電力工業(yè)

　　一、汽輪發(fā)電機(jī)

　　汽輪發(fā)電機(jī)用于火力發(fā)電廠和核電廠。是同步電機(jī)的一種。由于原動(dòng)機(jī)汽輪機(jī))轉(zhuǎn)速很高，一般為3000 r/min，因此汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子細(xì)而長(zhǎng)，以減小線速度。目前世界上最大的汽輪發(fā)電機(jī)容量已經(jīng)超過 100萬千瓦。

　　二、水輪發(fā)電機(jī)

　　水輪發(fā)電機(jī)用于水力發(fā)電廠，也是同步發(fā)電機(jī)的一種。由于原動(dòng)機(jī)(水輪機(jī))轉(zhuǎn)速較低，一般為幾百轉(zhuǎn)/分以下，因此水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子粗而短，以增加極數(shù)。圖2-12所示是一臺(tái)在三峽電站安裝的水輪發(fā)電機(jī)，三峽機(jī)組是目前世界上最大的水輪發(fā)電機(jī)組，功率達(dá)到 70 萬千瓦。三峽電站總裝機(jī) 26臺(tái)，單機(jī)容量 70萬千瓦。

　　三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)

　　風(fēng)力發(fā)電就是通過捕風(fēng)裝置的葉輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的過程。風(fēng)能是最廉價(jià)、最清潔、最有開發(fā)價(jià)值的新能源。近十幾年來，我國(guó)政府加快了風(fēng)電的開發(fā)，還引進(jìn)了國(guó)外生產(chǎn)的、技術(shù)先進(jìn)的大型風(fēng)力機(jī)，組建風(fēng)電場(chǎng)，促進(jìn)了我國(guó)風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展。

　　按裝機(jī)容量分，風(fēng)力發(fā)電機(jī)有小型、中型、大型、特大型系列。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量為0.1~1 kW，中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為1~100 kW，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為100~1000 kW，特大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為1 000 kW以上。幾乎所有類型的發(fā)電機(jī)都用到風(fēng)力發(fā)電中，最常見的有同步、異步、直流和永磁發(fā)電機(jī)。最近，國(guó)外特大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用永磁外轉(zhuǎn)子無刷直流發(fā)電機(jī)的較多。

　　工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

　　在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，絕大部分機(jī)械設(shè)備以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力。這些電動(dòng)機(jī)大都以配電變壓器作為電源，而那些遠(yuǎn)離電網(wǎng)的機(jī)械或者是移動(dòng)設(shè)備，則常常采用柴油發(fā)電機(jī)作為電源。在機(jī)床、軋鋼機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、印刷機(jī)、水泵、抽油機(jī)、起重機(jī)、傳送帶、生產(chǎn)線等設(shè)備上，大量使用中小功率的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。這是因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單可靠、維護(hù)方便、成本低。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)占所有電氣負(fù)荷功率的60% 以上。近年來各類新型電動(dòng)機(jī)所占比例也開始增加。

　　一、機(jī)械、冶金、輕工、化工

　　機(jī)械制造廠中的機(jī)床，從傳統(tǒng)的車床、銑床、刨床、磨床、沖壓機(jī)，到現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線，全部采用申電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。而車間的天車等輔助設(shè)備也全部都用由動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。即便是一些液壓設(shè)備，其油泵也是用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。大利機(jī)械加工廠最常用的龍門銑床，是驅(qū)動(dòng)各個(gè)銑刀旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，其實(shí)，這臺(tái)機(jī)床還有很多其他電動(dòng)機(jī)，如驅(qū)動(dòng)床血往復(fù)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)橫梁升隆電動(dòng)機(jī)。水平刀架橫向運(yùn)動(dòng)和垂直刀架縱向運(yùn)動(dòng)的絲杠電動(dòng)機(jī)、水平刀架垂直運(yùn)動(dòng)和垂直刀架水平運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)以及冷卻水泵電動(dòng)機(jī)等。

　　在高速磨床中，主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬轉(zhuǎn)/分，造紙廠粉碎木材制造木漿的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可能只有幾轉(zhuǎn)/分。在電動(dòng)工具中，大量用到調(diào)速比較方便的串激式交流電動(dòng)機(jī)。而現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床則可能用到各類步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和直線電動(dòng)機(jī)。在自動(dòng)化生產(chǎn)程度高的企業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制更是要用到很多伺服電動(dòng)機(jī)。

　　在鋼鐵廠的軋機(jī)上，傳送鋼錠的輥道要用到大量軋輥電動(dòng)機(jī)。軋輥用的電動(dòng)機(jī)與吊車用的電動(dòng)機(jī)都需要特殊的機(jī)械特性，如高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、高過載能力等，因此被稱為起重冶金電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)熱軋鋼板的軋鋼機(jī)，推送鋼板的輥道由眾多的軋輥電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　在化工廠中.水泵、風(fēng)機(jī).盤車，軸流風(fēng)機(jī)都是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。由于生產(chǎn)的產(chǎn)品可能有易燃易爆氣體，所以很多電動(dòng)機(jī)是隔爆型電動(dòng)機(jī)。在化工廠各種管道上閥門是不可缺少的，其中小型自動(dòng)閥門多數(shù)是電磁閥(由電磁線圈和銜鐵構(gòu)成，也可以看做是一種電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)的，而大型的電動(dòng)球閥、電動(dòng)蝶閥等需要較大的轉(zhuǎn)矩，所以都是旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，稱為電動(dòng)閥門。

