早的電器是18世紀(jì)物理學(xué)家研究電與磁現(xiàn)象時使用的刀開關(guān)。19世紀(jì)后期,由于電能的應(yīng)用陸續(xù)推向社會,各種電器也相繼問世。但這一時期的電器容量小,屬于手動式。電路的保護(hù)主要采用熔斷器(俗稱保險絲)。20世紀(jì)以來,由于電能的應(yīng)用在社會生產(chǎn)和人類生活中顯示出巨大的優(yōu)越性,并迅速普及,適應(yīng)各種不同要求的電器也不斷出現(xiàn)。大的有電力系統(tǒng)中所用的二、三層樓高的超高壓斷路器,小的有普通家用開關(guān)。近百年來,電器發(fā)展的總趨勢是容量增大,傳輸電壓增高,自動化程度提高。例如,開關(guān)電器由20世紀(jì)初采用空氣或變壓器油作滅弧介質(zhì),經(jīng)過多油式、少油式、壓縮空氣式,發(fā)展到利用真空作滅弧介質(zhì)和六氟化硫作滅弧介質(zhì)的斷路器,其開斷容量從初期約20~30千安到80年代中后期達(dá)80~100千安,工作電壓提高到765千伏,以至到1150千伏。又如,20世紀(jì)60年代出現(xiàn)晶體管時間繼電器、接近開關(guān)、晶閘管開關(guān)等;70年代后,出現(xiàn)了機(jī)電一體化的智能型電器,以及六氟化硫全封閉組合電器等。這些電器的出現(xiàn)與電工新材料、電工制造新技術(shù)、新工藝相互依賴、相互促進(jìn),適應(yīng)了整個電力工業(yè)和社會電氣化不斷發(fā)展的要求。
仿真技術(shù)與虛擬電器
國內(nèi)工廠和設(shè)計院所紛紛引進(jìn)如UGH、Pro/E等三維計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,這類軟件能實(shí)現(xiàn)在三維空間內(nèi)零部件和實(shí)體造型、裝配和自動生成工程圖紙,并且按照設(shè)計的零部件自動進(jìn)行模具設(shè)計和生成數(shù)控編碼。這些軟件使國內(nèi)低壓電器設(shè)計工作上了一個新的臺階,但進(jìn)一步要使產(chǎn)品設(shè)計滿足原始技術(shù)條件的要求,達(dá)到預(yù)定的電氣和機(jī)械性能,則需要采用仿真技術(shù)。
進(jìn)行一個低壓電器產(chǎn)品的設(shè)計,當(dāng)根據(jù)給定的技術(shù)條件,確定了產(chǎn)品初步設(shè)計方案和尺寸后,必須進(jìn)行工程分析或樣機(jī)實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證設(shè)計方案是否附合原訂技術(shù)要求。長期以來人們用傳統(tǒng)的工程計算方法進(jìn)行特性分析,精度很差,特別是作為低壓開關(guān)電器的主要特性,即開斷特性無法計算,因而人們不得不依靠樣機(jī)制造和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來檢驗(yàn)設(shè)計方案的可行性,這樣做法要花費(fèi)大量人力和物力,并使得產(chǎn)品開發(fā)周期拉長,影響新產(chǎn)品的市場競爭力。
為了解決上述問題,計算機(jī)摸擬和仿真技術(shù)得到快速發(fā)展,依靠這種新技術(shù),人們可以在樣機(jī)制作以前就能掌握設(shè)計產(chǎn)品的性能,減少了重復(fù)樣機(jī)制作和實(shí)驗(yàn)費(fèi)用,加快了產(chǎn)品開發(fā)周期,并提高了產(chǎn)品性能,這是當(dāng)前低壓電器產(chǎn)品開發(fā)手段現(xiàn)代化的重要內(nèi)容。
家用電器問世已有近百年歷史,美國被認(rèn)為是家用電器的發(fā)祥地。家用電器的范圍,各國不盡相同,世界上尚未形成統(tǒng)一的家用電器分類法 ,有的國家將照明器具列為家用電器的一類,將聲像電器列入文娛器具,而文娛器具還包括電動電子玩具。
家用電器的分類方法在世界上尚未統(tǒng)一。但按產(chǎn)品的功能、用途分類較常見,大致分為8類。
①制冷電器。包括家用冰箱、冷飲機(jī)等。
②空調(diào)器。包括房間空調(diào)器、電扇、換氣扇、冷熱風(fēng)器、空氣去濕器、冷風(fēng)機(jī)、加濕器等。
③清潔電器。包括洗衣機(jī)、干衣機(jī)、電熨斗、吸塵器、地板打蠟機(jī)、掃地機(jī)器人等。
④廚房電器。包括電灶,微波爐、電磁灶、電烤箱、電飯鍋、洗碟機(jī)、電熱水器、食物加工機(jī)等。
⑤電暖器具。包括電熱毯、電熱被、水熱毯、電熱服、空間加熱器。
⑥整容保健電器。包括電動剃須刀、電吹風(fēng)、整發(fā)器、超聲波洗面器、電動按摩器。
⑦聲像電器。包括微型投影儀、電視機(jī)、收音機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、組合音響等。
⑧其他電器,如煙火報警器、電鈴等。