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        現(xiàn)代電機(jī)發(fā)展方向與關(guān)鍵技術(shù)分析

        2018-12-25 10:43:02
        數(shù)碼世界 2018年6期
        關(guān)鍵詞:無刷電機(jī)配件工作效率

        引言:現(xiàn)代電機(jī)是一個(gè)完整的電子化機(jī)電系統(tǒng),不僅僅只是加工簡單的機(jī)械零件,而是機(jī)電體系中的核心?,F(xiàn)代電力作為機(jī)電體系中的核心,為機(jī)電體系提供動(dòng)力。除了能夠?yàn)闄C(jī)電體系提供動(dòng)力之外,還能夠起到平衡、調(diào)節(jié)以及控制整個(gè)機(jī)電體系的作用。目前很多的電力都具有提供動(dòng)力以及平衡、調(diào)節(jié)和控制機(jī)電體系的功能。電機(jī)想要很好的發(fā)揮這兩種功能,就必須要進(jìn)行不斷的完善和更新。

        1 現(xiàn)代電機(jī)的發(fā)展方向

        1.1 從有刷向無刷發(fā)展

        我國以前的電力供應(yīng)普遍都是直流電,所以以往的電動(dòng)機(jī)都是直流電動(dòng)機(jī),而直流電動(dòng)機(jī)都是有電刷的。有刷電動(dòng)機(jī)靠安裝在其內(nèi)部的換向器以及電刷之間的相互配合運(yùn)轉(zhuǎn)的。盡管有刷電機(jī)具有成熟的制作機(jī)械零件的技術(shù),并且有刷電機(jī)的配件的價(jià)格也相對(duì)較低,但是有刷電機(jī)仍然存在著諸多的缺陷,更換配件非常的麻煩并且其配件的使用壽命不長、比較容易發(fā)熱、換向的時(shí)候產(chǎn)生的火花大、配料容易被損耗、以及容易受到電磁的干擾。由于這些缺陷的存在,在時(shí)代發(fā)現(xiàn)的過程中有刷電機(jī)已經(jīng)達(dá)不到相應(yīng)的要求,繼而被無刷電機(jī)所取代。無刷電機(jī)的主要配件事電動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)器,屬于一體化電機(jī)。無刷電機(jī)又有很多的種類,而且相較于有刷電機(jī)而言,無刷電機(jī)其具有配件磨損程度小、產(chǎn)生的噪音小、不容易受到電磁干擾、不容易發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn)。因此,無刷電機(jī)相較于有刷電機(jī)而言更加適合時(shí)代發(fā)展對(duì)于電力的要求,無刷電機(jī)是現(xiàn)代電機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

        1.2 向直接驅(qū)動(dòng)發(fā)展

        電機(jī)在運(yùn)行時(shí)都是高速運(yùn)轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn),所以對(duì)于這樣高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī),想要在其運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中控制其轉(zhuǎn)速非常困難,但是很多任務(wù)正好有這樣的需求。因此,為了能夠使得電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的轉(zhuǎn)速得到有效控制,就要為電力配備轉(zhuǎn)換其轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)。但是在電機(jī)中安裝換速系統(tǒng)就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的體積增大,并且會(huì)對(duì)電機(jī)的工作效率以及工作精度造成影響。而電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)就能很好的解決此類換速問題,所以,電機(jī)向直接驅(qū)動(dòng)發(fā)展是現(xiàn)代電機(jī)的重要發(fā)展方向。

        1.3 向極速化發(fā)展

        隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,需要生產(chǎn)各種各樣的設(shè)備和零件,所以對(duì)于電機(jī)的要求越來越高,電機(jī)極速化就是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)于電機(jī)的一個(gè)重要需求。極速包括極高的速度以及極低的速度兩種。電機(jī)的極速化與電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)化有著緊密的關(guān)聯(lián)。電機(jī)的極速化對(duì)于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的直驅(qū)化有著非常重要的促進(jìn)作用,并且還能夠提升電機(jī)工作的效率以及工作的精度。

        1.4 從勻速向調(diào)速發(fā)展

        在傳統(tǒng)的電機(jī)中,其轉(zhuǎn)速只有一種,并不能進(jìn)行調(diào)速,而且電機(jī)中的控制開關(guān)一般只有控制電機(jī)啟動(dòng)以及關(guān)停的開關(guān),并沒有調(diào)速功能。但是在實(shí)際的運(yùn)行過程中需要對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速就要頻繁地開關(guān)電機(jī),這會(huì)給電機(jī)內(nèi)部的零件造成了嚴(yán)重的磨損,并且對(duì)于控制器以及電網(wǎng)都有很大的影響。隨著工業(yè)的發(fā)展,對(duì)于電機(jī)調(diào)速有了很大的需求,所以在電機(jī)的發(fā)現(xiàn)過程中運(yùn)用調(diào)速功能是非常重要的發(fā)展需求。比如變頻空調(diào),就是在空調(diào)中使用了調(diào)速功能。調(diào)速功能運(yùn)用在電機(jī)中,能夠很大程度地提升電機(jī)的工作效率,并且能夠更加節(jié)省電能。

        1.5 向智能化發(fā)展

        隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)越來越發(fā)達(dá)。智能化已經(jīng)滲透到了人們生活中。電機(jī)不僅為機(jī)電系統(tǒng)提供動(dòng)力,還有調(diào)節(jié)、平衡以及控制等功能,所以電機(jī)向智能化發(fā)展是其發(fā)展的必然趨勢。在電機(jī)智能化發(fā)展中,電機(jī)要采用各種傳感器、電子理論以及高性能材料進(jìn)行綜合應(yīng)用。

        2 現(xiàn)代電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

        2.1 仿真技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)

        電機(jī)是多種技術(shù)的綜合產(chǎn)物,主要有溫度、磁場、電力等。溫度、電力以及磁場之間相互影響又相互輔助。溫度變化會(huì)給磁性材料產(chǎn)生的電磁的大小以及磁場的位置產(chǎn)生重大影響,磁場的大小以及位置發(fā)生變化,又會(huì)對(duì)電機(jī)的工作效率、電機(jī)的精度以及能耗產(chǎn)生直接的影響,而設(shè)備本身的磨損程度又會(huì)對(duì)設(shè)備的溫度產(chǎn)生影響。由此可見,電機(jī)中的任何一個(gè)部分出現(xiàn)問題,就會(huì)對(duì)其他部分產(chǎn)生直接的影響,牽一發(fā)而動(dòng)全身,所以必須要對(duì)電機(jī)中的每個(gè)環(huán)節(jié)都加強(qiáng)重視。所以,電機(jī)的仿真技術(shù)以及設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)于電機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)具有非常重要的意義。

        2.2 高效節(jié)能技術(shù)

        想要實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能技術(shù),就必須有效提升電機(jī)的工作效率,電機(jī)作為整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)中的核心,提供動(dòng)力,所以電機(jī)的耗電量非常大,所以應(yīng)用高效節(jié)能技術(shù)就顯得尤為重要。體積小的電機(jī)其工作效率要遠(yuǎn)大于大體積電機(jī)的工作效率。通過采用新型節(jié)能材料從而減少電機(jī)對(duì)于電能的消耗。

        3 結(jié)語

        無刷化、直驅(qū)化、調(diào)速化、極速化、以及智能化是現(xiàn)代電機(jī)發(fā)展的主要方向,并且要注重電機(jī)的仿真技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)以及高效節(jié)能技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,使得電機(jī)更加完善,更符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。

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