　　在輕工生產(chǎn)中，同樣用到大量電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備。如世界最早的直線電動(dòng)機(jī)就用于驅(qū)動(dòng)紡織機(jī)的梭子，又如造紙廠的大型碎木機(jī)一般使用低速大轉(zhuǎn)矩的同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　二、礦山與油田

　　礦山用的軌道列車一般都是電力牽引的，可用于煤礦、礦山、林區(qū)等的窄軌運(yùn)輸。也有一些不具備架線供電條件的小礦井，可采用蓄電池供電礦車或柴油機(jī)發(fā)電 -電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的礦車。為了調(diào)速方便，大型運(yùn)載輪胎車輛大部分采用柴油發(fā)電機(jī)-牽引電機(jī)傳動(dòng)。目前.在越來越多的露天礦，為了節(jié)能環(huán)保，采用直接用電纜供電的大型挖掘機(jī)。

　　油田鉆井設(shè)備一一般都是由柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的?，F(xiàn)代鉆井技術(shù)開始依賴于精確的軌道控制技術(shù).即為了使幾干米的鉆排不發(fā)生偏斜，目前出現(xiàn)了隨鉆測(cè)量技術(shù)甚至帶有可控制鉆探方向的鉆頭。由于鉆桿可能長(zhǎng)達(dá)幾千米，鉆井時(shí)間持續(xù)很長(zhǎng)，鉆頭的傳感器和導(dǎo)向電動(dòng)機(jī)需要的電能無法從地面輸送，而電池也無法維持長(zhǎng)時(shí)間供電，所以出現(xiàn)了安裝在鉆桿前端的小型"隨鉆發(fā)電機(jī)"。發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)是鉆頭泥漿泵驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)，發(fā)電機(jī)輸出的電能可以供給傳感器和可導(dǎo)向鉆頭的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。這樣，鉆頭就好像一枚向地下緩慢"發(fā)射"的"導(dǎo)彈"，在鉆井過程中會(huì)自動(dòng)導(dǎo)向。

　　開采石油的抽油機(jī)，由于最大負(fù)荷與最小負(fù)荷的差值很大。在一個(gè)沖程中有很長(zhǎng)時(shí)間是經(jīng)載，所以大馬拉小車的問題突出，為了節(jié)能，需要采用變頻電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。

　　三、港口 、物流中心

　　在現(xiàn)代港口，為了節(jié)能減排的目的和調(diào)速的方便，越來越多的機(jī)械采用交流變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng).如橋式起重機(jī)/卸船機(jī).軌道式龍門起重機(jī)，輪胎式龍門1起重機(jī)，輪胎式單壁回轉(zhuǎn)起重機(jī)，傳送帶、港口電動(dòng)車等。以某電傳動(dòng)龍門式集裝箱起重機(jī)為例，其龍門架走行。小車走行。卷?yè)P(yáng)機(jī)升降等，全部由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的電源來自其自帶的柴油發(fā)電機(jī)。

　　四、建筑與路橋建設(shè)

　　建筑設(shè)備中大量使用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。如塔式起重機(jī)的起升、回轉(zhuǎn)、變幅機(jī)構(gòu)，甚至收放送電電纜的電纜卷筒，全部由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。在高層建筑中電梯、滾梯是靠電動(dòng)機(jī)電引的，賓館的自動(dòng)門、旋轉(zhuǎn)門也是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，而建筑的供水、供暖、通風(fēng)等需要水泵、鼓風(fēng)機(jī)等，這些設(shè)備也都是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。電梯用新型永磁曳引電動(dòng)機(jī)，由于永磁電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能好，可以取變速機(jī)構(gòu).使整個(gè)系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化。目前很多新律筑的由說都采用這種曳引電動(dòng)機(jī)。

　　在現(xiàn)代化的鐵路建設(shè)、高速公路建設(shè)、橋梁建設(shè)中，大量使用架橋機(jī)、鋪路機(jī)等巨型設(shè)備。挖掘鐵路隧道和地鐵隧道的盾構(gòu)機(jī)，其最重要的部件-—刀盤，最早是由液壓控制，現(xiàn)在越來越多地采用變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，如某型號(hào)的盾構(gòu)機(jī)刀盤。就是由8 臺(tái) 55kW 變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，采用變頻電動(dòng)機(jī)后，不僅后續(xù)設(shè)備少，還具有更大的起動(dòng)力矩和較小的起動(dòng)沖擊。