Im Jahr 1880 entwickelte der amerikanische Erfinder Edison einen großen Gleichstromgenerator namens „The Colossus“, der 1881 auf der Pariser Weltausstellung ausgestellt wurde.
Edison, der Vater des Gleichstroms
Parallel dazu schreitet auch die Entwicklung des Elektromotors voran.Generator und Motor sind zwei verschiedene Funktionen derselben Maschine.Bei der Verwendung als Stromausgabegerät handelt es sich um einen Generator, bei der Verwendung als Stromversorgungsgerät um einen Motor.
Dieses umkehrbare Prinzip der elektrischen Maschine wurde 1873 durch Zufall bewiesen. Auf einer Industrieausstellung in Wien in diesem Jahr machte ein Arbeiter einen Fehler und schloss einen Draht an einen laufenden Gram-Generator an.Es wurde festgestellt, dass der Rotor des Generators die Richtung änderte und sofort in die entgegengesetzte Richtung drehte.Die Richtung dreht sich und wird zum Motor.Seitdem hat man erkannt, dass der Gleichstrommotor sowohl als Generator als auch als umkehrbares Phänomen des Motors verwendet werden kann.Diese unerwartete Entdeckung hatte tiefgreifende Auswirkungen auf die Konstruktion und Herstellung des Motors.
Mit der Entwicklung der Energieerzeugungs- und Stromversorgungstechnik werden auch die Konstruktion und Herstellung von Motoren immer perfekter.In den 1890er Jahren verfügten Gleichstrommotoren über alle wesentlichen Strukturmerkmale moderner Gleichstrommotoren.Obwohl der Gleichstrommotor weit verbreitet ist und in der Anwendung beträchtliche wirtschaftliche Vorteile gebracht hat, schränken seine eigenen Mängel seine weitere Entwicklung ein.Das heißt, es kann weder die Energieübertragung über große Entfernungen noch das Problem der Spannungsumwandlung lösen, weshalb sich Wechselstrommotoren schnell entwickelt haben.
In dieser Zeit kamen nacheinander Zweiphasenmotoren und Dreiphasenmotoren auf den Markt.Im Jahr 1885 schlug der italienische Physiker Galileo Ferraris das Prinzip des rotierenden Magnetfelds vor und entwickelte ein Modell eines Zweiphasen-Asynchronmotors.Im Jahr 1886 entwickelte Nikola Tesla, der in die USA zog, ebenfalls selbstständig einen Zweiphasen-Asynchronmotor.Im Jahr 1888 baute der russische Elektroingenieur Dolivo Dobrovolsky einen dreiphasigen Wechselstrom-Asynchronmotor mit Käfigläufer.Die Forschung und Entwicklung von Wechselstrommotoren, insbesondere die erfolgreiche Entwicklung von Drehstrommotoren, hat die Voraussetzungen für die Kraftübertragung über große Entfernungen geschaffen und gleichzeitig die Elektrotechnik auf ein neues Niveau gebracht.
Tesla, der Vater des Wechselstroms
Um 1880 verbesserte der Brite Ferranti den Generator und schlug das Konzept der Wechselstrom-Hochspannungsübertragung vor.Im Jahr 1882 stellte Gordon in England einen großen Zweiphasengenerator her.Im Jahr 1882 erhielten der Franzose Gorand und der Engländer John Gibbs das Patent für die „Lighting and Power Distribution Method“ und entwickelten erfolgreich den ersten Transformator mit praktischem Nutzen.wichtigste Ausrüstung.Später verbesserte Westinghouse die Konstruktion des Gibbs-Transformators und machte ihn zu einem Transformator mit moderner Leistung.Im Jahr 1891 stellte Blow in der Schweiz einen Hochspannungs-Öltransformator her und entwickelte später einen riesigen Hochspannungstransformator.Die Hochspannungs-Wechselstromübertragung über große Entfernungen hat aufgrund der kontinuierlichen Verbesserung der Transformatoren große Fortschritte gemacht.
Nach mehr als 100 Jahren Entwicklungszeit ist die Theorie des Motors selbst ziemlich ausgereift.Mit der Entwicklung der Elektrotechnik, Informatik und Steuerungstechnik ist die Entwicklung des Motors jedoch in eine neue Phase eingetreten.Unter ihnen ist die Entwicklung eines AC-Geschwindigkeitsregelmotors am auffälligsten, aber er wurde schon lange nicht mehr populär gemacht und angewendet, da er durch Schaltungskomponenten und rotierende Konvertereinheiten realisiert wird und die Steuerungsleistung nicht so gut ist die der DC-Geschwindigkeitsregelung.
Nach der Einführung des leistungselektronischen Wandlers in den 1970er Jahren wurden die Probleme der Reduzierung der Ausrüstung, der Reduzierung der Größe, der Reduzierung der Kosten, der Verbesserung der Effizienz und der Beseitigung von Geräuschen schrittweise gelöst, und die AC-Geschwindigkeitsregelung machte einen Sprung nach vorne.Nach der Erfindung der Vektorregelung wurde die statische und dynamische Leistung des AC-Geschwindigkeitsregelsystems verbessert.Nach Einführung der Mikrocomputersteuerung wird der Vektorsteuerungsalgorithmus durch Software realisiert, um die Hardwareschaltung zu standardisieren, wodurch die Kosten gesenkt und die Zuverlässigkeit verbessert werden. Außerdem ist es möglich, komplexere Steuerungstechnologien weiter zu realisieren.Der rasante Fortschritt der Leistungselektronik und Mikrocomputer-Steuerungstechnik ist die treibende Kraft für die kontinuierliche Aktualisierung des AC-Geschwindigkeitsregelungssystems.
In den letzten Jahren haben Permanentmagnetmotoren mit der rasanten Entwicklung von Seltenerd-Permanentmagnetmaterialien und der Entwicklung der Leistungselektroniktechnologie große Fortschritte gemacht.Motoren und Generatoren mit NdFeB-Permanentmagnetmaterialien sind weit verbreitet und reichen vom Schiffsantrieb bis hin zu künstlichen Herzblutpumpen.Supraleitende Motoren werden bereits zur Stromerzeugung und zum Antrieb von Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnen und Schiffen eingesetzt.
Mit der Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie, der Verbesserung der Leistung von Rohstoffen und der Verbesserung des Herstellungsprozesses werden Motoren in Zehntausenden von Varianten und Spezifikationen sowie Leistungsniveaus unterschiedlicher Größe (von einigen Millionsteln) hergestellt Watt bis über 1000 MW) und eine sehr große Geschwindigkeit.Reichweite (von mehreren Tagen bis zu Hunderttausenden Umdrehungen pro Minute), sehr flexible Anpassungsfähigkeit an die Umgebung (z. B. flacher Boden, Plateau, Luft, Unterwasser, Öl, kalte Zone, gemäßigte Zone, feuchte Tropen, trockene Tropen, drinnen, draußen, Fahrzeuge). , Schiffe, verschiedene Medien usw.), um den Bedürfnissen verschiedener Sektoren der Volkswirtschaft und des menschlichen Lebens gerecht zu werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.02.2023
