變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:電力變壓器和特殊變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調(diào)壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。電路符號常用T當(dāng)作編號的開頭.例: T01, T201等。
法拉第在1831年8月29日發(fā)明了一個“電感環(huán)”,稱為“法拉第感應(yīng)線圈”,實際上是世界上只變壓器雛形。但法拉第只是用它來示范電磁感應(yīng)原理,并沒有考慮過它可以有實際的用途。
1884年,路森·戈拉爾和約翰·狄克遜·吉布斯在采用電力照明的意大利都靈市展示了他們的設(shè)備。早期變壓器采用直線型鐵心,后來被更有效的環(huán)形鐵心取代。
西屋公司的工程師威廉·史坦雷從喬治·威斯汀豪斯、路森·戈拉爾與約翰·狄克遜·吉布斯買來變壓器專利以后,在1885年制造了臺實用的變壓器。后來變壓器的鐵心由E型的鐵片疊合而成,并于1886年開始商業(yè)運用。
變壓器變壓原理首先由法拉第發(fā)現(xiàn),但是直到十九世紀(jì)80年代才開始實際應(yīng)用。在發(fā)電場應(yīng)該輸出直流電和交流電的競爭中,交流電能夠使用變壓器是其優(yōu)勢之一。變壓器可以將電能轉(zhuǎn)換成高電壓低電流形式,然后再轉(zhuǎn)換回去,因此大大減小了電能在輸送過程中的損失,使得電能的經(jīng)濟輸送距離達到更遠。如此一來,發(fā)電廠就可以建在遠離用電的地方。世界大多數(shù)電力經(jīng)過一系列的變壓終才到達用戶那里的。
1832年,法國人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機,其原理是通過轉(zhuǎn)動永磁體使磁通發(fā)生變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,并把這種電動勢以直流電壓形式輸出;
1866年,德國的西門子發(fā)明了自勵式直流發(fā)電機;
1870年,比利時的格拉姆制成了環(huán)形電樞,發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機。這種發(fā)電機是用水力來轉(zhuǎn)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子的,經(jīng)過反復(fù)改進,于1875年得到了3.2KW的輸出功率;
1882年,美國的戈登制造出了輸出功率447KW,高3米,重22噸的兩相式巨型發(fā)電機;
1896年,特斯拉的兩相交流發(fā)電機在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動營運,3750KW,5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。 [2]
我國的電動機生產(chǎn)開始于1917年,該行業(yè)在國內(nèi)已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)體系。我國電動機制造行業(yè)隨著電力發(fā)展呈現(xiàn)出勃勃生機,產(chǎn)銷規(guī)模和經(jīng)濟效益都有了大幅度提高。
電機制造企業(yè)應(yīng)建立自主品牌,發(fā)力高端,拓展海外市場,保障產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù),向航空、航海、軍工、核電以及特種電機等新領(lǐng)域發(fā)展,才能在嚴峻的市場競爭中立于不敗之地。
在全社會電能消耗中,有70%左右耗費在工業(yè)領(lǐng)域,而工業(yè)電機的耗電量又占據(jù)整個工業(yè)領(lǐng)域用電的70%。提高電機效率可以主要通過2種方式,通過一個頻率轉(zhuǎn)換器,提高運作效率的交流電機;二是使用電機。不同的頻率轉(zhuǎn)換器是主要的工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能,節(jié)能效率一般在30%以上,在某些行業(yè)甚至高達40%-50%。電機的市場應(yīng)用比例仍然相對較低,但能源效率標(biāo)準(zhǔn)和補貼政策的支持,未來電機的市場應(yīng)用比例將大幅上升。