Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Изобретение электродвигателя постоянного тока





 

Поскольку все первые потребители электрической энергии питались исключительно постоянным током (а этот род тока был наиболее изучен), то и первые электрические машины были машинами постоянного тока.

О создании генератора постоянного тока мы уже говорили. Что же касается возникновения идеи, развития ее, и изобретения электродвигателя постоянного тока, то здесь можно выделить три этапа.

Первый этап (1821-1834 гг.) – cоздание и экспериментальная проверка лабораторных приборов М.Фарадеем. Выше был описан его прибор, демонстрирующий вращения проводника с током вокруг полюса магнита. Одновременно им же было продемонстрировано вращение магнита вокруг проводника с током. Опыты Фарадея наглядно демонстрировали принципиальную возможность создания электродвигателя.

Известны и другие факты получения подобных эффектов другими экспериментаторами. В 1824 году была опубликована книга П.Барлоу “Исследование магнитных явлений”. Здесь приведено описание устройства под названием “колесо Барлоу”. Оно представляло собой два медных колеса с зубцами, сидящих на общей оси. Снизу зубцы колес соприкасались с ртутью. Колеса размещались между полюсами магнита. При пропускании тока через колеса последние начинали вращаться.

Другая конструкция описана в 1833 году англичанином У. Ричи. Между полюсами подковообразного магнита на вертикальной оси размещался электромагнит. Направление тока в электромагните изменялось специальным коммутатором.

Можно назвать также прибор американца (физика) Дж. Генри. В 1831 году он опубликовал статью “О начальном движении, производимом магнитным притяжением и отталкиванием”. Электромагнит этого устройства взаимодействует с полюсами магнита. Направление тока в катушке изменялось с помощью коммутатора, в котором в качестве контактов использовались чашечки с ртутью. Модель совершала круговые качательные (колебательные) движения с частотой 75 качаний в минуту.

Мощность этих и других моделей не превышала 0, 044 вт, поэтому и сами изобретатели не придавали им значения с точки зрения практического использования. Безусловно, что большее внимание привлекали модели с вращательным движением.

Второй этап (1834÷ 1860г.) открывается электродвигателем Б.С.Якоби. Он назвал модели с качательным движением ”…не более, чем игрушкой для обогащения физических кабинетов”. В 1834 году Якоби построил электродвигатель, который действовал тоже на принципе притяжения-отталкивания полюсов электромагнитов. В конструкции применены две группы “П”-образных электромагнитов. Одна из них была размещена на неподвижном, а вторая - на подвижном дисках. Подвижный диск был закреплен на валу, где размещались элементы коммутатора – прообраза современного коллектора.

Электродвигатель Якоби поднимал груз до 12 фунтов на высоту 1 фунт за одну секунду. Посчитали полезную мощность – получили 15 вт. Объединив на одном валу несколько таких двигателей, в 1837 году Якоби начал приспосабливать для привода гребного винта бота, вмещающего 12 пассажиров. В1839 году одна из петербургских газет писала: “ …катер с двенадцатью пассажирами…ходил несколько часов против течения, при сильном противном ветре…России принадлежит слава первого применения теории к практике”.

Якоби пришел к единственно верному выводу: для практического применения электродвигателей требуется мощный источник электрической энергии. Задача решалась созданием электрического генератора постоянного тока – динамо-машины.

Как уже было разъяснено выше, такой генератор был создан Сименсом. Это – яркий пример, когда новый механизм создается по конкретной потребности и был создан в виде, максимально близком к оптимальному. Вот почему успех фирмы Сименса является классическим примером торжества инженерного и делового предпринимательства. И хотя Якоби тоже создал генератор с коллектором в виде полуколец для электрического подрыва мин (1842 год), он не получил поддержки для дальнейшего развития этой идеи.

Третий этап создания электродвигателя постоянного тока связан с изобретения кольцевой обмотки в электродвигателе Пачинотти (1863 год). Только через 10 лет инженер Грамм использовал такую же кольцевую обмотку в якоре генератора постоянного тока. Первый генератор Грамма был снабжен самовозбуждением и использовался для питания осветительных приборов, в частности – знаменитых свечей Яблочкова.

1873 год – Немецкий электротехник Ф.Гефнер - Альтенек усовершенствовал обмотку Грамма, предложив т.н. якорь барабанного типа.

1891 год – Э.Арнольд опубликовал первую работу, посвященную теории и конструированию современных обмоток электрических машин.

Однако, несмотря не явные успехи электроэнергетики на основе постоянного тока, к концу XIX века наметился некоторый кризис этого направления. В основном он был связан с проблемами, возникшими с необходимостью передачи электрической энергии на расстояние по проводам. Авторы проектов скоро поняли, что для сокращения расходов на провода с ростом передаваемой мощности целесообразно повышать электрическое напряжение системы. На постоянном токе это приводило к необходимости повышения выходного напряжения динамо-машины, возможности такого решения были ограничены по известным причинам. Поэтому внимание ученых и инженеров все больше привлекали системы переменного тока. Ведь к этому времени возможности повышения напряжения с помощью трансформаторов уже были хорошо известны.

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 789. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Расчет концентрации титрованных растворов с помощью поправочного коэффициента При выполнении серийных анализов ГОСТ или ведомственная инструкция обычно предусматривают применение раствора заданной концентрации или заданного титра...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия