直流發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為直流電能的設(shè)備。它主要作為直流電動(dòng)機(jī)、電解、電鍍、電冶煉、充電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁等所需的直流電機(jī)。雖然在需要直流電的地方，也用電力整流元件，把交流電變成直流電，但從使用方便、運(yùn)行的可靠性及某些工作性能方面來(lái)看，直流電動(dòng)機(jī)還不能和交流發(fā)電機(jī)相比。直流發(fā)電機(jī)的電勢(shì)波形較好，電磁干擾較小、但由于存在換向器，其制造、維護(hù)復(fù)雜，價(jià)格較高。
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質(zhì)檢局一出手，就算是知名品牌也經(jīng)不住要中槍。近日，質(zhì)檢總局在官方網(wǎng)站公布了其抽查進(jìn)口剎車片的情況，涉及60多個(gè)品牌，18個(gè)原產(chǎn)或地區(qū)，包括以技術(shù)出名的日本、德國(guó)、意大利和英國(guó)。糟糕。近半進(jìn)口產(chǎn)品不及格很不幸，豪華品牌、進(jìn)口的也不過(guò)如此大多數(shù)都上黑名單更令人驚訝的是，BBA（奔馳、寶馬和奧迪）、路虎和沃爾沃幾大豪華品牌都被列入不合格產(chǎn)品名單中，而且大眾、起亞和泰明頓等主流品牌也進(jìn)了這個(gè)黑名單，他們都存在10批次以上產(chǎn)品抽查不合格的情況。
831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，并制成臺(tái)圓盤式單極直流發(fā)電機(jī)
1832年皮克西制成磁鐵手搖直流發(fā)電機(jī)，它是上首臺(tái)報(bào)導(dǎo)制造的直流發(fā)電機(jī) 。
1838年楞次提出電機(jī)既可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的電機(jī)可逆原理。
1 845年惠斯通制成首臺(tái)電磁鐵勵(lì)磁的直流發(fā)電機(jī)(以前用磁鐵) 。
1851年辛斯特登提出用通電線圈代替磁鐵，作為電機(jī)的勵(lì)磁。
1852年～ 1856年英法聯(lián)盟公司成立，并制成蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的電磁式直流發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)運(yùn)用領(lǐng)域。1860年 巴辛諾特應(yīng)用電機(jī)可逆原理，制成臺(tái)既可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的直流電機(jī) ] 。
1866年W．西門子提出直流電機(jī)利用電機(jī)剩磁進(jìn)行自勵(lì)的原理，并制成自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(Dy．namo)。
1 873年方丹在維也納博覽會(huì)上用直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電使直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，解決了困擾多年的直流電動(dòng)機(jī)的電源問(wèn)題(在此以前，直流電動(dòng)機(jī)采用電池作為電源)，推動(dòng)了直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。
直流電機(jī)萌芽、發(fā)展時(shí)期(1821～ 1895)
從1821年臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)雛形誕生到I895年直流發(fā)電機(jī)在尼亞加拉瀑布Adams電站水輪發(fā)電機(jī)招標(biāo)中敗北，是直流電機(jī)萌芽發(fā)展時(shí)期。在此期間，1 880年前后愛(ài)迪生和斯旺(J．W_Swan，1828～ 1914)(圖8．1)獨(dú)立發(fā)明的白熾燈，極大地推動(dòng)了直流電的應(yīng)用，刺激了直流發(fā)電機(jī)的發(fā)展。自此，直流電機(jī)一路高歌，獨(dú)霸。但1895年直流發(fā)電機(jī)在尼亞加拉瀑布Adam s電站投標(biāo)的敗北，迅速遏制了直流電機(jī)一路飆升的勢(shì)頭和直流電機(jī)稱雄的局面。1821年～ 1895年期間，直流電機(jī)在理論方面日益完善，逐漸成熟；在結(jié)構(gòu)方面不斷改進(jìn)，走向統(tǒng)一；在產(chǎn)品方面，由小到大，從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。
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路甬祥在致辭中指出，工業(yè)基礎(chǔ)是實(shí)施《制造2025》，推進(jìn)綠色制造、智能制造、服務(wù)型制造的重要支撐，是加快實(shí)現(xiàn)從制造向創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、從速度向質(zhì)量轉(zhuǎn)變、從產(chǎn)品向品牌轉(zhuǎn)變，建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的重要基礎(chǔ)。從2011年開(kāi)始，工信部就把工業(yè)強(qiáng)基作為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要舉措加力推動(dòng)。2014年，制定了《加快推進(jìn)工業(yè)強(qiáng)基的指導(dǎo)意見(jiàn)》，組織實(shí)施了“工業(yè)強(qiáng)基專項(xiàng)實(shí)施計(jì)劃”。2015年，《制造2025》把強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力列為九大戰(zhàn)略任務(wù)之一。
用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞使之逆時(shí)針?lè)较蚝闼俎D(zhuǎn)動(dòng)，線圈邊 a b 和 c d 分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì) 因?yàn)殡娝?A 通過(guò)換向片所引出的電動(dòng)勢(shì)始終是切割N 極磁力線的線圈邊中的電動(dòng)勢(shì)。所以電刷 A 始終有正極性，同樣道理，電刷 B 始終有負(fù)極性。所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動(dòng)電動(dòng)勢(shì)。
