現(xiàn)代電機發(fā)展方向與關(guān)鍵技術(shù)分析

劉

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

1 現(xiàn)代電機的發(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，所以以往的電動機都是直流電動機，而直流電動機都是有電刷的。有刷電動機靠安裝在其內(nèi)部的換向器以及電刷之間的相互配合運轉(zhuǎn)的。盡管有刷電機具有成熟的制作機械零件的技術(shù)，并且有刷電機的配件的價格也相對較低，但是有刷電機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，在時代發(fā)現(xiàn)的過程中有刷電機已經(jīng)達不到相應(yīng)的要求，繼而被無刷電機所取代。無刷電機的主要配件事電動機以及驅(qū)動器，屬于一體化電機。無刷電機又有很多的種類，而且相較于有刷電機而言，無刷電機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。因此，無刷電機相較于有刷電機而言更加適合時代發(fā)展對于電力的要求，無刷電機是現(xiàn)代電機發(fā)展的一個重要方向。

1.2 向直接驅(qū)動發(fā)展

電機在運行時都是高速運轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速能夠達到每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)，所以對于這樣高速運轉(zhuǎn)的電機，想要在其運轉(zhuǎn)的過程當中控制其轉(zhuǎn)速非常困難，但是很多任務(wù)正好有這樣的需求。因此，為了能夠使得電機在運轉(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)。但是在電機中安裝換速系統(tǒng)就會導(dǎo)致電機的體積增大，并且會對電機的工作效率以及工作精度造成影響。而電機的直接驅(qū)動就能很好的解決此類換速問題，所以，電機向直接驅(qū)動發(fā)展是現(xiàn)代電機的重要發(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，所以對于電機的要求越來越高，電機極速化就是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動中對于電機的一個重要需求。極速包括極高的速度以及極低的速度兩種。電機的極速化與電機的直接驅(qū)動化有著緊密的關(guān)聯(lián)。電機的極速化對于實現(xiàn)電機的直驅(qū)化有著非常重要的促進作用，并且還能夠提升電機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)的電機中，其轉(zhuǎn)速只有一種，并不能進行調(diào)速，而且電機中的控制開關(guān)一般只有控制電機啟動以及關(guān)停的開關(guān)，并沒有調(diào)速功能。但是在實際的運行過程中需要對轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速就要頻繁地開關(guān)電機，這會給電機內(nèi)部的零件造成了嚴重的磨損，并且對于控制器以及電網(wǎng)都有很大的影響。隨著工業(yè)的發(fā)展，對于電機調(diào)速有了很大的需求，所以在電機的發(fā)現(xiàn)過程中運用調(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)速功能運用在電機中，能夠很大程度地提升電機的工作效率，并且能夠更加節(jié)省電能。

1.5 向智能化發(fā)展

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

2 現(xiàn)代電機的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 仿真技術(shù)和設(shè)計技術(shù)

電機是多種技術(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，又會對電機的工作效率、電機的精度以及能耗產(chǎn)生直接的影響，而設(shè)備本身的磨損程度又會對設(shè)備的溫度產(chǎn)生影響。由此可見，電機中的任何一個部分出現(xiàn)問題，就會對其他部分產(chǎn)生直接的影響，牽一發(fā)而動全身，所以必須要對電機中的每個環(huán)節(jié)都加強重視。所以，電機的仿真技術(shù)以及設(shè)計技術(shù)對于電機的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)具有非常重要的意義。

2.2 高效節(jié)能技術(shù)

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

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)代電機發(fā)展的主要方向，并且要注重電機的仿真技術(shù)、設(shè)計技術(shù)以及高效節(jié)能技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，使得電機更加完善，更符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。