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直線電機(jī)的發(fā)展歷程

        直線電機(jī)的歷史,據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)最早可追溯到1840年惠斯登(Wheatstone)開始提出和制作了略具雛形但并不成功的直線電機(jī),從那時(shí)至今,已有160多年的歷史了,在這不算短的歷史過程當(dāng)中,直線電機(jī)經(jīng)歷了探索實(shí)驗(yàn)、開發(fā)應(yīng)用和實(shí)用商品化三個時(shí)代: 
        1840~1955年為探索實(shí)驗(yàn)時(shí)期: 

      從1840年到1955年的116年期間,直線電機(jī)從設(shè)想到實(shí)驗(yàn)到部分實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用,經(jīng)歷了一個不斷探索,屢遭失敗的過程。自從Wheatsone提出和試制了直線電機(jī)以后,最早明確地提到直線電機(jī)文章的是1890年美國匹茲堡市的市長,在他所寫的一篇文章中,首先明確地提到了直線電機(jī)以及它的專利。然而,由于當(dāng)時(shí)的制造技術(shù)、工程材料以及控制技術(shù)的水平,在經(jīng)過斷斷續(xù)續(xù)20多年的頑強(qiáng)努力后,最終卻未能獲得成功。 

        至1905年,曾有兩人分別建議將直線電動機(jī)作為火車的推進(jìn)機(jī)構(gòu),一種建議是將初級放在軌道上,另一種建議是將初級放在車輛底部。這些建議無疑是給當(dāng)時(shí)直線電機(jī)研究領(lǐng)域的科研人員的一劑興奮劑,以致許多國家的科研人員都投入了這些研究工作。1917年出現(xiàn)了第一臺圓筒形直線電動機(jī),事實(shí)上那是一種具有換接初級線圈的直流磁阻電動機(jī),人們試圖把它作為導(dǎo)彈發(fā)射裝置,但其發(fā)展并沒有超出模型階段。 

      至此,從1930~1940年期間,直線電機(jī)進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)研究階段,在這個階段中,科研人員獲馭了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而對已有理論有了更深一層的認(rèn)識,奠定了直線電機(jī)在今后的應(yīng)用基礎(chǔ)。 

      從1940~1955年期間世界一些發(fā)達(dá)國家科研人員,在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)應(yīng)用工作。1945年,美國西屋電氣公司首先研制成功的電力牽引飛機(jī)彈射器,它以7400kW的直線電動機(jī)為動力,成功地用4.1s的時(shí)間將一架重4535kg,的噴氣式飛機(jī)在165m的行程內(nèi)由靜止加速的188km/h的速度,它的試驗(yàn)成功,使直線電動機(jī)可靠性好等優(yōu)點(diǎn)受到了應(yīng)有的重視,隨后,美國利用直線電機(jī)制成的、用作抽汲鉀、鈉等液態(tài)金屬的電磁泵,為的是核動力中的需要。1954年,英國皇家飛機(jī)制造公司利用雙邊扁平型直流直線電機(jī)制成了發(fā)射導(dǎo)彈的裝置,其速度可達(dá)1600km/h。在這個階段中,尤需值得一提的是,直線電機(jī)作為高速列車的驅(qū)動裝置得到了各國的高度重視并計(jì)劃予以實(shí)施。 

      在1840~1955年期間,是直線電機(jī)探索實(shí)驗(yàn)和部分實(shí)驗(yàn)應(yīng)用時(shí)期,在直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的相互競爭中,由于直線電機(jī)的成本和效率方面沒有能夠戰(zhàn)勝旋轉(zhuǎn)電機(jī),或者說,直線電機(jī)還沒能找到唯獨(dú)它能解決問題的領(lǐng)域,以及直線電機(jī)在設(shè)計(jì)方面也沒有突破性的成功,所以直線電機(jī)在這一時(shí)期始終未能得到真正的應(yīng)用。 

      1956~1970年為開發(fā)應(yīng)用時(shí)期: 

      自1955年以來,直線電機(jī)進(jìn)入了全面的開發(fā)階段,特別是該時(shí)期的控制技術(shù)和材料的驚人發(fā)展,更加助長了這種勢頭。在這段時(shí)期,申請直線機(jī)的專利件數(shù)也開始急速增加,該時(shí)期直線電機(jī)專利的增長率超過了所有其他技術(shù)領(lǐng)域的平均增長率。 

      到1965年以后,隨著控制技術(shù)和材料性能的顯著提高,應(yīng)用直線電機(jī)的實(shí)用設(shè)備被逐步開發(fā)出來,例如采用直線電機(jī)的MHD泵、自動繪圖儀、磁頭定位驅(qū)動裝置、電唱機(jī)、縫紉機(jī)、空氣壓縮機(jī)、輸送裝置等。 

      1971年至今為實(shí)用商品時(shí)期:

      從1971年開始到目前的這個階段,直線電機(jī)終于進(jìn)入了獨(dú)立的應(yīng)用時(shí)代,在這個時(shí)代,各類直線電機(jī)的應(yīng)用得到了迅速的推廣,制成了許多具有實(shí)用價(jià)值的裝置和產(chǎn)品,例如直線電機(jī)驅(qū)動的鋼管輸送機(jī)、運(yùn)煤機(jī)、起重機(jī)、空壓機(jī)、沖壓機(jī)、拉伸機(jī)、各種電動門、電動窗、電動紡織機(jī)等等。特別可喜的是利用直線電機(jī)驅(qū)動的磁懸浮列車,其速度已超500km/h,接近了航空的飛行速度,且試驗(yàn)行程累計(jì)已達(dá)數(shù)十萬千米。

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