直線電機(窗簾電機)的發展歷史

1840年Wheatsone開始提出和制作了(le)略具雛(chu)形的(de)直線電機。從那時(shi)至(zhi)今，在160多年的(de)歷(li)史中，直線電機經歷(li)了(le)三個(ge)時(shi)期(qi)。

1840～1955年為探索實驗時期：

從(cong)1840年(nian)到1955年(nian)的(de)(de)116年(nian)期間，直(zhi)線電(dian)(dian)機(ji)從(cong)設想到實驗(yan)到部分實驗(yan)性應(ying)用，經(jing)歷了(le)一個不斷(duan)探索，屢(lv)遭失(shi)敗的(de)(de)過(guo)程(cheng)。自從(cong)Wheatsone提(ti)出和試制了(le)直(zhi)線電(dian)(dian)機(ji)以(yi)(yi)后，最(zui)早明確地(di)提(ti)到直(zhi)線電(dian)(dian)機(ji)文章的(de)(de)是1890年(nian)美國(guo)匹茲堡市(shi)的(de)(de)市(shi)長(chang)，在他所寫的(de)(de)一篇文章中(zhong)，首先明確地(di)提(ti)到了(le)直(zhi)線電(dian)(dian)機(ji)以(yi)(yi)及它的(de)(de)專(zhuan)利(li)。然而(er)，由于(yu)當時(shi)的(de)(de)制造技(ji)術、工(gong)程(cheng)材料以(yi)(yi)及控制技(ji)術的(de)(de)水平，在經(jing)過(guo)斷(duan)斷(duan)續(xu)(xu)續(xu)(xu)20多年(nian)的(de)(de)頑(wan)強努力后，最(zui)終卻(que)未能獲得成功(gong)。

至1905年(nian)，曾(ceng)有兩人分別建(jian)議(yi)將(jiang)直線(xian)(xian)電(dian)動機(ji)作(zuo)為火車(che)的(de)推進機(ji)構，一(yi)種(zhong)建(jian)議(yi)是(shi)將(jiang)初(chu)級(ji)放(fang)在軌道上，另一(yi)種(zhong)建(jian)議(yi)是(shi)將(jiang)初(chu)級(ji)放(fang)在車(che)輛底部。這(zhe)(zhe)些建(jian)議(yi)無疑(yi)是(shi)給(gei)當時直線(xian)(xian)電(dian)機(ji)研(yan)(yan)究領域的(de)科(ke)研(yan)(yan)人員(yuan)的(de)一(yi)劑興奮劑，以致許多國家的(de)科(ke)研(yan)(yan)人員(yuan)都投入(ru)了這(zhe)(zhe)些研(yan)(yan)究工作(zuo)。1917年(nian)出現了第一(yi)臺圓(yuan)筒(tong)形直線(xian)(xian)電(dian)動機(ji)，事實上那是(shi)一(yi)種(zhong)具有換接初(chu)級(ji)線(xian)(xian)圈的(de)直流磁阻電(dian)動機(ji)，人們試(shi)圖把它作(zuo)為導彈發射裝置，但其發展并沒有超出模型(xing)階段。

至此(ci)，從(cong)1930~1940年期間(jian)，直(zhi)線電機(ji)(ji)進入(ru)了(le)實(shi)(shi)驗研究階(jie)段(duan)，在(zai)(zai)這個階(jie)段(duan)中，科(ke)研人員獲馭了(le)大量的(de)實(shi)(shi)驗數據，從(cong)而(er)對(dui)已有理論(lun)有了(le)更深一層的(de)認識，奠(dian)定了(le)直(zhi)線電機(ji)(ji)在(zai)(zai)今后的(de)應用基(ji)礎。

