現代電機發展方向與關鍵技術分析

劉

引言：現代電機是一個完整的電子化機電系統，不僅僅只是加工簡單的機械零件，而是機電體系中的核心。現代電力作為機電體系中的核心，為機電體系提供動力。除了能夠為機電體系提供動力之外，還能夠起到平衡、調節以及控制整個機電體系的作用。目前很多的電力都具有提供動力以及平衡、調節和控制機電體系的功能。電機想要很好的發揮這兩種功能，就必須要進行不斷的完善和更新。

1 現代電機的發展方向

1.1 從有刷向無刷發展

我國以前的電力供應普遍都是直流電，所以以往的電動機都是直流電動機，而直流電動機都是有電刷的。有刷電動機靠安裝在其內部的換向器以及電刷之間的相互配合運轉的。盡管有刷電機具有成熟的制作機械零件的技術，并且有刷電機的配件的價格也相對較低，但是有刷電機仍然存在著諸多的缺陷，更換配件非常的麻煩并且其配件的使用壽命不長、比較容易發熱、換向的時候產生的火花大、配料容易被損耗、以及容易受到電磁的干擾。由于這些缺陷的存在，在時代發現的過程中有刷電機已經達不到相應的要求，繼而被無刷電機所取代。無刷電機的主要配件事電動機以及驅動器，屬于一體化電機。無刷電機又有很多的種類，而且相較于有刷電機而言，無刷電機其具有配件磨損程度小、產生的噪音小、不容易受到電磁干擾、不容易發熱等優點。因此，無刷電機相較于有刷電機而言更加適合時代發展對于電力的要求，無刷電機是現代電機發展的一個重要方向。

1.2 向直接驅動發展

電機在運行時都是高速運轉，其轉速能夠達到每分鐘數千轉，所以對于這樣高速運轉的電機，想要在其運轉的過程當中控制其轉速非常困難，但是很多任務正好有這樣的需求。因此，為了能夠使得電機在運轉過程中的轉速得到有效控制，就要為電力配備轉換其轉速的系統。但是在電機中安裝換速系統就會導致電機的體積增大，并且會對電機的工作效率以及工作精度造成影響。而電機的直接驅動就能很好的解決此類換速問題，所以，電機向直接驅動發展是現代電機的重要發展方向。

1.3 向極速化發展

隨著現代工業的發展，需要生產各種各樣的設備和零件，所以對于電機的要求越來越高，電機極速化就是現代工業生產活動中對于電機的一個重要需求。極速包括極高的速度以及極低的速度兩種。電機的極速化與電機的直接驅動化有著緊密的關聯。電機的極速化對于實現電機的直驅化有著非常重要的促進作用，并且還能夠提升電機工作的效率以及工作的精度。

1.4 從勻速向調速發展

在傳統的電機中，其轉速只有一種，并不能進行調速，而且電機中的控制開關一般只有控制電機啟動以及關停的開關，并沒有調速功能。但是在實際的運行過程中需要對轉速進行調節，而調節轉速就要頻繁地開關電機，這會給電機內部的零件造成了嚴重的磨損，并且對于控制器以及電網都有很大的影響。隨著工業的發展，對于電機調速有了很大的需求，所以在電機的發現過程中運用調速功能是非常重要的發展需求。比如變頻空調，就是在空調中使用了調速功能。調速功能運用在電機中，能夠很大程度地提升電機的工作效率，并且能夠更加節省電能。

1.5 向智能化發展

隨著科學技術的不斷進步，信息技術以及計算機技術越來越發達。智能化已經滲透到了人們生活中。電機不僅為機電系統提供動力，還有調節、平衡以及控制等功能，所以電機向智能化發展是其發展的必然趨勢。在電機智能化發展中，電機要采用各種傳感器、電子理論以及高性能材料進行綜合應用。

2 現代電機的關鍵技術

2.1 仿真技術和設計技術

電機是多種技術的綜合產物，主要有溫度、磁場、電力等。溫度、電力以及磁場之間相互影響又相互輔助。溫度變化會給磁性材料產生的電磁的大小以及磁場的位置產生重大影響，磁場的大小以及位置發生變化，又會對電機的工作效率、電機的精度以及能耗產生直接的影響，而設備本身的磨損程度又會對設備的溫度產生影響。由此可見，電機中的任何一個部分出現問題，就會對其他部分產生直接的影響，牽一發而動全身，所以必須要對電機中的每個環節都加強重視。所以，電機的仿真技術以及設計技術對于電機的正常穩定運轉具有非常重要的意義。

2.2 高效節能技術

想要實現高效節能技術，就必須有效提升電機的工作效率，電機作為整個機電系統中的核心，提供動力，所以電機的耗電量非常大，所以應用高效節能技術就顯得尤為重要。體積小的電機其工作效率要遠大于大體積電機的工作效率。通過采用新型節能材料從而減少電機對于電能的消耗。

3 結語

無刷化、直驅化、調速化、極速化、以及智能化是現代電機發展的主要方向，并且要注重電機的仿真技術、設計技術以及高效節能技術等關鍵技術的發展，使得電機更加完善，更符合現代工業發展的需求。