直線電機(jī)的發(fā)展歷史

　　1840年Wheatsone開始提出和制作了略具雛形的直線電機(jī)。從那時(shí)至今，在160多年的歷史中，直線電機(jī)經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期。

　　 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(gè)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(guó)匹茲堡市的市長(zhǎng)，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(dòng)機(jī)作為火車的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，一種建議是將初級(jí)放在軌道上，另一種建議是將初級(jí)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(guó)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(tái)圓筒形直線電動(dòng)機(jī)，事實(shí)上那是一種具有換接初級(jí)線圈的直流磁阻電動(dòng)機(jī)，人們?cè)噲D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(gè)階段中，科研人員獲馭了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而對(duì)已有理論有了更深一層的認(rèn)識(shí)，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(guó)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(guó)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(dòng)機(jī)為動(dòng)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(dòng)機(jī)可靠性好等優(yōu)點(diǎn)受到了應(yīng)有的重視，隨后，美國(guó)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(dòng)力中的需要。1954年，英國(guó)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(gè)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(dòng)裝置得到了各國(guó)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(jìng)爭(zhēng)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(zhǎng)了這種勢(shì)頭。在這段時(shí)期，申請(qǐng)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(zhǎng)率超過了所有其他技術(shù)領(lǐng)域的平均增長(zhǎng)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(dòng)繪圖儀、磁頭定位驅(qū)動(dòng)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(gè)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(gè)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(dòng)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(dòng)門、電動(dòng)窗、電動(dòng)紡織機(jī)等等。特別可喜的是利用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)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。

　　 在這個(gè)時(shí)期，直線電機(jī)領(lǐng)域的研究人員通過對(duì)直線電機(jī)在歷史發(fā)展中多次起落的分析，終于選擇了一條適合直線電機(jī)自身發(fā)展的獨(dú)特思路，它不再與旋轉(zhuǎn)電機(jī)直接對(duì)抗，不以單機(jī)的形式與旋轉(zhuǎn)電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)，而以直線電機(jī)系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)相比，從而找到適合于自己的系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)展開競(jìng)爭(zhēng)，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)無能為力的地方尋找自己的位置。例如，直線電機(jī)應(yīng)用于磁懸浮列車，液態(tài)金屬的輸送和攪拌，電子縫紉機(jī)和磁頭定位裝置，直線電機(jī)沖壓機(jī)等等。直線電機(jī)走自己的道路，在滿足人類需求的過程中求得自身的發(fā)展。在世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家，許多人和不少著名電氣企業(yè)均在研究和開發(fā)直線電機(jī)產(chǎn)品，例如美國(guó)的西屋(Westinghouse)公司、德國(guó)的西門子(SIEMENS)公司、英國(guó)、法國(guó)、瑞典，特別是日本，其人員之多和范圍之廣是世界首屈的。我國(guó)直線電機(jī)的研究和應(yīng)用發(fā)展是從20世紀(jì)70年代初開始的。主要成果有工廠行車、電磁錘、沖壓機(jī)、摩擦壓力機(jī)、磁分選機(jī)、玻璃攪拌、拉伸機(jī)、送料機(jī)、粒子加速器、郵政分揀機(jī)、礦山運(yùn)輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)磁盤定位系統(tǒng)、自動(dòng)繪圖儀、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)遙控(電動(dòng))窗簾機(jī)、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)門、炒茶機(jī)等，我國(guó)直線電機(jī)研究雖然也取得了一些成績(jī)，但也國(guó)外相比，其推廣應(yīng)用方面尚存在很大差距。