主题：【原创】小侃电机之拉磨得驴 -- 黑皮

电流的无功分量对励磁很要紧。又，当电机在不同负载下，相应调节无功或功率因数可提高效率。用黑皮兄的话说：不能光给驴吃草，还得加点虚的刺激刺激。

传说中上古黄帝发明的，跟蚩尤作战时，使军队不受蚩尤制造的大雾影响。不过这个作不得准，谁也没见过，也没有详细记载，姑且就算失传了吧。再后来周朝时，远方的越裳氏（在今越南）派使臣到周朝，迷失了回去的路线，周公遂制造指南车相赠，以作为指向工具。这个也象神话，不能算数。还有东汉时张衡发明了指南车，不过也失传了。真正开始有确切记载的指南车是从三国时代。三国时期马钧发明的指南车，是利用转弯时齿轮的离合，来控制木人手臂方向的转动。不过后来方法也失传了，只有一些关于尺寸和外观的零星记载，比如说车高多少，车长多少，轮距和轮直径一样，都是多长。后来宋、金两朝的燕肃与吴德仁也分别又发明了指南车。不过我看到这个模型要求在转弯时一侧的轮子不能滚动，也就是说指南车只能走折线。一般记载都是说指南车是利用转弯时两轮转过的距离不同，来计算转过的角度。这个原理现在在车辆的惯性导航中还会用到。不过如何把两个轮子的距离差转化成转动的角度，要足够精确，还要能够以古代的技术水平可以制造，这才是指南车的重点。我曾经思考过很久，终于想出来一个模型，可以以古代工艺水平制造，而且不受转弯时要求一侧轮子固定的限制。在这儿就不详细说了。问题真正的关键是，为什么我国古代各个朝代发明出的指南车，最后都是传了？

• 关于指南车的问题，本版以前也讨论过

因为在电能在电网上传输时，主要的损耗落在I^2*R上面,而又有U*I*pf(power factor)=power,所以当传输一定功率，而同时电压恒定的情况下，pf越大，I就越小。I越小，电能传输的损耗就越小。而最大pf=1时，就是整个电网系统的无功功率总和等于零的情况。如清嘴兄所说的对于励磁调节无功这一点是同步交流电机的一个极其重要的特性，因为它具有调节整个电网功率因数的作用。但是我感觉对电机本身效率影响反而不是最重要的。当然，和上面的道理相通，他也影响固定输出功率上，整个电机的输出电流从而电机线圈上的铜损。

不太理解调压的含义，花待赐教

　　电机没法实现能量的储存。

　　另外“大规模的工业应用”蒸汽机一样可以，一台蒸汽机可以带动整个车间的工业机械，只是现在年轻人一般不知道这些。英国的工业革命就发生在电机发明之前。

　　带动的方法是蒸汽机带动一个或几个长长的大轴，这大轴多数架在天花板上，叫天轴，也有在地板以下叫地轴。轴上有许多皮带轮，需要动力的机械如纺纱机、车床等就用皮带从轴上获得动力。这种方法在电机发明多年后还有使用，在三四十年代中国纺织厂的照片上往往可看到天花板上引下的皮带，象树林一样。我在七十年代工作的机修车间还有一台皮带车床，不过已经改造过，用电机代替了天轴。

　　电机相比于蒸汽机最大的好处是灵活性高，使用方便，效率高。不管是大型还是小型、微型都可用，蒸汽机就没法用在分散的小、微型机械上。

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一般理想状态的交流电是纯净的正弦波，在这种情况下，VI的乘积就是两部分，一部分是VI输出的实际功率也叫有功功率，另外一部分就是虚功。在这种情况就是无功功率。但是实际情况下，电流和电压都有谐波存在，就是我们需要的正弦频率的倍频频率。但是，在一般情况下，对我们有用的只有我们需要的主要频率的做功输出。所以对于所有的倍频频率来说，对于我们都是无用的。在这种情况下，有功功率仍然是我们需要的主要频率下的实际功率。而所有其他的部分，包括虚功和谐波产生的实功和虚功，都是不做实际功率输出的部分，他们的总和称为无功功率。

黑皮所认为发电机就在工业应用中，还是通过用电机的电感储能特性实现了能量的储存的，不过这样的存储是动态的。比如，在一个水力发电站，电机先把水力势能转换成电能，并且输送到电网。然后经过整个电网的分配，再分到各个用户端，然后用户端的电动机可以把这些储存起来的电能，重新转换成机械能。。。。

黑皮不否认蒸汽机对于推动工业革命的意义，黑皮只是想强调电机对工业机械化的重大意义。不过可能“电机让大规模的工业应用变成了可能”这句话绝对了一点。

献花。

控制是最顶层的东西，然后就是驱动方法，最后再是电机本身。电机的大行于世，和控制方法的成熟解决其稳定性有很大的关系。

　　储存是指把东西放起来过一段时间再用，制造和使用是不同步的。

　　发电机的电只能随制随用，可以说完全同步，电感储能也只是瞬间，哪怕几秒钟后就没了，所以不能叫储存。

　　电能当然也有些办法储存，但严格地说除了电容外其他方法只能叫储能不能叫储电。

　　电机对工业机械化的意义是非常重大的，在我看来最大的意义是使动力机械的应用得到大大的推广。比如说洗衣机、家用空调、甚至剃胡子刀，这些都不可能用蒸汽机或内燃机。

因为是学设计的，所以脑子里总留着功率因数与负载和效率与负载两条曲线。并不认为无功调节主要是为提高电机效率。期待下文中。

这些东西本身并不消耗能量,只是进行电场和磁场能量的转换,这种只在电能和磁能间转换其他什么都不干的能量就是无功.就象找个充气驴,干活前先充气,干完活把气放出来存着,下次再用,驴干的活是有功,充的气是无功.电感和电容正好互补,电感"吃进"电能(吃进电能也就是吐出磁场能)的时候电容刚好"吐出"电能,就这么来回倒腾.

无功调节电压,当电网传输的无功多了,会引起不同地点电压差的增大,物理含义是什么还请明白人指点.