直線電機(窗簾電機)的發展歷史

1840年Wheatsone開始提出和制作(zuo)了略具雛形的(de)直線(xian)(xian)電(dian)機。從那時(shi)至今(jin)，在160多年的(de)歷(li)史中，直線(xian)(xian)電(dian)機經(jing)歷(li)了三個時(shi)期。

1840～1955年為探索實驗時期：

從(cong)1840年到1955年的(de)(de)(de)116年期(qi)間，直線電(dian)機(ji)從(cong)設想到實驗到部分實驗性(xing)應用，經歷(li)了(le)一(yi)個不斷探索，屢遭失(shi)敗的(de)(de)(de)過(guo)程。自從(cong)Wheatsone提(ti)出(chu)和試制(zhi)了(le)直線電(dian)機(ji)以后，最早(zao)明確地(di)提(ti)到直線電(dian)機(ji)文章(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)是1890年美國匹茲堡市的(de)(de)(de)市長，在他所寫(xie)的(de)(de)(de)一(yi)篇文章(zhang)(zhang)中，首先明確地(di)提(ti)到了(le)直線電(dian)機(ji)以及它的(de)(de)(de)專利(li)。然(ran)而，由(you)于當(dang)時的(de)(de)(de)制(zhi)造技術(shu)、工(gong)程材料以及控制(zhi)技術(shu)的(de)(de)(de)水(shui)平，在經過(guo)斷斷續(xu)續(xu)20多(duo)年的(de)(de)(de)頑強努(nu)力后，最終卻未能(neng)獲得成功。

至1905年(nian)，曾(ceng)有(you)兩人(ren)(ren)分別(bie)建議將(jiang)直線(xian)電(dian)動機(ji)作(zuo)(zuo)為火車(che)的(de)推進機(ji)構，一(yi)種建議是將(jiang)初級(ji)放在軌道上，另(ling)一(yi)種建議是將(jiang)初級(ji)放在車(che)輛(liang)底部。這些建議無疑是給當時直線(xian)電(dian)機(ji)研究(jiu)領域(yu)的(de)科研人(ren)(ren)員的(de)一(yi)劑(ji)興奮劑(ji)，以致許多國(guo)家的(de)科研人(ren)(ren)員都投入了這些研究(jiu)工作(zuo)(zuo)。1917年(nian)出現了第一(yi)臺圓筒形直線(xian)電(dian)動機(ji)，事實(shi)上那是一(yi)種具有(you)換(huan)接初級(ji)線(xian)圈的(de)直流(liu)磁(ci)阻電(dian)動機(ji)，人(ren)(ren)們試圖把它(ta)作(zuo)(zuo)為導彈發射裝置，但其(qi)發展并沒(mei)有(you)超出模(mo)型階段。

至此，從1930~1940年期間，直(zhi)線電(dian)機(ji)進(jin)入了(le)實(shi)驗研究階段(duan)，在(zai)這個階段(duan)中，科研人員獲馭了(le)大量的實(shi)驗數據(ju)，從而(er)對已(yi)有(you)(you)理(li)論有(you)(you)了(le)更(geng)深(shen)一(yi)層的認(ren)識，奠定了(le)直(zhi)線電(dian)機(ji)在(zai)今(jin)后的應用基礎(chu)。

從1940～1955年(nian)(nian)期間世界(jie)一(yi)些發達(da)國家(jia)(jia)科研人員，在實驗的基礎上，又進(jin)行了一(yi)些實驗應(ying)用(yong)工(gong)作(zuo)(zuo)。1945年(nian)(nian)，美(mei)國西屋電(dian)氣公(gong)司首先研制(zhi)(zhi)成(cheng)功(gong)(gong)(gong)的電(dian)力(li)牽引飛(fei)機(ji)彈射(she)器，它(ta)以7400kW的直(zhi)(zhi)(zhi)線電(dian)動(dong)(dong)機(ji)為動(dong)(dong)力(li)，成(cheng)功(gong)(gong)(gong)地用(yong)4.1s的時間將一(yi)架重(zhong)4535kg，的噴氣式飛(fei)機(ji)在165m的行程內(nei)由靜止加速(su)的188km/h的速(su)度(du)，它(ta)的試驗成(cheng)功(gong)(gong)(gong)，使直(zhi)(zhi)(zhi)線電(dian)動(dong)(dong)機(ji)可(ke)靠性好等優點受到了應(ying)有的重(zhong)視，隨后，美(mei)國利用(yong)直(zhi)(zhi)(zhi)線電(dian)機(ji)制(zhi)(zhi)成(cheng)的、用(yong)作(zuo)(zuo)抽汲(ji)鉀、鈉等液態金屬(shu)的電(dian)磁泵，為的是(shi)(shi)核動(dong)(dong)力(li)中的需(xu)要(yao)。1954年(nian)(nian)，英(ying)國皇家(jia)(jia)飛(fei)機(ji)制(zhi)(zhi)造公(gong)司利用(yong)雙邊扁平型(xing)直(zhi)(zhi)(zhi)流直(zhi)(zhi)(zhi)線電(dian)機(ji)制(zhi)(zhi)成(cheng)了發射(she)導彈的裝置(zhi)，其速(su)度(du)可(ke)達(da)1600km/h。在這個階段中，尤(you)需(xu)值得一(yi)提的是(shi)(shi)，直(zhi)(zhi)(zhi)線電(dian)機(ji)作(zuo)(zuo)為高(gao)速(su)列(lie)車的驅(qu)動(dong)(dong)裝置(zhi)得到了各(ge)國的高(gao)度(du)重(zhong)視并計劃予以實施。

