W 1880 roku amerykański wynalazca Edison stworzył duży generator prądu stałego o nazwie „The Colossus”, który został wystawiony na Wystawie Paryskiej w 1881 roku.
Edison ojciec prądu stałego
Jednocześnie postępuje również rozwój silnika elektrycznego.Generator i silnik to dwie różne funkcje tej samej maszyny.Używanie go jako urządzenia wyjściowego prądu to generator, a używanie go jako urządzenia zasilającego to silnik.
Ta odwracalna zasada działania maszyny elektrycznej została udowodniona przypadkowo w 1873 roku. Na tegorocznej wystawie przemysłowej w Wiedniu robotnik popełnił błąd i podłączył przewód do pracującego generatora Grama.Stwierdzono, że wirnik generatora zmienił kierunek i natychmiast skierował się w przeciwnym kierunku.Kierunek zmienia się i staje się silnikiem.Od tego czasu ludzie zdali sobie sprawę, że silnik prądu stałego może służyć zarówno jako generator, jak i odwracalne zjawisko silnika.To nieoczekiwane odkrycie miało ogromny wpływ na konstrukcję i produkcję silnika.
Wraz z rozwojem technologii wytwarzania i zasilania energią, projektowanie i produkcja silników staje się coraz doskonalsza.XIX wieku silniki prądu stałego miały wszystkie główne cechy konstrukcyjne nowoczesnych silników prądu stałego.Chociaż silnik prądu stałego jest szeroko stosowany i przyniósł znaczne korzyści ekonomiczne w zastosowaniu, jego własne wady ograniczają jego dalszy rozwój.Oznacza to, że nie jest w stanie rozwiązać problemu przesyłu mocy na duże odległości ani problemu konwersji napięcia, dlatego silniki prądu przemiennego szybko się rozwinęły.
W tym okresie kolejno pojawiały się silniki dwufazowe i trójfazowe.W 1885 roku włoski fizyk Galileo Ferraris zaproponował zasadę wirującego pola magnetycznego i opracował model dwufazowego silnika asynchronicznego.W 1886 roku Nikola Tesla, który przeprowadził się do Stanów Zjednoczonych, również niezależnie opracował dwufazowy silnik asynchroniczny.W 1888 roku rosyjski inżynier elektryk Dolivo Dobrovolsky wykonał trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy z pojedynczą wiewiórką na prąd przemienny.Badania i rozwój silników prądu przemiennego, zwłaszcza pomyślny rozwój trójfazowych silników prądu przemiennego, stworzyły warunki do przesyłania mocy na duże odległości, a jednocześnie ulepszyły technologię elektryczną na nowy etap.
Tesla, ojciec prądu przemiennego
Około 1880 roku brytyjski Ferranti ulepszył alternator i zaproponował koncepcję transmisji wysokiego napięcia prądu przemiennego.W 1882 roku Gordon w Anglii wyprodukował duży dwufazowy alternator.W 1882 roku Francuz Gorand i Anglik John Gibbs uzyskali patent na „Metodę oświetlenia i dystrybucji mocy” i pomyślnie opracowali pierwszy transformator o wartości praktycznej.najbardziej krytyczny sprzęt.Później Westinghouse ulepszył konstrukcję transformatora Gibbsa, czyniąc go transformatorem o nowoczesnych parametrach.W 1891 roku Blow wyprodukował w Szwajcarii transformator zanurzony w oleju wysokiego napięcia, a później opracował gigantyczny transformator wysokiego napięcia.Przesyłanie prądu przemiennego wysokiego napięcia na duże odległości poczyniło ogromne postępy dzięki ciągłemu ulepszaniu transformatorów.
Po ponad 100 latach rozwoju teoria samego silnika jest dość dojrzała.Jednak wraz z rozwojem elektrotechniki, informatyki i technologii sterowania rozwój silnika wszedł w nowy etap.Wśród nich najbardziej rzuca się w oczy rozwój silnika z regulacją prędkości prądu przemiennego, który jednak od dawna nie jest spopularyzowany i stosowany, ponieważ jest realizowany przez elementy obwodów i przetwornice obrotowe, a wydajność sterowania nie jest tak dobra jak regulacji prędkości prądu stałego.
Po latach 70. XX wieku, po wprowadzeniu przetwornicy energoelektronicznej, problemy związane z redukcją sprzętu, zmniejszeniem rozmiaru, zmniejszeniem kosztów, poprawą wydajności i wyeliminowaniem hałasu zostały stopniowo rozwiązane, a regulacja prędkości prądu przemiennego osiągnęła krok naprzód.Po wynalezieniu sterowania wektorowego poprawiono statyczne i dynamiczne działanie systemu kontroli prędkości prądu przemiennego.Po przyjęciu sterowania mikrokomputerowego algorytm sterowania wektorowego jest realizowany przez oprogramowanie w celu standaryzacji obwodu sprzętowego, zmniejszając w ten sposób koszty i poprawiając niezawodność, a także możliwe jest dalsze realizowanie bardziej złożonej technologii sterowania.Szybki postęp energoelektroniki i technologii sterowania mikrokomputerowego jest siłą napędową ciągłej aktualizacji systemu kontroli prędkości prądu przemiennego.
W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem materiałów z magnesami trwałymi ziem rzadkich i rozwojem technologii energoelektroniki, silniki z magnesami trwałymi poczyniły ogromne postępy.Silniki i generatory wykorzystujące materiały z magnesami trwałymi NdFeB są szeroko stosowane, od napędu statków po pompy do sztucznego serca.Silniki nadprzewodzące są już wykorzystywane do wytwarzania energii i napędu szybkich pociągów i statków maglev.
Wraz z postępem nauki i technologii, poprawą wydajności surowców i udoskonaleniem procesu produkcyjnego, produkowane są silniki w dziesiątkach tysięcy odmian i specyfikacji, o różnych poziomach mocy (od kilku milionowych części watów do ponad 1000 MW) i bardzo dużą prędkość.Zasięg (od kilku dni do setek tysięcy obrotów na minutę), bardzo elastyczne możliwości dostosowania do środowiska (takie jak płaski teren, płaskowyż, powietrze, pod wodą, olej, strefa zimna, strefa umiarkowana, wilgotne tropiki, suche tropiki, wewnątrz, na zewnątrz, pojazdy , statki, różne media itp.), aby zaspokoić potrzeby różnych sektorów gospodarki narodowej i życia ludzkiego.
Czas publikacji: 04 lutego 2023 r
