電機(jī)是以電磁感應(yīng)和電磁力定律為基本工作原理進(jìn)行電能的傳遞或機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械。電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中起到很重要的作用,其表現(xiàn)為:
1.電能的生產(chǎn).傳輸和分配中的主要設(shè)備
2.各種生產(chǎn)機(jī)械和裝備的動力設(shè)備
3.自動控制系統(tǒng)中的重要元件
始于19世紀(jì)60~70年代的第二次工業(yè)技術(shù)革命,是以電力的廣泛應(yīng)用為顯著特點(diǎn)的。從此人類社會由蒸汽機(jī)時代步入了電氣化時代。在法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)上,一系列電氣發(fā)明相繼出現(xiàn)。1866年,德國工程師西門子制成發(fā)電機(jī);1870年比利時人格拉姆發(fā)明了電動機(jī),電力開始成為取代蒸汽來拖動機(jī)器的新能源。隨后,各種用電設(shè)備相繼出現(xiàn)。1882年法國學(xué)者德普勒發(fā)明了遠(yuǎn)距離送電的方法。同年,美國著名發(fā)明家愛迪生創(chuàng)建了美國第一個火力發(fā)電站,把輸電線結(jié)成網(wǎng)絡(luò)。從此電力作為一種新能源而廣泛應(yīng)用。那時,電機(jī)剛剛在工業(yè)上初步應(yīng)用,各種電機(jī)初步定型,電機(jī)設(shè)計(jì)理論和電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算初步建立。
隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,對電機(jī)也提出了更高的要求,如:性能良好.運(yùn)行可靠.單位容量的重量輕體積小等,而且隨著自動控制系統(tǒng)的發(fā)展要求,在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論基礎(chǔ)上,又派生出多種精度高.響應(yīng)快的控制電機(jī),成為電機(jī)學(xué)科的一個獨(dú)立分支。電機(jī)制造也向著大型.巨型發(fā)展。中小型電機(jī)正向多用途.多品種方向發(fā)展,向高效節(jié)能方向發(fā)展。各種響應(yīng)快速.起??焖俚奶胤N電機(jī)在各種復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和無人工廠中實(shí)現(xiàn)了比人的手腳更復(fù)雜而精巧的運(yùn)動。古老的電機(jī)學(xué)已經(jīng)和電力電子學(xué).計(jì)算機(jī).控制論結(jié)合起來,發(fā)展成了一門新的學(xué)科。
在我國,電機(jī)制造業(yè)也發(fā)生了巨大的變化。我國的電機(jī)生產(chǎn)從1917年至今已有90多年的歷史,經(jīng)過改革開放20多年的發(fā)展,特別是近10年的發(fā)展,有了長足的進(jìn)步,令世人矚目。目前已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)體系,電機(jī)產(chǎn)品的品種.規(guī)格.性能和產(chǎn)量滿足了我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。而且一些產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。近來世界上電機(jī)行業(yè)專家紛紛預(yù)測,中國將會成為世界電動機(jī)的生產(chǎn)制造基地。近年來我國已生產(chǎn)了不少大型直流電動機(jī).異步電動機(jī)和同步電動機(jī);在中小型電機(jī)和控制電機(jī)方面,亦自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了不少新系列電機(jī);對電機(jī)的新理論.新結(jié)構(gòu).新工藝.新材料.新運(yùn)行方式和調(diào)試方法,進(jìn)行了許多研究和試驗(yàn)工作,取得不少成果。
與電機(jī)發(fā)展過程一樣,電力拖動技術(shù)也有個不斷發(fā)展的過程。電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)稱為電力拖動(或稱為電氣傳動)。電力拖動系統(tǒng)一般由控制設(shè)備.電動機(jī).傳動機(jī)構(gòu).生產(chǎn)機(jī)械和電源五部分組成。它們之間的關(guān)系如圖1所示。
圖1電力拖動系統(tǒng)的構(gòu)成
電力拖動代替蒸汽或水力拖動之初,電力拖動的方式是成組拖動,就是由一臺電動機(jī)拖動一組生產(chǎn)機(jī)械,從電動機(jī)到各個生產(chǎn)機(jī)械的能量傳遞以及各個生產(chǎn)機(jī)械之間的能量分配完全用機(jī)械的方法,靠“天軸”以及機(jī)械傳動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),車間里有大量的“天軸”.長皮帶和皮帶輪等。這種傳動方式效率低下,生產(chǎn)率低下,灰塵大,勞動條件和衛(wèi)生條件差,且容易出事故。另外,電動機(jī)發(fā)生故障,則成組拖動的所有生產(chǎn)機(jī)械都將停車,生產(chǎn)將可能停滯。顯然這是一種落后的電力拖動方式。