在1840～1955年期(qi)(qi)間(jian)，是直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)探索實(shi)驗(yan)和部分實(shi)驗(yan)應用時期(qi)(qi)，在直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)與旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的相互競爭中(zhong)，由于直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的成本(ben)和效(xiao)率方(fang)面沒(mei)有能(neng)夠(gou)戰勝旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)，或者說，直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)還沒(mei)能(neng)找到唯獨它能(neng)解決問題(ti)的領域，以及直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)在設計(ji)方(fang)面也沒(mei)有突破性(xing)的成功，所以直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)在這一時期(qi)(qi)始終未能(neng)得到真正的應用。

1956～1970年為開發應用時期：

自(zi)1955年以(yi)來，直(zhi)(zhi)線電機進入了(le)全面的(de)開發(fa)階(jie)段，特別是該時期(qi)的(de)控制技術和(he)材料的(de)驚(jing)人發(fa)展，更(geng)加助長了(le)這(zhe)(zhe)種勢(shi)頭(tou)。在這(zhe)(zhe)段時期(qi)，申(shen)請直(zhi)(zhi)線機的(de)專(zhuan)利件(jian)數也開始(shi)急速增加，該時期(qi)直(zhi)(zhi)線電機專(zhuan)利的(de)增長率超過了(le)所有其(qi)他(ta)技術領域的(de)平均增長率。

到1965年以后，隨著控制技術和材料性能的(de)顯著提高，應用直線(xian)電機的(de)實用設備(bei)被(bei)逐步開發出來(lai)，例如采用直線(xian)電機的(de)MHD泵、自動繪(hui)圖儀(yi)、磁頭(tou)定位(wei)驅動裝置(zhi)(zhi)、電唱機、縫紉機、空(kong)氣壓(ya)縮機、輸送裝置(zhi)(zhi)等。

1971年至今為實用商品時期

從1971年開始(shi)到(dao)目前的這個階段，直線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)終于(yu)進入了(le)獨(du)立(li)的應用(yong)時代，在這個時代，各類(lei)直線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)的應用(yong)得到(dao)了(le)迅速(su)(su)的推廣，制(zhi)成了(le)許多具有實用(yong)價值的裝置和產(chan)品，例如直線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)驅動(dong)的鋼管輸送機(ji)(ji)(ji)、運煤機(ji)(ji)(ji)、起重機(ji)(ji)(ji)、空(kong)壓機(ji)(ji)(ji)、沖(chong)壓機(ji)(ji)(ji)、拉(la)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)、各種(zhong)電(dian)動(dong)門、電(dian)動(dong)窗、電(dian)動(dong)紡(fang)織機(ji)(ji)(ji)等等。特別可喜的是利用(yong)直線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)驅動(dong)的磁懸(xuan)浮列車，其速(su)(su)度已(yi)超500km/h，接近了(le)航空(kong)的飛行(xing)速(su)(su)度，且(qie)試驗行(xing)程累計(ji)已(yi)達數十(shi)萬千米。

在這個時期，直線電機領域的研究人員通過對直線電機在歷史發展中多次起落的分析，終于選擇了一條適合直線電機自身發展的獨特思路，它不再與旋轉電機直接對抗，不以單機的形式與旋轉電機競爭，而以直線電機系統與旋轉電機系統相比，從而找到適合于自己的系統與旋轉電機展開競爭，在旋轉電機無能為力的地方尋找自己的位置。例如，直線電機應用于磁懸浮列車，液態金屬的輸送和攪拌，電子縫紉機和磁頭定位裝置，直線電機沖壓機等等。直線電機走自己的道路，在滿足人類需求的過程中求得自身的發展。在世界上一些發達國家，許多人和不少著名電氣企業均在研究和開發直線電機產品，例如美國的西屋(Westinghouse)公司、德國的西門子(SIEMENS)公司、英國、法國、瑞典，特別是日本，其人員之多和范圍之廣是世界首屈的。我國直線電機的研究和應用發展是從20世紀70年代初開始的。主要成果有工廠行車、電磁錘、沖壓機、摩擦壓力機、磁分選機、玻璃攪拌、拉伸機、送料機、粒子加速器、郵政分揀機、礦山運輸系統、計算機磁盤定位系統、自動繪圖儀、直線電機驅動遙控(電動)窗簾機、直線電機驅動門、炒茶機等，我國直線電機研究雖然也取得了一些成績，但也國外相比，其推廣應用方面尚存在很大差距。