從1940～1955年(nian)期間世(shi)界一些發(fa)達(da)(da)國家科研(yan)人(ren)員(yuan)，在實驗的(de)(de)(de)(de)基礎上，又進(jin)行(xing)了(le)(le)一些實驗應用工作。1945年(nian)，美(mei)國西(xi)屋電(dian)(dian)氣公(gong)司(si)首先研(yan)制成(cheng)(cheng)(cheng)功的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)牽(qian)引飛機彈(dan)射(she)器(qi)，它以7400kW的(de)(de)(de)(de)直線(xian)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機為(wei)動(dong)(dong)力(li)，成(cheng)(cheng)(cheng)功地用4.1s的(de)(de)(de)(de)時間將一架重(zhong)4535kg，的(de)(de)(de)(de)噴氣式(shi)飛機在165m的(de)(de)(de)(de)行(xing)程內(nei)由(you)靜止加速(su)的(de)(de)(de)(de)188km/h的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)，它的(de)(de)(de)(de)試驗成(cheng)(cheng)(cheng)功，使直線(xian)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機可(ke)(ke)靠性好等優點受到(dao)(dao)了(le)(le)應有(you)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)視，隨(sui)后，美(mei)國利(li)用直線(xian)電(dian)(dian)機制成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)、用作抽汲鉀、鈉等液態金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)泵，為(wei)的(de)(de)(de)(de)是(shi)核動(dong)(dong)力(li)中的(de)(de)(de)(de)需(xu)要。1954年(nian)，英國皇家飛機制造公(gong)司(si)利(li)用雙邊扁平型直流(liu)直線(xian)電(dian)(dian)機制成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)(le)發(fa)射(she)導彈(dan)的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)置，其速(su)度(du)可(ke)(ke)達(da)(da)1600km/h。在這個階(jie)段中，尤需(xu)值(zhi)得一提的(de)(de)(de)(de)是(shi)，直線(xian)電(dian)(dian)機作為(wei)高(gao)速(su)列車的(de)(de)(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)置得到(dao)(dao)了(le)(le)各(ge)國的(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)重(zhong)視并計(ji)劃予(yu)以實施。

在1840～1955年(nian)期(qi)(qi)間，是(shi)直線(xian)電機(ji)(ji)(ji)探索實(shi)驗和(he)部分實(shi)驗應(ying)(ying)用時(shi)期(qi)(qi)，在直線(xian)電機(ji)(ji)(ji)與旋轉(zhuan)電機(ji)(ji)(ji)的(de)相互競爭中(zhong)，由(you)于直線(xian)電機(ji)(ji)(ji)的(de)成(cheng)(cheng)本和(he)效率(lv)方(fang)面(mian)(mian)沒有(you)(you)能(neng)夠戰勝(sheng)旋轉(zhuan)電機(ji)(ji)(ji)，或者說(shuo)，直線(xian)電機(ji)(ji)(ji)還沒能(neng)找到唯獨它能(neng)解決問題的(de)領域，以(yi)及直線(xian)電機(ji)(ji)(ji)在設計方(fang)面(mian)(mian)也沒有(you)(you)突破性的(de)成(cheng)(cheng)功(gong)，所以(yi)直線(xian)電機(ji)(ji)(ji)在這一時(shi)期(qi)(qi)始終未能(neng)得到真(zhen)正的(de)應(ying)(ying)用。

1956～1970年為開發應用時期：

自1955年以(yi)來，直線(xian)(xian)電機進入了全面(mian)的開發(fa)(fa)階段，特別是(shi)該(gai)時(shi)期的控(kong)制(zhi)技術和材料的驚人發(fa)(fa)展，更加助(zhu)長了這種勢頭。在這段時(shi)期，申請直線(xian)(xian)機的專利件數也開始急(ji)速增(zeng)加，該(gai)時(shi)期直線(xian)(xian)電機專利的增(zeng)長率超過了所有其他技術領域(yu)的平均增(zeng)長率。

到1965年(nian)以(yi)后，隨著(zhu)控制技術和材料性能(neng)的(de)顯著(zhu)提(ti)高，應(ying)用(yong)(yong)直線電機的(de)實用(yong)(yong)設備被逐步開發(fa)出來，例(li)如采用(yong)(yong)直線電機的(de)MHD泵、自動繪圖儀、磁頭定(ding)位(wei)驅動裝(zhuang)置、電唱(chang)機、縫(feng)紉機、空氣壓縮機、輸送裝(zhuang)置等。

1971年至今為實用商品時期

從1971年(nian)開始到目前的(de)(de)這個(ge)階段，直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電機(ji)(ji)終于進入(ru)了(le)獨立的(de)(de)應用(yong)時代，在這個(ge)時代，各類直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電機(ji)(ji)的(de)(de)應用(yong)得到了(le)迅速(su)(su)的(de)(de)推廣，制(zhi)成(cheng)了(le)許多具有實用(yong)價值的(de)(de)裝置和(he)產(chan)品，例如直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電機(ji)(ji)驅動(dong)的(de)(de)鋼管輸(shu)送機(ji)(ji)、運(yun)煤(mei)機(ji)(ji)、起重機(ji)(ji)、空壓機(ji)(ji)、沖壓機(ji)(ji)、拉伸機(ji)(ji)、各種電動(dong)門、電動(dong)窗、電動(dong)紡(fang)織機(ji)(ji)等等。特(te)別可喜的(de)(de)是利(li)用(yong)直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電機(ji)(ji)驅動(dong)的(de)(de)磁懸(xuan)浮列車，其速(su)(su)度已超500km/h，接近了(le)航空的(de)(de)飛(fei)行(xing)速(su)(su)度，且(qie)試驗行(xing)程累計已達數十萬千(qian)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。