◇电子科技◇
科技盈向导
２０１０年第０５期（上）
电机发展历史及未来趋势
李探李双双
（中国矿业大学江苏徐州２２１”６）
【搐要ｌ本文通过电机的发展吏和现状分析，结合电机发展的特点，对电机的未来发展趋势作了预测和构想，并具体阐述
了部分新兴电机的发展趋势。
【关键词】电机；历史；发展
１．我国电机的发展史
我国电机的发展和生产起步较晚．但发展迅速。中国大功
率电机的生产和应用可以追溯到文革时期．驱动电路所有半
导体器件都完全是国产化．是全分立元器件构成的逻辑运算
电路和电容耦合输入的计数器、触发器、环形分配器。中等耐
压的大功率半导体器件已完全实现国产化。改革开放后．我国
的电机发展迎来高潮。改革开放初期。步进电机的细分控制国
内已经基本掌握：对于直线电机的研究和应用是从加世纪
７０年代开始的．而那时我国的直线电机研究虽然取得了一些
成绩．但与国外水平相差较大，直到９０年代，我国大功率电机
在重工业上的广泛使用才标志着技术的相对成熟。无独有偶．
小功率电机产业经过四十多年的发展．特别是改革开放以来
的快速发展．也取得了长足进步。总的来讲．小功率电机产业
在我国可分为两个发展阶段：第一阶段．顺应我国家电业的发
展需要，应用于家电产业，国内企业通过技术引进．设备引进
吸收逐步缩小同发达国家的差距部分产品已经达到国际先进
水平．也形成了一些具有广泛市场知名度的产品品牌：第二阶
段．伴随汽车工业的快速发展．车用小功率电机需求量的增加
也带动了永磁直流和无刷直流电机等小功率电机的兴起。
２．电机的发展发展趋势和预测
伴随着现代高薪技术产业的发展．电机技术已逐渐成熟．
随着很多其它科学学科和ｔ程方法的进步．例如．功率电子学
的发展．人功率高电压等级的功率电子器件的出现．材料领域
的进步。新的永磁材料和绝缘材料的出现．网络和ｒｒ技术．有
限元等分析工具的发展．日益增长的环境意识和再生能源的
使用思想等使得传统电机得到了新的发展和应用。未来的电
机将向高效率、高功率密度、高可靠性、低噪声以及良好的可
维修性和可替换性方向发展。据此。电机在几个实用领域的发
展趋势已可预测。
首先谈直线电机的发展趋势．直线电动机系统具有结构
简单、重晕轻惯性小、动态响应快、速度和加速度大、精确度
高、振动和噪声小等优点。是各类超高速精密机床的理想传动
方式．在各类高速、精密加工设备上具有广泛的应用前景。其
发展趋势主要体现在日益成熟的技术、日趋产业化的特征和
其越来越广泛的应用。另外。加入新的技术例如高档的数控机
床等将会对其发展起明显的推动作用。
风力发电．风力发电机的大体趋势是单机容量不断增长．
１９９０年生产的风力发电机的典型的单机容量为２５０ｋｗ．１９９６
年为５００—７５０ｋｗ．２００１年为２０００ｋｗ。估计在未来的５年里
单机容最将达到３．５—５Ｍｗ。
直接驱动的永磁电机．与传统的驱动相比．永磁电机的直
接驱动给用户带来了更多的好处。去除了传统的齿轮。降低了
驱动系统噪声、减少了维修费用、降低了驱动系统重量、增加
了系统可靠性，是未来电机的发展趋势和方向之一。
高温超导领域的进展也同样为电机的发展提供了新的可
能性．部分研究原理样机己做到了３．７５ＭＷ。高温超导电机的
转子含有高温的超导线圈．冷却装置使转子绕组保持２５Ｋ到
３０Ｋ的温度。高温超导电机的优势是显而易见的．不仅谐波畸
变率较传统电机低．其过载能力和效率也是传统电机所无法
企及的。
超声电机是国际上２０世纪末发展起来的一种新型电机．
它突破了传统电磁电机的概念．没有电枢绕组和磁路．不依靠
电磁相互作用来转换能量．而是利用压电陶瓷的逆压电效应
和超声振动．将材料的微观变形通过共振放大和摩擦传动转
换成转子或动子的宏观运动。与传统电机相比。具有惯性小、
响应快、控制特性好、噪声小等特点，可广泛应用于微型机械、
机器人、精密仪器仪表、日用家电等领域。
磁悬浮电机是利用定子和动子励磁磁场之间“同性相斥．
异性相吸”的原理使动子悬浮起来．同时产生推进力驱使动子
在悬浮状态下运动。因此，定子与动子之间不存在任何机械接
触，可以产生较高的加速度。机械磨损小，机械与电气保护容易。
维护、检修和更换方便，适用于恶劣环境、极其洁净无污染环
境和需要的领域。磁悬浮电机的研究越来越受到科技工作者
的重视．其发展前景令人鼓舞．
除此之外．电机的控制也在向智能化发展。智能化控制在
许多的应用领域都获得应用，并获得良好的控制效果。例如：模
糊控制、神经网络控制、学习控制和居于专家系统的控制等。
这些控制方式最大的优点是：无需被控对象进行精确的数学
建模，而且具有很强的鲁棒性，非常适合控制电机这种非线性、
变参数对象。比较成熟的有模糊控制，它不需要控制对象精确
的数学模型．能克服非线性等冈素的影响．对被控对象参数变
化具有较强的鲁棒性。目前．模糊控制已经在交直流调速系统
中和伺服系统中取得很好的效果。
３．结语
纵观我国电机发展的历史可以发现．电机的发展从来都
是科技水平的体现。时至今日，电机行业仍然是科学家和工程
师们十分感兴趣的一个领域．近代科技的进步改变了传统电
机技术的面貌和内涵，注入了最新的内容。为了满足如今多元
化的市场需求，电机行业的发展仍然令人期盼，留
【参考文献】
［１］徐玲．高温超导电力科学技术应用及前景展望［Ｊ］．雅安职业技术
学院院报．２００５．３．
［２］吴旭升，孙俊忠．未来电机的发展和展望．船电技术，２００３。２．
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