結(jié)論：線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是一種交變電動(dòng)勢(shì)，而在電刷 A B 端的電動(dòng)勢(shì)卻是直流電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電樞被其他機(jī)器帶動(dòng)以均勻速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈abcd作切割磁感線運(yùn)動(dòng)。線轉(zhuǎn)到圖1.1.B所示位置時(shí)，用右手定則可以判斷出ab段導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閎→a；cd段導(dǎo)體產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閐→c，則與滑片1接觸的電刷A為正極，與滑片2接觸的電刷B為負(fù)極。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面（與磁感線相垂直的平面）時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從值逐漸減小到零。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)中性面后，ab段導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由a→b；cd段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由c→d。此時(shí)，電刷A改為與換向器的滑片2接觸，電刷B與滑片1接觸。隨著線圈在磁場(chǎng)中的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，換向器滑片1和2間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是大小和方向都隨時(shí)間變化的交變電動(dòng)勢(shì)，但電刷A與B交替地接觸與線圈同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器滑片1和2，因此在電刷A與B間產(chǎn)生的是脈動(dòng)直流電動(dòng)勢(shì)，從A與B輸出的就是直流電了。
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歷史上，勞動(dòng)力學(xué)習(xí)新技能的過(guò)程不見(jiàn)得復(fù)雜，例如帆船水手改做蒸汽海輪的水手就沒(méi)有多難。所以技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的工作崗位變化相對(duì)容易承受。然而人工智能將以極快的速度消滅充滿重復(fù)性勞動(dòng)的低端崗位，至2016年10月，蘋果公司主要代工商富士康已在內(nèi)地工廠部署了4萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人用以取代線工人。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，人工智能將終導(dǎo)致傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的消失。而科學(xué)工作者、企業(yè)研發(fā)人員等需要?jiǎng)?chuàng)造性的就業(yè)崗位，以及律師、醫(yī)生等技能復(fù)雜度很高的就業(yè)崗位，相對(duì)不容易被人工智能取代，仍將長(zhǎng)期存在下去。
直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有差別。只不過(guò)直流發(fā)電機(jī)是用其他機(jī)器帶動(dòng)，使其導(dǎo)體線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷地切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，把機(jī)械能變成電能。直流發(fā)電機(jī)由靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分組成。靜止部分叫定子，它包括機(jī)殼和磁極，磁極當(dāng)然是用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的；轉(zhuǎn)動(dòng)部分叫轉(zhuǎn)子，也稱電樞 [2] 。電樞鐵芯呈圓柱狀，由硅鋼片疊壓而成，表面沖有槽，槽中放置電樞繞組。換向器是直流電機(jī)的構(gòu)造特征，，換向器就是那兩個(gè)與線圈abed兩端a與d相連的弧形導(dǎo)電滑片1和2，這兩個(gè)弧形導(dǎo)電滑片相互絕緣。隨著線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)固定不動(dòng)的電刷A和B，緊壓在換向器滑片上，并與外電路相連接。為了減小直流發(fā)電機(jī)輸出的直流電的脈動(dòng)性，電樞繞組并不是單線圈，而是由許多線圈組成，繞組中的這些線圈均勻地分布在電樞鐵芯的槽內(nèi)，線圈的端點(diǎn)接到換向器的相應(yīng)的滑片上。換向器實(shí)際上由許多弧形導(dǎo)電滑片組成，彼此用云母片相互絕緣。線圈和換向器的滑片數(shù)目越多，產(chǎn)生的直流電脈動(dòng)就越小，這當(dāng)然也給制造上帶來(lái)困難。直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與定子磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和電樞的轉(zhuǎn)速成正比。中小型直流發(fā)電機(jī)輸出的額定電壓并不高，為115伏、230伏、460伏。大型的直流發(fā)電機(jī)輸出的額定電壓在800伏左右，輸出更高電壓的直流發(fā)電機(jī)屬于高壓特殊機(jī)組的范圍內(nèi)，比較少用了。
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而金屬氧化物做電極材料會(huì)擁有高３至４倍以上的理論容量，但由于電子、離子傳輸性能差，實(shí)際應(yīng)用中容量卻很難達(dá)到理論高度。南京理工大學(xué)格萊特納米科技研究所夏暉教授課題組，一直嘗試通過(guò)材料改性解決容量瓶頸，即在能源材料化學(xué)結(jié)構(gòu)中引入或拿出一些原子或基團(tuán)，來(lái)改善材料本身較差的電化學(xué)特性。課題組在一次合成金屬磷化物失敗的實(shí)驗(yàn)中，偶然發(fā)現(xiàn)了一種有趣的改性方法：一種磷酸根離子可以對(duì)多種金屬氧化物（如四氧化三鈷、氧化鐵、氧化鎳）電極材料進(jìn)行表面改性。
