電機的功能和發展簡史

　　一、馬達的作用

　　電機是一種基于電磁感應現象實現機械能和電能之間的轉換以及電能的轉換的機器，包括旋轉電機和變壓器。旋轉電機是一種機電能量轉換裝置。主要用作發電機，將機械能轉化為電能；或者作為電動機，將電能轉換成機械能。一些電機也用作相位調節器，以提高電網的功率因數。此外還有微特電機，廣泛應用于自動控制系統。變壓器是一種元件間無相對運動的電能轉換裝置，廣泛應用于電能傳輸、電壓、電流、阻抗轉換和電路隔離。

　　人類的生產和勞動離不開各種能源。在現代工業化社會中，各種自然能量不能直接拖動生產機械，而必須先轉化為電能，再將電能轉化為所需的能量形式(如機械能、熱能、聲能、光能等。)使用。這是因為電能在生產、傳輸、分配、使用、控制和能量轉換方面都非常方便。電機是與電能有關的能量轉換機器，工農業都有。運輸。國防、醫療設備和日常生活中常用的重要設備。

　　電機的主要功能表現在三個方面：

　　1.電能的生產、傳輸和分配

　　在發電廠，發電機由汽輪機、燃氣輪機、柴油機或水輪機驅動。發電機燃料燃燒和原子核裂變的能量或水的勢能轉化為機械動能，傳遞給發電機，在發電機處轉化為電能。然后通過變壓器升高電壓，電能通過輸電線路送到用電區域，再通過變壓器降低電壓供用戶使用。

　　2.驅動各種生產機械設備

　　在工農業、交通、國防等部門和生活設施中，各種電機被廣泛用于驅動生產機械、設備和電器。例如，機床驅動、電動排灌、農副產品加工、礦石開采和運輸、有軌電車和電力機車的牽引、抽水、吹氣、起重、軋鋼、造紙、醫療設備和家用電器的運行，一般都是由電動機驅動的。

　　3.作為各種控制系統和自動化、智能化設備的重要組成部分。

　　隨著工業、農業和國防設施自動化水平的不斷提高，出現了多種控制電機，分別作為控制系統、自動化和智能裝置(如電子計算機和機器人)中的執行、檢測、放大和計算元件。這種電機一般功率較小，但品種多，用途不同，如電梯自動選擇顯示、閥門遙控、火炮和雷達自動定位等。飛行器的發射和姿態控制，機床加工的自動控制和顯示，計算機外圍設備、各種自動記錄儀器、視聽錄放設備、醫療設備、現代家用電器等的運行控制、檢測或記錄顯示等。電機發展簡史

　　正如引言中所介紹的，1831年10月，法拉第制造了第一臺感應發電機模型。此后，電學的研究和應用迅速發展。電作為一種新型的強大能源，已經開始在人類的生產生活中發揮越來越重要的作用。

　　在生產需要的直接驅動下，具有實用價值的發電機和電動機相繼問世，并在應用中不斷改進和完善。初始階段的發電機是水磁發電機，即使用永磁體作為場磁體。由于永磁體本身的磁場強度有限，永磁發電機無法提供強大的電力，缺乏實用性。為了提高發電機的輸出功率，使其滿足實際要求，有必要對發電機的所有部件進行改造。發電機的主要部件是場磁鐵、電樞、滑環和電刷。1845年，英國物理學家惠斯通用外接電源激勵線圈，用電磁鐵代替永磁體，取得了巨大成功。然后改進了電樞繞組，制成了第一臺電磁發電機。1866年，德國科學家西門子用電磁鐵制成了第一臺自勵發電機。西門子發電機的成功表明，它通過建造大容量發電機來獲得強大的電力，在技術上取得了突破。因此，西門子發電機在電氣發展史上具有劃時代的意義。

　　自勵原理的發現是永磁發電機發展到勵磁發電機的關鍵環節。自勵是指DC發電機利用其部分感應電功率來激勵場磁鐵，從而形成電磁鐵。在發電機的改進過程中，磁場經歷了從水磁到勵磁的變化；而電流勵磁經歷了從獨立勵磁到自勵磁的發展過程，自勵磁經歷了從串聯勵磁到并聯勵磁，再到復合勵磁的發展過程。因此，DC發電機根據勵磁方式的不同可分為他勵和自勵，而自勵電動機包括串勵、并勵和復合勵磁。

　　1870年，比利時人克(1826-1901)依據瓦里提出的原理，采用了意大利人帕西諾(1841-1912)于1865年發明的齒電樞結構，創造了環形無槽封閉電樞繞組，制成了環形電樞自勵DC發電機。1873年，德國電氣工程師赫夫納阿爾特內克(1845-1904)改進了DC發電機的電樞，成功研制出鼓式電樞自勵DC發電機。他吸收了格拉姆公司和帕西諾公司的發電機轉子的優點，簡化了制造方法，從而大大提高了發電機的效率，降低了發電機的生產成本，使發電機進入實用階段。至此，DC發電機的基本結構已經定型。1880年，美國發明家愛迪生制造了一臺名為“巨象”的大型DC發電機，在1881年的巴黎博覽會上展出。Empty reply from serverFailed to connect to api-9.xiaofamao.com port 80: Connection refusedFailed to connect to api-9.xiaofamao.com port 80: Connection refused