒为常值与负载的大小无关。
从原理上看,同步电机即可用作为发电机,亦可用作为电动机或补偿机。
现代发电站中的交流发电机几乎全部都是同步发电机。
在工矿企业和电力系统中,同步电动机和补偿机用的也不少3.6水电站的发展3.6.1坝式水电站河床式电站一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上。
3.6.2坝后式水电站当水头较大时,厂房本身抵抗不了水的推力,将厂房移到坝后,由大坝挡水。
一般修建在河流的中上游。
三峡水电站就是坝后式水电站3.6.3引水式水电站在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝)取水,通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游,集中落差,再经压力管道引水到水轮机进行发电。
3.6.4潮汐电站潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝,将海湾或河口与海洋隔开构成水库,再在坝内或坝房安装水轮发电机组,然后利用潮汐涨落时海水位的升降,使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。
最大的潮汐电站——法国朗斯电站。
江厦潮汐试验电站是我国最大的潮汐能电站,到2006年12月31日,电站累计发电1.35亿千瓦时。
3.7汽轮机3.7.1汽轮机基础知识将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。
又称蒸汽透平。
主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。
汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作,是一种较为精密的重型机械,一般须与锅炉(或其他蒸汽发生器)、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备,一起协调配合工作。
汽轮机种类很多。
按工作原理可分为冲动式汽轮机、反动式汽轮机和速度级汽轮机。
按热力特性可分为凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽式汽轮机、供热式汽轮机、饱和蒸汽汽轮机、抽汽背压式汽轮机、多压式汽轮机、乏汽汽轮机等。
按汽流方向可分为轴流式汽轮机、辐流式汽轮机、周流(回流)式汽轮机。
按用途可分为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机等。
按汽缸数目可分为单缸汽轮机、双缸汽轮机和多缸汽轮机。
另外还可按照蒸汽初压(低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界)、排列方式(单轴、双轴)等进行分类。
3.7.2汽轮机的发展一座汽轮发电机总功率为1000兆瓦的电站,每年约需耗用标准煤230万吨。
如果热效率绝对值能提高1%,每年可节约标准煤 6万吨。
因此,汽轮机装置的热效率一直受到重视。
为了提高汽轮机热效率,除了不断改进汽轮机本身的效率,包括改进各级叶片的叶型设计(以减少流动损失)和降低阀门及进排汽管损失以外,还可从热力学观点出发采取措施。