電機的作用和地位
概況:
電機是一種應用量大、使用范圍廣的高耗能動力設備。據(jù)統(tǒng)計,我國電機耗電約占工業(yè)用電總量的60%~70%。實際應用中,我國電機的整體運行狀況,同國外相比差距很大,機組效率約為75%,比國外低10%左右;系統(tǒng)運行效率為30~40%,比國際先進水平低20~30%。因此,我國的電機應用具有極大的節(jié)能潛力,推行電機節(jié)能勢在必行。
在自然界各種能源中,電能具有大規(guī)模集中生產(chǎn)、遠距離經(jīng)濟傳輸、智能化自動控制的突出特點,它不但已成為人類生產(chǎn)和生活的主要能源,而且對近代人類文明的產(chǎn)生和發(fā)展起到了重要的推動作用。與此相呼應,作為電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電能特性變換的核心裝備,在電工電子設備中的電機在現(xiàn)代社會所有行業(yè)和部門中也占據(jù)著越來越重要的地位。
對電力工業(yè)本身來說,電機就是發(fā)電廠和變電站的主要設備。首先,火電廠利用汽輪發(fā)電機(水電廠利用水輪發(fā)電機)將機械能轉(zhuǎn)換為電能,然后電能經(jīng)各級變電站利用變壓器改變電壓等級,再進行傳輸和分配。此外,發(fā)電廠的多種輔助設備,如給水泵、鼓風機、調(diào)速器、傳送帶等,也都需要電動機驅(qū)動。
在機器制造業(yè)和其它所有輕、重型制造工業(yè)中,電動機的應用也非常廣泛。各類工作母機,尤其是數(shù)控機床,都須由一臺或多臺不同容量和型式的電動機來拖動和控制。各種專用機械,如紡織機、造紙機、印刷機等也都需要電動機來驅(qū)動。一個現(xiàn)代化的大中型企業(yè),通常要裝備幾千乃至幾萬臺不同類型的電動機。
在冶金工業(yè)中,高爐、轉(zhuǎn)爐和平爐都須由若干臺電動機來控制,大型軋鋼機常由數(shù)千乃至數(shù)萬千瓦的電動機拖動。近代冶金工業(yè),尤其是大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè),電氣化和自動化程度非常高,所用電機的數(shù)量和型式就更多了。
在石油和天然氣的鉆探及加壓泵送過程中,在煤炭的開采和輸送過程中,在化學提煉和加工設備中,在電氣化鐵路和城市交通以及作為現(xiàn)代化高速交通工具之一的磁懸浮列車中,在建筑、醫(yī)藥、糧食加工工業(yè)中,在供水和排灌系統(tǒng)中,在航空、航天領域,在制導、跟蹤、定位等自動控制系統(tǒng)以及脈沖大功率電磁發(fā)射技術等國防高科技領域,在加速器等高能物理研究領域,在伺服傳動、機器人傳動和自動化控制領域,在電動工具、電動玩具、家用電器、辦公自動化設備和計算機外部設備中……總之,在一切工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、文教、科技領域以及人們的日常生活中,電機的應用越來越廣泛。一個工業(yè)化國家的普通家庭,家用電器中的電機總數(shù)在50臺以上;一部現(xiàn)代化的小轎車,其內(nèi)裝備的各類微特電機已超過60臺。事實上,電機發(fā)展到今天,早已成為提高生產(chǎn)效率和科技水平以及提高生活質(zhì)量的主要載體之一。
縱觀電機發(fā)展,其應用范圍不斷擴大,使用要求不斷提高,結(jié)構類型不斷增多,理論研究不斷深入。特別是近30年來,伴隨著電力電子技術和計算機技術的進步,尤其是超導技術的重大突破和新原理、新結(jié)構、新材料、新工藝、新方法的不斷推動,電機發(fā)展更是呈現(xiàn)出勃勃生機,其前景是不可限量的。