что это такое, первые генераторы электрического тока, виды и принцип работы
Динамо-машина, или генератор электрического тока, — это устройство, которое преобразует в электрическую энергию другие состояния энергии: тепловую, механическую, химическую. До сегодняшнего дня остаются популярными велосипедные генераторы, питающие фары и задние фонари.
Первый образец генератора постоянного тока, или униполярного динамо, был предложен в далеком 1832 году Майклом Фарадеем, когда он только открыл явление электромагнитной индукции. Это был так называемый «диск Фарадея» — простейший генератор постоянного тока. Статором в нем служил подковообразный магнит, а в качестве ротора выступал вращаемый вручную медный диск, ось и край которого пребывали в контакте с токосъемными щетками.
Принцип работы генератора электрического тока
Основной принцип работы генератора постоянного тока зависит от воздействия раздела энергии на магнитный поток основного полюса и, соответственно, от получаемого с коллектора напряжения при неизменном положении щеток на нем.
Динамо-машина генерирует электрическую энергию благодаря принципу электромагнитной индукции. Обычно такое устройство конвертирует именно механические воздействия прямо в электрические импульсы. В его составе — ротор (открытая проволочная обмотка) и статор, в котором расположены полюса магнита. Ротор, не прекращая движения, все время вращается в силовом магнитном поле, что неизбежно приводит к возникновению тока в обмотке.
Схему своего устройства динамо-машина представляет следующую. Вращающийся проводник, или ротор, пересекает магнитное поле и в нем генерируется ток. Концы ротора подведены к кольцу (коллектор), через них и прижимные щётки ток перемещается в электрическую сеть.
Электрический ток в динамо машине
Образующийся ток в проводнике будет иметь наибольшее значение при условии, если ротор располагается перпендикулярно магнитным линям. Чем больше поворот проводника, тем сила тока будет меньше. И наоборот. То есть, процесс вращения проводника в магнитном поле вынуждает генерируемый электрический ток менять направление за один оборот ротора два раза. Благодаря этому свойству такой род тока стали называть переменным.
Динамо-машина для выработки постоянного тока построена на таком же принципе, как и для переменного тока. Разницу можно заметить лишь в деталях, когда концы металлического провода закрепляют не к кольцам, а подсоединяют к полукольцам. Такие полукольца обязательно изолируются между собой, что при вращении проводника делает возможным контактировать со щёткой переменно то одно полукольцо, то другое. Значит, в щётки вырабатываемый ток будет поступать исключительно в одном направлении, одним словом — ток будет постоянным.
Как собрать динамо машину?
Динамо-машина своими руками собирается быстро. Основанием для будущего генератора будет служить деревянная доска толщиной около 30 мм и площадью 150 на 200 мм. Двумя шурупами на неё крепится корпус так, чтобы электромагниты располагались по горизонтали, один против другого. Затем, сквозь прикреплённый к корпусу подшипник продевается ось якоря, который закрепляется на своём месте между электромагнитами. С внутренней стороны подшипниковой стойки продевают щётки, вставляют второй конец оси якоря. На этом конце закрепляют коллектор.
Перед прикреплением подшипниковой стойки к основанию, якорь нужно выровнять таким образом, чтобы его вращение между электромагнитами не задевало их. Щётки должны располагаться поперёк башмаков электромагнитов и закрепляться на подшипнике. На свободном конце ротора прикрепляется небольшой шкив.
Электромонтаж устройства заключается в соединении концов обмоток для электромагнитов со щётками.
Также к ним соединяют отрезки гибкого провода для сообщения устройства с внешней цепью.
Генератор и велосипед
Свою мощность динамо-машина для велосипеда демонстрирует в зависимости от скорости вращения. Например, недостаточно быстрое вращение или остановка велосипеда прекращает питать фонарь или иное устройство. Но при высокой скорости лампочки способны перегореть раньше срока выработки ресурса.
