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隐藏在校园里的电机宝藏——记北京工业大学微特电机科技展馆

作者:刘冰 来源:新闻中心 时间:2013-11-20
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在北京工业大学人文楼地下一层,隐藏着一座微特电机博物馆。交流电动机、直流电动机、步进电动机、同步电动机、特种电动机、发电机……,大小不同、形态各异的1200余件微特电机展品面向社会开放,讲述着微特电机的发展历史与知识原理,也讲述着一位年近八旬的老教师一辈子对电机的热爱与执着。

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(北京工业大学微特电机科技展馆展厅)

国内唯一微特电机博物馆

北京工业大学微特电机科技展馆是学校科技与艺术博物馆六个分馆之一,是国内第一家微特电机博物馆,也是国内唯一一家微特电机博物馆。

2010年北工大50周年校庆之际,机电学院退休教师董天午教授将自己五十年精心收藏整理的各类微特电机1010件全部捐赠给了学校。这些电机产自中国、美国、日本、前苏联、英国、德国等十几个国家和地区,时间跨越二战前后至今,并获得了上海大世界吉尼斯纪录总部颁发的“收藏各类微型电机之最”证书。

源于对微特电机及相关产品的喜好,董天午老师从1960年开始收藏微型电机。从塞在床底下的箱子里到放满整整两个房间,五十年里,在收藏电机方面花费的金钱董老师没有统计,而付出的时间和精力也更是无从衡量。

他在捐赠书上这样说道,“几十年的收藏,花费了大量的时间和精力,也包括一定的财力,不弃不舍,让我在付出中收获快乐,更在追求中提升着一个教育工作者的科学和实践能力。我非常珍惜这些电机藏品,更希望这些具有‘世界工业革命第二个里程碑标识’的藏品,能启迪人们在科学实践道路上不断追求进步,激励人们热爱科学,勇于开拓创新,尊重科学实践的成果,并促进其延续、传承和发展。”

学校为董老师捐赠的电机特别建立了微特电机收藏馆,并从校庆时开始向社会开放。为了更好地发挥这些电机藏品的作用,在北京市科委、北京市教委、北京市科协和学校的大力支持下,展馆历时一年半完成了提升建设,并于2013年7月正式开放。

微特电机科技展馆新馆位于人文楼地下一层,展馆面积达700平方米,电机展品也增至1200余件。展馆设有三个展区,在微特电机陈列展区,既有文物收藏级的微特电机,也有现代高科技新型电机;互动展区设有永磁悬浮列车、手摇发电风扇等16台创新型互动展项;多媒体演示展区则以视频的方式简明易懂地介绍了电机发展史、原理、构造及应用,并介绍了互动项目的工作原理和相关科技知识。

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电机背后的故事

转子、定子、动子、电刷……,这些陌生的专业词汇,可能会让人觉得生涩难懂。但看看我们的身边,小到钟表、剃须刀、电吹风等生活用品,大到家用轿车、磁悬浮列车,电机在我们的生活中可以说是无处不在。

走进微特电机科技展馆展厅,不同大小、不同形态、不同结构、不同用途的1200余件电机展品静置展柜之中,不由得让人心生赞叹。微电机总厂的工程技术人员参观时,会惊喜地发现自己工厂生产的电机也在其中;一位专业从事电机教育与研究的参观者在参观后感叹,自己研究了一辈子电机,也没有见到过如此之多、之全的电机。

这里的每一件展品,对于董天午老师来说,背后都有一个难忘的故事,谈起这些展品,董老师如数家珍。

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(美国军用手摇直流发电机)

“美国军用手摇直流发电机”可以说是展馆的“镇馆之宝”。这台电机是二战时期美国制造的专门用来为电子管收发报机提供直流电源的军用产品,由于时代久远,且为军用,产量较少,所以目前市场上极为罕见,堪称文物收藏级展品。70、80年代,物资回收商店、旧货市场、电机工厂是董老师经常跑的地方。当他在物资回收商店发现这台电机时,如获至宝,立即掏钱买下了这台电机,当时花了100元左右,而那时董老师每个月的工资只有56元钱。

董老师不但收藏电机,还利用电机从事科研工作,指导学生开展科技实践。70年代他曾利用电机将一辆普通自行车改装成为北京市第一辆电动自行车,还改装了两台当时市场上少见的电风扇,后来董老师将其中一台电风扇放在研究生宿舍,供同学们使用。1985年,董老师指导学生开展课外科技活动,利用电机制作了风力/光伏互补发电系统,在清华大学参展并获奖。86年,董老师为该项技术申请了国家部级科技项目,完成后被部级鉴定为国内领先水平。

