维嘉MRO说：电机起源与发展

前两天，我无意间问了我一个朋友一个问题。

我问他：你知道电机吗？

他回答我：不知道电机是个什么东西。

当时，自己感觉挺诧异的，在我看来电机在我们生活中是很常用的一种东西，可能因为自己小时候和爷爷奶奶生活在农村的缘故，那时候经常都能看到电机，碾米机，磨粉机，玉米粉碎机……都要用到电机，在农村可以说是随处可见呀！现在生活中电机往往被一些精美的包装给包裹起来了，所以也就不容易被看到，但是不论怎么样我们生活依旧离不开它。

说起电机，大多数朋友都不陌生，电机其实在我们生活中随处可见，可用到的，特别是对一些70后，80后，90后的朋友们，电机可以说对于你们来说是一段尤新的记忆，但是，可能对于一些00后就不知道这是用来干什么的，也许你在课本上有所了解电机的发展，但是你可能没有真正见到过电机长啥样哟，今天小嘉就把自己所知道的告诉大家！

电机是大家日常生活较为普遍的一种机械设备，电机作为机电工程能量转换的关键设备，是电气传动的基础部件，主要用途广泛、产品种类诸多、规格型号复杂，其产品特性决策该产业链市场集中度不高、制造业企业及涉及到的细分化领域较多，无显著的规律性、地区性、周期性特点。那么你知道电机是哪个领域的动力之源吗？其是通过电和磁的相互作用，实现电能和动能之间的相互转换。狭义的电机主要是指电动机，广义上来说可以包括电动机和发电机。因此生活中，我们所谈到的电机主要指的是电动机。

一：电机的起源

1822年法拉第证明了电可以化为运动。1834年雅可比制成了一种简单的装置：它靠电池供电，在两个u型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与u 型磁铁之间产生吸引和排斥作用，带动轮轴转动。同时，美国的达文波特制出了驱动印刷机的电动机。但这两种电动机商业价值不大，用电池作电源，成本太高、且不实用。

直到第一台实用直流发电机问世 ，电机才广泛应用。1870年比利时的格拉姆发明了直流发电机和电动机。于是，这种电动机大量制造出来。效率也不断提高。同时，德国的西门子制造出更好的发电机，并使电动机驱动车辆，后来西门子公司制成了世界电车。美国爱迪生试验的电车可达12-15马力。但当时的电动机全是直流电机，只能驱动电车，且有火花。

1888年特斯拉发明了电磁感应原理制成交流电动机。即感应电动机。这种电动机结构简单，使用交流电，无需整流，无火花，因此被广泛应用于工业和家庭电器中，现在我们的洗衣机、风扇等多用的是单相交流电机，而空调多用三相交流电机。

1902年丹尼尔森首先提出同步电动机构想。同步电动机工作原理同感应电动机一样，由定子产生旋转磁场，在转子绕组用直流供电进行励磁，被原动机拖动转速固定不变，不受负载影响。因此同步电动机特别适用于钟表，电唱机和磁带录音机。

二：我国电机发展动向

（一）多样化

电机行业是劳动密集型产业，我国人口众多，发展电机制造业有着得天独厚的优势；统计数字显示，中国生产的微特电机已经占世界电机市场的60％以上。随着国内企业市场意识的逐步增强，行业竞争力将不断加强。除了常用的普通电机外，电机的发展趋于巨型化和小型化。

1. 巨型化

电机产品市场需求十分广阔，尤其是发电机的使用，为了满足国家电力事业的快速发展和用户的大量需求，大型水电站和核电站不断的的建成投产。电机需要不断的扩大负荷和加大电机容量，促使它向巨型化发展。但需注意的是散热问题。

2. 小型化

小型电机行业是机械工业的重要组成部分，在国民经济中起着举足轻重的作用。他的发展方向是高效、低噪、调速、智能。现在很多国家向我国采购或定牌加工。为我国的小型电机出口创造了机会。

例如我国的高精尖的永磁无刷电机，具有以下优势：

1. 同等材料的前提下，效率高，功率密度高，体积小，重量轻。

2.电子换向代替了机械换向，寿命长，免维护，且降低了噪声，增加了可靠性。

3.电机结构、工艺简单，电机本体的成本低。

利用我国的丰富便利资源发展高精尖的小电机不仅能带动我国经济的发展还能带动电机行业的发展。

（二）智能化

1.与计算机等相结合实现智能控制

随着计算机技术的发展，电机和计算机的结合也将成为必然。通过计算机控制电机进而控制一些高精尖设备，例如航天飞机雷达火炮等。永磁无刷电机就是集新型永磁材料、电力电子、集成电路、计算机及电机技术于一体的产品。现在集成电路和计算机技术的快速发展，产生了电机专用集成块，甚至产生了专门用于电机控制的高性能、低价位的数字信号处理器DSP ，与计算机结合大势所趋。

2.与变频控制和开关磁阻相结合的一体化方向发展

现代变频调速技术的发明，使电机驱动技术得到了广泛的研究和发展。对变频器供电下的异步电机，可利用调频来使其最大转矩作为启动转矩，变频器适当地变频变压，可将异步电机调节在最佳运行点上，使其具有最小滑差、最大效率和高功率。同时还可用最大效率和高功率因数代替额定效率和额定功率因数，进而减小尺寸、减轻重量、降低成本。变频器供电的永磁同步电动机采用闭环控制系统构成自同步永磁电动机，既具有直流电动机的优异调速性能，又实现了无刷化，这在要求高控制精度和高可靠性的场合得到应用。

开关磁阻电机是近些年发展起来的一种新型调速驱动系统，具有结构简单、运行可靠及效率高等突出特点，成为各种电机调速系统的强有力的竞争者，引起广泛关注。跨国电机公司Emerson 电气公司将开关磁阻电机视为其下世纪调速驱动系统的新的技术、经济增长点。目前开关磁阻电机已应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。

（三）节能化

1.能源短缺是世界性难题，各国都很注重开发高效节能电机。加强一些高导磁材料和零电阻材料的开发和利用铁磁物质和导电材料存在大量的铁耗和铜耗，这些浪费了电机的大部分能量，导致真正能被电磁感应原理传递的只占60%左右，因此怎样提高电机的效率节约能源就成了我们面临的新一个课题。

2.中国稀土永磁产量居世界首位，我国要利用资源优势，改进技术，提高电机效率。开发出比国外更高效的电机。

英国曾为了开发一种高效电动机，制定了一项研究计划，最终使效率较一般电动机提高3%。而利用我国稀土中特有的钕铁硼永磁而开发高效永磁电动机，效率可以超过美国对高效率电动机的要求。美国现在正在研究效率达到极限的，经济可行的最高效电机。

近年来，国际电机市场的竞争日趋激烈，价格已达到几近临界的地步，除了特殊电机、专用电机、大型电机之外，一般通用中小电机制造企业在发达国家难以继续立足。中国在劳动力成本方面具有较大优势。

另一方面，中国市场已成为全球企业竞争的焦点。因此，出于效益、技术、资源、劳动力成本等诸多方面的考虑，世界不少发达国家的电动机制造者正在向中国转移，不断以独资或合资的形式参与竞争，外国公司在国内不同形式的企业，办事处和代理机构也越来越多，使得国内市场竞争更趋激烈。世界产业结构的转变，对中国的企业是一种挑战，同时也是一个机会。这对促进中国电机行业上规模、上档次，增强产品开发能力以及与国际接轨来说是一个极好机会。