Различают несколько разновидностей велосипедных электрических генераторов:
- Втулочный тип встраивается во втулку колеса. Конструктивно состоит из статичного сердечника на оси и обращающегося многополюсного магнита в форме кольца. Их стоимость больше, она компенсируется бесшумной работой и эффективностью.
- Бутылочный тип наиболее популярный. Схожее с формой бутылки устройство оснащено небольшим колёсиком, что приводится в движение посредством трения о боковину резиновой покрышки колеса.
Кареточный генератор устанавливается рядом с кареточным стаканом, ниже перьев рамы.
Движение подпружиненного ролика осуществляется благодаря трению о протектор покрышки. Следует упомянуть, что кареточная и бутылочная динамо машина перестают работать, попадая в мокрые условия.
Динамо-машина как альтернативный источник электричества
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Некрасов И.С. 1
1МАОУ «СОШ № 2» город Заводоуковск
Мариничева Е.Б. 1
1МАОУ «СОШ № 2» город Заводоуковск
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
В третьем классе, работая над проектом «Природное электричество», я изучал возможности получения электричества из фруктов, овощей, земли и воды (Приложение I, II).
В этом году я продолжил знакомство с электричеством и попробовал собрать динамо-машину, которая преобразует физическую энергию в электрическую.
Цель исследования: определение опытным путём, возможно ли изготовить динамо-машину из подручных средств, действительно ли она работает.
Задачи исследования:
Узнать, что такое электрический генератор.
Собрать динамо-машину из подручных материалов.
Провести опыт по преобразованию механической энергии в электрическую.
Методы исследования:
Описательный метод
Исторический метод. Поможет осмыслить полученные факты, сопоставив их с ранее известными результатами.
Экспериментальный метод. Позволит узнать, возможно ли получение электричества с помощью динамо-машины, доказать или опровергнуть гипотезу.
Гипотеза: предположим, что собранная из подручных средств динамо-машина, даст достаточное количество электрической энергии, чтобы загорелась светодиодная лампочка.
В ходе проведённых опытов и экспериментов, выяснили, что рабочую динамо-машину возможно собрать из подручных средств.
Динамо-машина, как альтернативный источник электричества
Некрасов Игорь Сергеевич
Россия,Тюменская область, Заводоуковский городской округ, город Заводоуковск, Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Заводоуковского городского округа
«Заводоуковская средняя общеобразовательная школа № 2», 4 «А» класс.
Научная статья.
Глава 1. Что такое электрический генератор?
Электрический генератор — устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию (Приложение III).
Предельно автономный тип — это ручные электростанции. В них механическое движение получается за счет мускульной силы оператора. Конечно, рассчитывать на высокую производительность и длительную работу не приходится. Зато можно уверенно получать ток в любой ситуации, когда нельзя использовать ни топливо, ни энергию ветра или воды. Потому подобные генераторы могут входить в аварийные комплекты на воздушных судах, использоваться в экстренных случаях экспедициями, военными и так далее.
Главная задача абсолютно любого электрического генератора — это выработка электричества. Но, откровенно говоря, генератор ничего не производит, он лишь трансформирует один вид энергии в другой.
И в основном происходит трансформация механической энергии в электрическую энергию.
В свою очередь механическую энергию получают в результате вращения турбин под действием расширения пара, падения воды и даже ручным приводом.
Так вот генераторы, которые работают на механическом приводе – это пока основной тип преобразователей во всем мире.
Глава 2. Динамо-машина.
Динамо-машина – это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую посредством электрогенератора [1. 6].
Это первоначальное название электрического генератора. Такие машины были первыми электрогенераторами, способными поставлять энергию для промышленности. Динамо-машина стала основой, на которой были созданы многие другие преобразователи электрической энергии, включая эленктродвигатель и генератор переменного тока.
