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直线电机的发展史 发布时间:2012-10-12
1840年Wheatsone开始提出和制作了略具雏形的直线电机。从那时至今,在160多年的历史中,直线电机经历了三个时期。

1840~1955年为探索实验时期:

1840年Wheatsone开始提出和制作了略具雏形的直线电机。从那时至今,在160多年的历史中,直线电机经历了三个时期。

1840~1955年为探索实验时期:

从1840年到1955年的116年期间,直线电机从设想到实验到部分实验性应用,经历了一个不断探索,屡遭失败的过程。自从Wheatsone提出和试制了直线电机以后,最早明确地提到直线电机文章的是1890年美国匹兹堡市的市长,在他所写的一篇文章中,首先明确地提到了直线电机以及它的专利。然而,由于当时的制造技术、工程材料以及控制技术的水平,在经过断断续续20多年的顽强努力后,最终却未能获得成功。

  至1905年,曾有两人分别建议将直线电动机作为火车的推进机构,一种建议是将初级放在轨道上,另一种建议是将初级放在车辆底部。这些建议无疑是给当时直线电机研究领域的科研人员的一剂兴奋剂,以致许多国家的科研人员都投入了这些研究工作。1917年出现了第一台圆筒形直线电动机,事实上那是一种具有换接初级线圈的直流磁阻电动机,人们试图把它作为导弹发射装置,但其发展并没有超出模型阶段。

  至此,从1930~1940年期间,直线电机进入了实验研究阶段,在这个阶段中,科研人员获驭了大量的实验数据,从而对已有理论有了更深一层的认识,奠定了直线电机在今后的应用基础。

  从1940~1955年期间世界一些发达国家科研人员,在实验的基础上,又进行了一些实验应用工作。1945年,美国西屋电气公司首先研制成功的电力牵引飞机弹射器,它以7400kW的直线电动机为动力,成功地用4.1s的时间将一架重4535kg,的喷气式飞机在165m的行程内由静止加速的188km/h的速度,它的试验成功,使直线电动机可靠性好等优点受到了应有的重视,随后,美国利用直线电机制成的、用作抽汲钾、钠等液态金属的电磁泵,为的是核动力中的需要。1954年,英国皇家飞机制造公司利用双边扁平型直流直线电机制成了发射导弹的装置,其速度可达1600km/h。在这个阶段中,尤需值得一提的是,直线电机作为高速列车的驱动装置得到了各国的高度重视并计划予以实施。

  在1840~1955年期间,是直线电机探索实验和部分实验应用时期,在直线电机与旋转电机的相互竞争中,由于直线电机的成本和效率方面没有能够战胜旋转电机,或者说,直线电机还没能找到唯独它能解决问题的领域,以及直线电机在设计方面也没有突破性的成功,所以直线电机在这一时期始终未能得到真正的应用。

  1956~1970年为开发应用时期:

  自1955年以来,直线电机进入了全面的开发阶段,特别是该时期的控制技术和材料的惊人发展,更加助长了这种势头。在这段时期,申请直线机的专利件数也开始急速增加,该时期直线电机专利的增长率超过了所有其他技术领域的平均增长率。

  到1965年以后,随着控制技术和材料性能的显著提高,应用直线电机的实用设备被逐步开发出来,例如采用直线电机的MHD泵、自动绘图仪、磁头定位驱动装置、电唱机、缝纫机、空气压缩机、输送装置等。

  1971年至今为实用商品时期

  从1971年开始到目前的这个阶段,直线电机终于进入了独立的应用时代,在这个时代,各类直线电机的应用得到了迅速的推广,制成了许多具有实用价值的装置和产品,例如直线电机驱动的钢管输送机、运煤机、起重机、空压机、冲压机、拉伸机、各种电动门、电动窗、电动纺织机等等。特别可喜的是利用直线电机驱动的磁悬浮列车,其速度已超500km/h,接近了航空的飞行速度,且试验行程累计已达数十万千米。

  在这个时期,直线电机领域的研究人员通过对直线电机在历史发展中多次起落的分析,终于选择了一条适合直线电机自身发展的独特思路,它不再与旋转电机直接对抗,不以单机的形式与旋转电机竞争,而以直线电机系统与旋转电机系统相比,从而找到适合于自己的系统与旋转电机展开竞争,在旋转电机无能为力的地方寻找自己的位置。例如,直线电机应用于磁悬浮列车,液态金属的输送和搅拌,电子缝纫机和磁头定位装置,直线电机冲压机等等。直线电机走自己的道路,在满足人类需求的过程中求得自身的发展。在世界上一些发达国家,许多人和不少著名电气企业均在研究和开发直线电机产品,例如美国的西屋(Westinghouse)公司、德国的西门子(SIEMENS)公司、英国、法国、瑞典,特别是日本,其人员之多和范围之广是世界首屈的。我国直线电机的研究和应用发展是从20世纪70年代初开始的。主要成果有工厂行车、电磁锤、冲压机、摩擦压力机、磁分选机、玻璃搅拌、拉伸机、送料机、粒子加速器、邮政分拣机、矿山运输系统、计算机磁盘定位系统、自动绘图仪、直线电机驱动遥控(电动)窗帘机、直线电机驱动门、炒茶机等,我国直线电机研究虽然也取得了一些成绩,但也国外相比,其推广应用方面尚存在很大差距。(