小小电机的科学乐趣

丰富的展品让微特电机科技展馆成为专业人员眼中的宝库,而互动展项则让微特电机科技展馆成为面向社会各界人士,特别是中小学生的科普乐园。

“电机摆在那儿,不能动,别人看不懂。”,“只让看或听可不行,必须要能动手,摸一摸、转一转,感受方式多样了,才有可能加深印象。”电机收藏展开放了一年多,董天午老师开始思考起新的问题,作为面向公众开展的展览,应该更多地起到科普宣传的作用,他决定做些能让大家弄明白的电机模型以及与电磁原理有关的互动展品。

2011年北京市科委开展了“北京市科普项目社会征集”,微特电机科技展馆申报了这一项目并得到了科委专项资金的支持。董老师和机电学院的部分教师和学生一起设计、画图、制作、组装了“推拉永磁发电原理模型”、“永磁悬浮秤”、“手摇发电多种灯具能耗对比”、“电螺浆驱动的永磁悬浮列车”等13项16台互动展品,并申请了发明专利和实用新型专利。

这些充满互动性、创新性和趣味性的展品还走出展馆,参加了全国科技周北京大型科普博览、国际科技科普嘉年华、2013诺贝尔奖获得者北京论坛-新材料新能源主题展等社会展览,受到专家学者和普通观众的好评。在2012年全国科技活动周北京大型科普博览中,董老师带去了五项互动展品,许多中小学生排起了长队,纷纷体验这些互动项目。

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(董天午老师正在为学生讲解“电螺浆驱动的永磁悬浮列车”原理)

每每展出时,“一辆行驶的列车”总是吸引着参观者最多的目光,这就是“电螺浆驱动的永磁悬浮列车”展项。该展项以磁悬浮同极相斥的原理为基础向观众展示永磁悬浮技术在轨道交通上的应用。在磁浮轨道上铺设钕铁硼永磁块,而车体下安设了极性相同的磁块,根据同性相斥原理则成悬浮状态,不使用电力,行驶的动力采用电动螺旋桨驱动。一般磁悬浮车(如上海磁悬浮列车)采用电磁悬浮和直线电机驱动,与电磁悬浮车相比,这种永磁悬浮列车结构简单,节约能源、成本低廉、故障率低、性能稳定,而且采用电螺旋桨推动列车行驶,驱动方式也十分新颖。在“2013诺贝尔奖获得者北京论坛-新材料新能源主题展”上该展品也得到了诺贝尔奖获得者和有关领导的好评。

董天午老师的心愿

近三年来,微特电机科技展馆作为学校科技与艺术博物馆六个展馆之一,发挥着北京市科普教育基地、全国科普教育基地的作用,已经迎接了学校师生、北京中小学生以及社会各界人士的参观近万人次。

“积多年收藏之结晶,转为大众公益博览,是收藏者心境的跃迁。”一位专业人士在展览留言中这样写到。

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(董天午老师为参观者介绍电机展品)

的确,看着越来越多的人关注微特电机展馆,自己收藏的电机有了更好的用武之地,董天午老师感到由衷的欣慰。对于今后微特电机展馆的发展,董老师仍然还有很多心愿。

一是在互动上下功夫。除了想增加3-5项互动展项外,董老师还特别想让展柜中的电机动起来,因为大部分电机都是好的,可以运转。董老师想给部分电机接上电源,参观者可以自行操作,在体验参观乐趣的同时,明白电机的科学原理。

二是做好整理工作。目前展馆内还有将近一半的电机展品没有明确的标签,它是应用直流电还是交流电,它的电压、功率、转速分别是多少,而要检测出这些数据应并不是容易的事。董老师希望能找到一些学生,共同开展电机测试工作,相信这既是完善展馆的建设,同时对学生们来说,也是一个很好的学习的机会。

三是出版电机图册。董老师希望从目前馆藏的电机中精选出500个左右,配以专业说明,并辅之以电机发展史、工作原理,出版电机科普图书,为科普工作出一份力。

董老师还有一个最大的心愿就是找到一个接班人,来接替他专职管理微特电机科技展馆,毕竟董老师今年已经79岁了。采访中,董老师告诉记者,他的这一心愿马上就要实现了。

1200余件电机藏品已经成为北京工业大学的宝贵财富,而董天午老师对科学的热爱与追求、对教育的执着与付出,也将作为学校更加可贵的精神财富,在一代又一代的北工大人身上传承下去。

 

新闻背景之微特电机:

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,包括电动机和发电机。微特电机,全称微型特种电机,简称微电机,是指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的微特电机。微特电机常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能,或用于传动机械负载,也可作为设备的交、直流电源。

摄影:余承、董慧良 编辑:刘冰

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