綜觀近年世界電機(jī)技術(shù)發(fā)展,呈現(xiàn)以下發(fā)展動(dòng)向。
當(dāng)代電機(jī)的六大發(fā)展動(dòng)向
1、有刷電機(jī)到無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)變
過(guò)去,傳統(tǒng)的直流有刷電機(jī)的應(yīng)用普及率十分高,根本原因是絕大部分的電力供給全是直流電源。而傳統(tǒng)的直流電機(jī)全是有刷的。直流有刷電機(jī)指的是靠換向器和炭刷的相互配合來(lái)自動(dòng)進(jìn)行的電機(jī),換向器和炭刷裝在電機(jī)內(nèi)部。盡管直流有刷電機(jī)在技術(shù)層面比較成熟,相對(duì)的零配件也較為便宜,可是直流有刷電機(jī)存有著許多 缺陷。
例如,拆換零配件程序流程不便、零配件使用周期短、發(fā)燙率高、換向產(chǎn)生火花、耗損比較嚴(yán)重、電磁干擾比較嚴(yán)重等。雖然直流有刷電機(jī)存有許多優(yōu)點(diǎn),可是它還是伴隨著時(shí)代的轉(zhuǎn)變慢慢被直流無(wú)刷電機(jī)所替代。直流無(wú)刷電機(jī)由電機(jī)行為主體和控制器構(gòu)成,是一種典型性的機(jī)電一體化產(chǎn)品。直流無(wú)刷電機(jī)而且基本上找不到直流有刷電機(jī)的全部缺陷,直流無(wú)刷電機(jī)噪聲低、干擾低、高效率、控制性能好、調(diào)速范圍寬、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行平穩(wěn),因此,直流無(wú)刷電機(jī)相對(duì)性于直流有刷電機(jī)具有很大的優(yōu)勢(shì)。
2、電機(jī)的極速化
當(dāng)今工業(yè)化的發(fā)展經(jīng)常需要電機(jī)的極速化,也就是說(shuō),經(jīng)常需要電機(jī)保持非常高或非常低的速度。如今電機(jī)對(duì)極速化的要求與電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)密切相關(guān)。電機(jī)的極速化不僅有助于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng),而且可以提高電機(jī)的工作效率和設(shè)備的精準(zhǔn)度。
3、電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)
當(dāng)代電機(jī)一般都是高速運(yùn)行的,它的運(yùn)行速度每分鐘可以達(dá)到數(shù)百轉(zhuǎn)甚至數(shù)千轉(zhuǎn),更甚有數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn),這么高的運(yùn)行速度要進(jìn)行高低速檔的轉(zhuǎn)換是相對(duì)困難的,可是許多 運(yùn)用場(chǎng)所剛好總有這樣的要求。因而,就需要當(dāng)代電機(jī)為其出示變換轉(zhuǎn)速的零配件系統(tǒng)??墒沁@樣的變換系統(tǒng)必定會(huì)提升電機(jī)系統(tǒng)的尺寸,而且也會(huì)影響到機(jī)器設(shè)備的精準(zhǔn)度和工作效能。此刻,只能使當(dāng)代電機(jī)驅(qū)動(dòng)往直接驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展,才可以有效的解決這一難題。
4、從大型化到小型化微型化的轉(zhuǎn)變
當(dāng)代工業(yè)越來(lái)越需要電機(jī)的小型化和微型化,尤其是便攜式的產(chǎn)品更是對(duì)電機(jī)的大小提出更高的要求。比如從最老一代電子計(jì)算機(jī)到臺(tái)式電腦再到筆記本電腦再到 iPad、手機(jī)的轉(zhuǎn)變都體現(xiàn)了人們對(duì)于電機(jī)的小型化和微型化的需求。但是要達(dá)到電機(jī)從大型化到小型化的轉(zhuǎn)變,首先要提高基礎(chǔ)配件的功率,并且保證基礎(chǔ)元件的性能和改善電機(jī)運(yùn)行的原理。
5、從勻速到調(diào)速的轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)的電機(jī)基本維持一個(gè)速度,大部分的電機(jī)也只有開關(guān)機(jī)器的這一個(gè)開關(guān)。但是在實(shí)際的運(yùn)用中又需要對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié),而在這一過(guò)程中,頻繁的開關(guān)對(duì)電機(jī)不可避免的造成了電機(jī)的內(nèi)部零件的磨損,對(duì)控制器和電網(wǎng)也會(huì)造成一定的沖擊。因此,調(diào)速功能的運(yùn)用對(duì)于整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。例如,現(xiàn)代的變頻空調(diào)就是采取了調(diào)速的方式。這種方式使得它的舒適度比傳統(tǒng)的空調(diào)要好得多,而且這種調(diào)速系統(tǒng)使得電機(jī)的工作效率更高,也就更加省電。
6、智能化
如今的社會(huì),電子技術(shù)飛速發(fā)展,智能化滲入人們衣食住行的各個(gè)方面。當(dāng)代電機(jī)不但為全部機(jī)電工程系統(tǒng)輸出動(dòng)力,并且針對(duì)電機(jī)系統(tǒng)有平衡、調(diào)節(jié)等功能,而如今的社會(huì)愈來(lái)愈要求當(dāng)代電機(jī)擁有自我適應(yīng)、自身更新等功能,產(chǎn)生具備針對(duì)不同任務(wù)的個(gè)性化服務(wù)。而這就是說(shuō)智能化系統(tǒng)融入到當(dāng)代電子技術(shù)的體現(xiàn)。而當(dāng)代電動(dòng)機(jī)的智能化系統(tǒng)也需要各種各樣電子器件基礎(chǔ)理論、智能傳感器、高性能原材料等的綜合運(yùn)用。
三大關(guān)鍵核心技術(shù)
1、極端環(huán)境的適應(yīng)能力
極端環(huán)境的適應(yīng)能力當(dāng)代電機(jī)涉及的領(lǐng)域越來(lái)越多,而傳統(tǒng)的電機(jī)存在溫度限制,這使得電機(jī)在特定的環(huán)境中失去動(dòng)力。因此,如果要當(dāng)代電機(jī)能夠在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展運(yùn)用,就必須提高它在極端環(huán)境的中的適應(yīng)能力。
2、高效節(jié)能技術(shù)
高效節(jié)能技術(shù)是一個(gè)經(jīng)久不變的話題,高效節(jié)能也就意味著電機(jī)工作效率的提升。而電機(jī)正是由于是整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)中耗電量最多的部分,所以對(duì)于它的工作效率的提升就顯得尤為重要。首先,要從電機(jī)的體積入手,體積小的電機(jī)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大體積電機(jī);其次,要不斷更新電機(jī)原件的材料,從而減少電機(jī)在工作過(guò)程中自身對(duì)于電能的消耗。
3、仿真技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)
仿真技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)的突破電機(jī)是一項(xiàng)綜合技術(shù)的產(chǎn)物,它是溫度、磁場(chǎng)、電力、機(jī)器相互交叉融合的產(chǎn)物。它們相輔相成,并相互影響。例如,溫度升高或者降低都會(huì)影響磁性材料電磁的大小和磁場(chǎng)的位置,而這樣又會(huì)影響到電機(jī)的工作效率與耗能的多少,從而也會(huì)直接影響電機(jī)內(nèi)部零件的磨損程度,而磨損程度的變化對(duì)電機(jī)本身的溫度又產(chǎn)生一定的影響。因此,現(xiàn)代電機(jī)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是不能忽視的,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身。所以,具有綜合性的仿真技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)就顯得尤為重要。
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