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現代電機的六大發展方向和三大關鍵技術

發表時間:2020-04-01 文章出處:網絡人氣:-

現代電機的六大發展方向



1

從有刷到無刷的轉變


在過去,傳統的直流電機的使用覆蓋率非常高,主要是因為絕大多數的電力供給都是直流電。而傳統的直流電機都是有刷的。有刷電機指的是靠換向器和電刷的配合來自動完成的電機,換向器和電刷裝在電機內部。雖然有刷電機在制作方面技術純熟,相應的配件也比較便宜,但是有刷電機存在著很多缺點。

比如,更換配件程序麻煩、配件使用壽命短、發熱率高、換向火花大、損耗嚴重、電磁干擾嚴重等。所以,盡管有刷電機存在很多優點,但是它還是隨著時代的變化逐漸被無刷電機所取代。無刷直流電機由電機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。無刷電機的種類很廣泛,并且幾乎不存在有刷電機的所有缺點,無刷電機磨損小、噪音低、干擾低,可以說無刷電機相對于有刷電機具有很大的優勢。


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2
現代電機的直接驅動


現代電機通常都是高速運轉的,它的運轉速度每分鐘能夠達到數百甚至數千轉,這樣高的運轉速度要進行高低速的變換是相對困難的,但是很多應用場合恰恰就有這樣的需求。因此,就需要現代電機為其提供轉換轉速的配件系統。但是這樣的轉換系統必然會增加整個電機系統的大小,并且也會影響到設備的精確度和工作效率。這時候,只有使現代電機驅動向直接驅動發展,才能有效的解決這一問題。


3

電機的極速化


現代工業的發展經常需要電機的極速化,即經常需要電機保持極高或者極低的速度?,F代電機要極速化的要求與電機的直驅化緊密相關。電機的極速化,不僅有助于實現電機的直驅化,而且可以提高電機的工作效率和設備的精確度。


4

從勻速到調速的轉變


傳統的電機基本維持一個速度,大部分的電機也只有開關機器的這一個開關。但是在實際的運用中又需要對電機的速度進行調節,而在這一過程中,頻繁的開關對電機不可避免的造成了電機的內部零件的磨損,對控制器和電網也會造成一定的沖擊。因此,調速功能的運用對于整個電機系統起著至關重要的作用。例如,現代的變頻空調就是采取了調速的方式。這種方式使得它的舒適度比傳統的空調要好得多,而且這種調速系統使得電機的工作效率更高,也就更加省電。


5

從大型化到小型化微型化的轉變


現代工業越來越需要電機的小型化和微型化,尤其是便攜式的產品更是對電機的大小提出更高的要求。比如從第一代電子計算機到臺式電腦再到筆記本電腦再到 iPad、手機的轉變都體現了人們對于電機的小型化和微型化的需求。但是要達到電機從大型化到小型化的轉變,首先要提高基礎配件的功率,并且保證基礎元件的性能和改善電機運行的原理。


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6
智能化


當今社會,電子信息技術日新月異,智能化系統滲透到我們生活的方方面面?,F代電機不僅為整個機電系統提供動力,而且對于電機系統有平衡、調節等功能,而當今社會越來越要求現代電機擁有自我適應、自我更新等功能,形成具有針對不同任務的個性化服務。而這就是智能化融入到現代電子系統的體現。而現代電機的智能化也需要各種電子理論、智能傳感器、高性能材料等的綜合運用。


現代電機的關鍵技術


1
仿真技術和設計技術
仿真技術和設計技術的突破電機是一項綜合技術的產物,它是溫度、磁場、電力、機器相互交叉融合的產物。它們相輔相成,并相互影響。例如,溫度升高或者降低都會影響磁性材料電磁的大小和磁場的位置,而這樣又會影響到電機的工作效率與耗能的多少,從而也會直接影響電機內部零件的磨損程度,而磨損程度的變化對電機本身的溫度又產生一定的影響。因此,現代電機中的每一個環節都是不能忽視的,任何一個環節出現差錯都會牽一發而動全身。所以,具有綜合性的仿真技術和設計技術就顯得尤為重要。
2
高效節能技術
高效節能技術是一個經久不變的話題,高效節能也就意味著電機工作效率的提升。而電機正是由于是整個機電系統中耗電量最大的部分,所以對于它的工作效率的提升就顯得更為重要。首先,要從電機的體積入手,體積小的電機效率遠遠高于大體積電機;其次,要不斷更新電機原件的材料,使電機在工作過程中自身對于電能的消耗降到最低。
3
極端環境的適應能力
極端環境的適應能力現代電機涉及的領域越來越多,而傳統的電機存在溫度限制,這使得電機在特定的環境中失去動力。因此,如果要現代電機能夠在更廣泛的領域發展,就必須提高它在極端環境的中的適應能力。


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綜上所述,無刷化、直驅化、極速化、調速化、微型化、伺服化、機電一體化以及智能化是現代電機未來的發展方向和發展重點。它們中的每一點都是在日常的生產生活中不斷實踐,反復論證出來的。因此,無論是無刷化、直驅化還是機電一體化、智能化都是未來現代電機發展不可或缺的重要元素之一。而在現代電機的未來發展過程中,也要著重注意它的仿真技術、設計技術、高效節能技術以及對極端環境的適應能力,從而使現代電子技術得到更加良性的發展。


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