У 1880 році американський винахідник Едісон створив великий генератор постійного струму під назвою «Колос», який був виставлений на Паризькій виставці в 1881 році.
Едісон – батько постійного струму
Паралельно триває розробка електродвигуна.Генератор і двигун — це дві різні функції однієї машини.Використовуючи його як пристрій виведення струму, це генератор, а як джерело живлення – двигун.
Цей оборотний принцип роботи електричної машини було доведено випадково в 1873 році. Цього року на промисловій виставці у Відні робітник помилився і підключив дріт до працюючого генератора Грама.Виявилося, що ротор генератора змінив напрямок і відразу пішов у зворотному напрямку.Напрямок повертається і стає мотором.З тих пір люди зрозуміли, що двигун постійного струму можна використовувати і як генератор, і як оборотне явище двигуна.Це несподіване відкриття мало глибокий вплив на дизайн і виробництво двигуна.
З розвитком технологій виробництва електроенергії та електропостачання конструкція та виробництво двигунів також стають все більш досконалими.До 1890-х років двигуни постійного струму мали всі основні конструктивні особливості сучасних двигунів постійного струму.Незважаючи на те, що двигун постійного струму широко використовувався і дав значні економічні переваги в застосуванні, його власні недоліки обмежують його подальший розвиток.Тобто він не може вирішити проблему передачі електроенергії на великі відстані, а також не може вирішити проблему перетворення напруги, тому двигуни змінного струму розвиваються швидко.
У цей період один за одним вийшли двофазні двигуни і трифазні двигуни.У 1885 році італійський фізик Галілео Ферраріс запропонував принцип обертового магнітного поля і розробив модель двофазного асинхронного двигуна.У 1886 році Нікола Тесла, який переїхав до США, також самостійно розробив двофазний асинхронний двигун.У 1888 році російський інженер-електрик Доліво Добровольський створив трифазний асинхронний двигун змінного струму з короткозамкненим ротором.Дослідження та розробка двигунів змінного струму, особливо успішна розробка трифазних двигунів змінного струму, створили умови для передачі електроенергії на великі відстані та в той же час удосконалили електричні технології на новий рівень.
Тесла, батько змінного струму
Близько 1880 року британець Ферранті вдосконалив генератор змінного струму та запропонував концепцію високовольтної передачі змінного струму.У 1882 році Гордон в Англії виготовив великий двофазний генератор змінного струму.У 1882 році француз Горанд і англієць Джон Гіббс отримали патент на «Спосіб розподілу освітлення та електроенергії» і успішно розробили перший трансформатор із практичним значенням.найважливіше обладнання.Пізніше Westinghouse вдосконалив конструкцію трансформатора Гіббса, зробивши його трансформатором із сучасними характеристиками.У 1891 році Блоу створив високовольтний масляний трансформатор у Швейцарії, а пізніше розробив гігантський високовольтний трансформатор.Передача електроенергії змінного струму високої напруги на великі відстані досягла значного прогресу завдяки постійному вдосконаленню трансформаторів.
Після більш ніж 100 років розвитку сама теорія двигуна була досить зрілою.Проте з розвитком електротехніки, інформатики та технологій управління розвиток двигуна вступив у новий етап.Серед них розробка двигуна регулювання швидкості змінного струму є найбільш привертає увагу, але вона не була популяризована та застосована протягом тривалого часу, оскільки вона реалізована компонентами схеми та блоками обертового перетворювача, а продуктивність керування не така хороша, як регулювання швидкості постійного струму.
Після 1970-х років, після того, як був представлений силовий електронний перетворювач, проблеми зменшення обладнання, зменшення розміру, зниження вартості, підвищення ефективності та усунення шуму були поступово вирішені, і регулювання швидкості змінного струму досягло стрибка вперед.Після винаходу векторного керування статичні та динамічні характеристики системи регулювання швидкості змінного струму були покращені.Після впровадження мікрокомп’ютерного керування алгоритм векторного керування реалізується за допомогою програмного забезпечення для стандартизації апаратної схеми, тим самим зменшуючи вартість і покращуючи надійність, а також можна далі реалізувати більш складну технологію керування.Швидкий прогрес силової електроніки та технології керування мікрокомп’ютерами є рушійною силою постійного оновлення системи керування швидкістю змінного струму.
В останні роки завдяки швидкому розвитку рідкоземельних матеріалів з постійними магнітами та розвитком технології силової електроніки двигуни з постійними магнітами досягли значного прогресу.Двигуни та генератори, що використовують матеріали постійного магніту NdFeB, широко використовуються, починаючи від двигунів кораблів і закінчуючи штучними серцевими насосами.Надпровідні двигуни вже використовуються для виробництва електроенергії та приведення в рух високошвидкісних поїздів і суден на магнітній підйомі.
З розвитком науки та техніки, покращенням якості сировини та вдосконаленням виробничого процесу двигуни виробляються з десятками тисяч різновидів та специфікацій, рівнів потужності різних розмірів (від кількох мільйонних ват до понад 1000 МВт) і дуже широку швидкість.Діапазон (від кількох днів до сотень тисяч обертів на хвилину), дуже гнучка адаптація до навколишнього середовища (наприклад, плоска земля, плато, повітря, під водою, нафта, холодна зона, помірна зона, вологі тропіки, сухі тропіки, у приміщенні, на вулиці, транспортні засоби , кораблі, різні носії тощо), для задоволення потреб різних галузей народного господарства та життя людини.
Час публікації: 04 лютого 2023 р