Динамо-машина – это генератор постоянного тока, который вырабатывает электрическое напряжение в результате вращения специального приводного механизма. Такое устройство широко применялось до появления генераторов переменного тока. Сейчас динамо-машины встречаются значительно реже. Их в основном используют для питания осветительного оборудования на велосипедах, а также как часть конструкции некоторых видов ручных фонариков, радиоприемников, а также портативных зарядных устройств для мобильных телефонов, MP3 плееров и планшетов.
Точно сказать, какие специалисты изобрели генератор электричества, нельзя — работу над ним вели многие инженеры и электротехники в течение десятков лет. Работа над такой техникой продолжается даже и в XXI веке, когда, казалось бы, ничего существенного прибавить уже нельзя. Решающим шагом к созданию генератора стало открытие взаимодействия электрического поля и магнитной стрелки в 1820 году. Постепенно удалось обнаружить, что электрический ток получается только в подвижном магнитном поле либо при движении в нем проводника.
Честь такого открытия делят Аньош Йедлик (Австрия, 1827) (Приложение IV) и Майкл Фарадей (Англия, 1831) (Приложение V, VI).
Хотя первым был венгерский ученый, куда большую известность получили усилия его британского коллеги. Кроме того, Йедлик от прототипов смог перейти к полноценной динамо-машине лишь в 1850-е годы. А вот открытия Майкла Фарадейя легли в основу принципа работы динамо-машины [2. 39]. Он создал генератор электроэнергии (хотя еще несовершенный) еще в 1831-м. Динамо-машины оказались исторически первым типом электрических генераторов.
Глава 2.1. Устройство динамо-машины.
Устройство состоит из катушки, которая при вращении вырабатывает электрическую энергию. Получаемый ток может передаваться оборудованию напрямую или заряжать аккумуляторную батарею, которая уже в дальнейшем будет питать потребителей. Эффективность устройства напрямую зависит от скорости вращения катушки.
Чем она выше, тем большее напряжение и силу тока можно получить.
Для подключения к простейшей динамо-машине можно использовать только такое оборудование, которое нормально переносит резкие скачки параметров напряжения. В первую очередь это светодиодные лампы.
Практическая часть.
Зная, что я увлекаюсь исследованиями, на Новый год бабушка подарила мне наборы «Трицикл с динамо-машиной» (Приложение VII) и «Ручное электричество» (Приложение VIII). Мы собрали трицикл с помощью конструктора, который заряжается от динамо-машины при вращении рукоятки генератора. Выработанное электричество накапливается в конденсаторе, установленном в корпусе машинки.
С помощью набора «Ручное электричество» мы собрали динамо-машину с фонариком.
И тут я задумался, а смогу ли я собрать это устройство, используя детали старых игрушек и подручный материал.
Мы взяли из сломанной машинки игрушечный мотор, светодиодную лампу, шестерёнки, детали конструктора и бутылку из под воды (Приложение IX) .
Детали старого конструктора мы взяли на корпус динамо-машины. К корпусу мы прикрутили светодиодную лампочку, установили шестерёнки и присоединили рукоятку. Далее прикрепили провода от лампочки к мотору. Мотор закрепили в корпусе. Сверху на лампочку надели пластиковую бутылку как защитный колпак. Динамо-машина готова (Приложение X). Покрутили рукоятку машины – лампочка засветилась (Приложение XI)!
Выводы.
Мы узнали принципы работы электрического генератора.
Экспериментальным путём мы доказали, что используя подручные средства, можно самостоятельно изготовить динамо-машину.
Динамо-машина, собранная своими руками работает.
В современном мире, благодаря гигантским усилиям многих выдающихся деятелей науки разных стран, достигнуты невиданные успехи в открытии и изучении законов природы и их использования на благо человечества.
В своём возрасте я пока могу на конкретных примерах наиболее выдающихся открытий и изобретений показать роль знания в истории создания того или иного технического устройства, но, возможно, сумею в будущем сделать и свой вклад в развитие науки и техники. Существует множество интересных приборов и устройств, которые используют электрическую силу.