  至1905年,曾有两人分别建议将直线电动机作为火车的推进机构,一种建议是将初级放在轨道上,另一种建议是将初级放在车辆底部。这些建议无疑是给当时直线电机研究领域的科研人员的一剂兴奋剂,以致许多国家的科研人员都投入了这些研究工作。1917年出现了第一台圆筒形直线电动机,事实上那是一种具有换接初级线圈的直流磁阻电动机,人们试图把它作为导弹发射装置,但其发展并没有超出模型阶段。

  至此,从1930~1940年期间,直线电机进入了实验研究阶段,在这个阶段中,科研人员获驭了大量的实验数据,从而对已有理论有了更深一层的认识,奠定了直线电机在今后的应用基础。

  从1940~1955年期间世界一些发达国家科研人员,在实验的基础上,又进行了一些实验应用工作。1945年,美国西屋电气公司首先研制成功的电力牵引飞机弹射器,它以7400kW的直线电动机为动力,成功地用4.1s的时间将一架重4535kg,的喷气式飞机在165m的行程内由静止加速的188km/h的速度,它的试验成功,使直线电动机可靠性好等优点受到了应有的重视,随后,美国利用直线电机制成的、用作抽汲钾、钠等液态金属的电磁泵,为的是核动力中的需要。1954年,英国皇家飞机制造公司利用双边扁平型直流直线电机制成了发射导弹的装置,其速度可达1600km/h。在这个阶段中,尤需值得一提的是,直线电机作为高速列车的驱动装置得到了各国的高度重视并计划予以实施。

  在1840~1955年期间,是直线电机探索实验和部分实验应用时期,在直线电机与旋转电机的相互竞争中,由于直线电机的成本和效率方面没有能够战胜旋转电机,或者说,直线电机还没能找到唯独它能解决问题的领域,以及直线电机在设计方面也没有突破性的成功,所以直线电机在这一时期始终未能得到真正的应用。

 
  1840~1955年为探索实验时期:


  自1955年以来,直线电机进入了全面的开发阶段,特别是该时期的控制技术和材料的惊人发展,更加助长了这种势头。在这段时期,申请直线机的专利件数也开始急速增加,该时期直线电机专利的增长率超过了所有其他技术领域的平均增长率。

  到1965年以后,随着控制技术和材料性能的显著提高,应用直线电机的实用设备被逐步开发出来,例如采用直线电机的MHD泵、自动绘图仪、磁头定位驱动装置、电唱机、缝纫机、空气压缩机、输送装置等。

  1971年至今为实用商品时期

  从1971年开始到目前的这个阶段,直线电机终于进入了独立的应用时代,在这个时代,各类直线电机的应用得到了迅速的推广,制成了许多具有实用价值的装置和产品,例如直线电机驱动的钢管输送机、运煤机、起重机、空压机、冲压机、拉伸机、各种电动门、电动窗、电动纺织机等等。特别可喜的是利用直线电机驱动的磁悬浮列车,其速度已超500km/h,接近了航空的飞行速度,且试验行程累计已达数十万千米。

  在这个时期,直线电机领域的研究人员通过对直线电机在历史发展中多次起落的分析,终于选择了一条适合直线电机自身发展的独特思路,它不再与旋转电机直接对抗,不以单机的形式与旋转电机竞争,而以直线电机系统与旋转电机系统相比,从而找到适合于自己的系统与旋转电机展开竞争,在旋转电机无能为力的地方寻找自己的位置。例如,直线电机应用于磁悬浮列车,液态金属的输送和搅拌,电子缝纫机和磁头定位装置,直线电机冲压机等等。直线电机走自己的道路,在满足人类需求的过程中求得自身的发展。在世界上一些发达国家,许多人和不少著名电气企业均在研究和开发直线电机产品,例如美国的西屋(Westinghouse)公司、德国的西门子(SIEMENS)公司、英国、法国、瑞典,特别是日本,其人员之多和范围之广是世界首屈的。我国直线电机的研究和应用发展是从20世纪70年代初开始的。主要成果有工厂行车、电磁锤、冲压机、摩擦压力机、磁分选机、玻璃搅拌、拉伸机、送料机、粒子加速器、邮政分拣机、矿山运输系统、计算机磁盘定位系统、自动绘图仪、直线电机驱动遥控(电动)窗帘机、直线电机驱动门、炒茶机等,我国直线电机研究虽然也取得了一些成绩,但也国外相比,其推广应用方面尚存在很大差距。