Миллионы использованных батареек выбрасываются ежедневно. В их составе есть токсичные элементы, способные нанести вред окружающей среде. Наша динамо-машина – это уникальный светильник, работающий на «Зелёной» энергии. Ему не требуется батарейки, и он может использоваться в любое время, в любом месте. Динамо-машина – отличный гаджет для походов и туристических ночёвок. Она может пригодиться в машине на случай непредвиденной ситуации.
Каждый день во всём мире выбрасываются миллионы пластиковых бутылок. Требуется немало времени, чтобы пластиковые материалы начали разлагаться.
Это вызывает серьёзные проблемы для окружающей среды.
Мы с отрядом «Волонтёры-kids» провели в классе акцию «Вторая жизнь пластиковой бутылки». С одноклассниками мы посмотрели ролик о переработке пластиковых бутылок и изготовили поделки (Приложение XII, XIII).
Мы можем хоть немного помочь уберечь нашу планету, создав из одной бутылки что-нибудь интересное, например колпак для светильника динамо-машины. Украсить бутылку можно по собственному дизайну.
«Зеленые» технологии, забота об окружающей среде, сокращение количества отходов позволяют создавать новой счастливое будущее для нас.
Библиографический список.
Динамо-машина и многое другое / C. Антонов, Е. Горелова – ООО «Маэстро», 2018 — Текст: непосредственный.
Энциклопедия для детей. Том 16. Физика. Ч.2. Электричество и магнетизм. Термодинамика и квантовая механика.
Физика ядра и элементарных частиц. – 2-е изд., испр. /Ред. Коллегия: М. Аксенова, В. Володин, А. Элиович и др. – М.: Аванта +, 2005. – 432 с.: ил. Текст: непосредственный.
Физика без формул / Ал. А. Леонович; худ. Ар. А. Леонович – Москва: Издательство АСТ – 2017. – 223 с.: ил. – (Простая наука для детей)
Энциклопедия для детей. Т. 14. Техника / Глав. Ред. М. Д. Аксёнова. – М.: Аванта+, 2000. – 688 с.: ил. Текст: непосредственный.
https://electrosam.ru/[Электронный ресурс] – Режим доступа: http:// Электросам.ру //. Дата обращения: 11.09.2020. Текст: электронный.
Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. А. Мейяни; пер. с ит. Э. И. Мотылевой. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2008. – 260 с.: ил. Текст: непосредственный.
Энциклопедия для детей. Т. 23. Универсальный иллюстрированный энциклопедический словарь / Глав. Ред.
Е. А. Хлебалина, отв. Ред. Д. И. Люри. – М.: Аванта+, 2004. – 688 с.: ил. Текст: непосредственный.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
В третьем классе
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Получение электричества из картофеля
ПРИЛОЖЕНИЕ III
Электрический генератор на предприятии
ПРИЛОЖЕНИЕ IV
Аньош Йедлик
ПРИЛОЖЕНИЕ V
Майкл Фарадей
ПРИЛОЖЕНИЕ VI
Динамо-машина Майкла Фарадея
ПРИЛОЖЕНИЕ VII
Набор «Трицикл с динамо-машиной»
ПРИЛОЖЕНИЕ VIII
Набор «Ручное электричество»
ПРИЛОЖЕНИЕ IX
Детали для динамо-машины
ПРИЛОЖЕНИЕ X
Динамо-машина из подручных средств
ПРИЛОЖЕНИЕ XI
Динамо-машина в действии
ПРИЛОЖЕНИЕ XII
Самолет из пластиковой бутылки
ПРИЛОЖЕНИЕ XIII
Карандашница из пластиковой бутылки
Просмотров работы: 524
Генераторы и динамо-машины
Разработка и история компонента, который первым сделал электричество коммерчески осуществимый
Динамо
Генераторы преобразуют механическое вращение в электрическую энергию.
Динамо — устройство, производящее постоянного тока электроэнергии с помощью электромагнетизма. Он также известен как генератор, однако термин генератор обычно относится к «генератору переменного тока», который создает мощность переменного тока.
Генератор — обычно этот термин используется для описания генератора , который
создает мощность переменного тока с помощью электромагнетизма.
Генераторы,
Динамо и Батареи — это три инструмента, необходимые для создания/хранения
значительное количество электроэнергии для нужд человека. Батареи
возможно, были обнаружены еще в 248 г. до н.э. Они просто используют химические
реакция на производство и хранение электроэнергии. Ученые экспериментировали с
батареи, чтобы изобрести раннюю лампу накаливания, электродвигатели и
поезда и научные испытания. Однако батареи не были надежными или
экономически эффективным для любого регулярного использования электричества, именно динамо-машина
коренным образом превратил электричество из диковинки в выгодный, надежный
технологии.
1.
Как это работает
2. Краткая история динамо-машин и генераторов
3. Видео генераторов
1.) Как Работает:
Базовый:
Сначала вам понадобится механический источник энергии, такой как турбина (работает от падения воды), ветряная турбина, газовая турбина или паровая турбина. Вал от одного из этих устройств соединен к генератору для выработки электроэнергии.
Динамо и генераторы работают используя дикие сложные явления электромагнетизма . Понимание поведение электромагнетизма, его полей и его эффектов является большим предмет исследования. Есть причина, по которой прошло 60 лет ПОСЛЕ Вольты. первая батарея, на которой заработала хорошая мощная динамо-машина. Мы будет упрощать вещи, чтобы помочь вам познакомить вас с интересной темой производства электроэнергии.
В самом общем смысле генератор / динамо-машина — это один магнит, вращающийся внутри воздействия магнитного поля другого магнита. Вы не можете видеть магнитное поле, но это часто иллюстрируется линиями потока. На иллюстрации выше линии магнитного потока будут следовать линиям, созданным железом опилки.
Произведен генератор/динамо набор стационарных магнитов (статоров), создающих мощное магнитное поле, и вращающийся магнит (ротор), который искажает и прорезает магнитное линии потока статора. Когда ротор пересекает линии магнитного поток делает электричество.
Но почему?
В соответствии с законом индукции Фарадея если вы возьмете проволоку и будете двигать ее туда-сюда в магнитном поле, поле отталкивает электроны в металле. Медь имеет 27 электронов, два последних на орбите легко отталкиваются к следующему атому.
Это движение электронов представляет собой электрический поток.
Это движение
электронов представляет собой электрический поток.Посмотреть видео ниже показано, как индуцируется ток в проводе:
Если взять много провода например, в катушке и перемещая ее в поле, вы создаете более мощный «поток» электронов. Мощность вашего генератора зависит на:
«l»-Длина проводник в магнитном поле
«v»-скорость проводника (скорость вращения ротора)
«B»-напряженность электромагнитного поляВы можете выполнять вычисления, используя эта формула: е = В х Д х В
Посмотреть видео чтобы увидеть все это продемонстрировано:
О магнитах:
Вверху: простой электромагнит называется соленоидом.
Магниты обычно не из природного магнетита или постоянного магнит (если это не небольшой генератор), но они медные или алюминиевая проволока, намотанная на железный сердечник. Каждая катушка должна быть под напряжением с некоторой силой, чтобы превратить его в магнит. Эта катушка вокруг железа называется соленоид. Соленоиды используются вместо природного магнетита, потому что соленоид НАМНОГО мощнее. Небольшой соленоид может создать очень сильное магнитное поле.
Термин «соленоид» на самом деле описывает
трубчатая форма, созданная спиральной проволокой. Выше: Витки провода в генераторах должны быть изолированы. Отказ генератора вызвано слишком высоким повышением температуры, что приводит к поломке изоляции и короткого замыкания между параллельными проводами. Подробнее о проводах >
|
См. также нашу страницу Induction .
Динамо
Динамо есть
старый термин, используемый для описания генератора, который производит постоянного тока.
мощность . Сила постоянного тока посылает электроны только в одном направлении. Проблема
с простым генератором заключается в том, что когда ротор вращается, он в конце концов
полностью поворачивается, обращая ток. Ранние изобретатели не
знать, что делать с этим переменным током, переменный ток
более сложные для управления и проектирования двигателей и освещения. Ранние изобретатели
должен был придумать способ улавливать только положительную энергию генератора,
поэтому они изобрели коммутатор. Коммутатор – это переключатель, который позволяет
ток течет только в одном направлении.
См. видео ниже, чтобы увидеть, как работает коммутатор:
Динамо состоит из трех основных компонентов : статора, якоря и коммутатор.
|
|
Большие динамо-машины требуют электромагнита. Самовозбуждение:
Так как магниты в динамо
соленоиды, для работы они должны быть запитаны.
Так что помимо кистей
какая мощность отвода выходит на основную цепь, есть еще набор
щеток, чтобы взять питание от якоря для питания статора
магниты. Хорошо, если динамо работает, но как запустить
динамо-машина, если у вас нет сил начать?
Иногда арматура остается некоторый магнетизм в железном сердечнике, и когда он начинает вращаться, он делает небольшая мощность, достаточная для возбуждения соленоидов в статоре. Затем напряжение начинает расти, пока динамо-машина не выйдет на полную мощность.
Если нет магнетизма остается в железе якоря, чем часто для возбуждения используется батарея соленоиды в динамо, чтобы запустить его. Это называется «поле мигает».
Ниже в обсуждении подключив динамо-машину, вы заметите, как мощность направляется через соленоиды. иначе.
Есть два способа
проводка динамо: серия рана и шунт
ранить.
Смотрите диаграммы, чтобы узнать разницу.
А
серийная намоточная машина — нажмите, чтобы увидеть крупным планом | А
аппарат для шунтирования — нажмите, чтобы увидеть крупным планом |
Ниже видео небольшого простая динамо-машина, аналогичная схемам выше (построена в 1890-х годах):
Генератор
Генератор отличается от
динамо-машина в том, что она производит переменного тока мощностью . Электроны втекают в
оба направления в сети переменного тока. Только в 1890-х годах инженеры
придумали, как проектировать мощные двигатели, трансформаторы и другие
устройства, которые могут использовать мощность переменного тока таким образом, чтобы конкурировать с постоянным током
власть.
Пока генератор использует коллекторы, генератор использует токосъемное кольцо со щетками для отвода отключение питания ротора. К токосъемному кольцу прикреплены графит или углерод. «щетки», которые подпружинены, чтобы толкать щетку на кольцо. Это обеспечивает постоянную подачу энергии. Щетки изнашиваются время и необходимость замены.
Ниже, видео контактных колец и щеток, множество примеров от старых до новых:
Со времен Грамм в 1860-х годах было выяснено, что лучший способ построить динамо-генератор заключалась в том, чтобы расположить магнитные катушки по широкому кругу с широким вращением арматура. Это выглядит иначе, чем простые примеры небольших динамо-машин. вы видите, используется в обучении, как работают устройства.
На фото ниже вы увидите
хорошо видно одну катушку на якоре (остальные сняты для обслуживания)
и другие катушки, встроенные в статор.
С 1890-х годов до наших дней 3-фазная мощность переменного тока была стандартной формой питания. Три фазы сделано через конструкцию генератора.
Для изготовления трехфазного генератора вы должны разместить определенное количество магнитов на статоре и якоре, все с правильным интервалом. Электромагнетизм так же сложен, как и работа с волны и вода, поэтому вам нужно знать, как управлять полем через ваш дизайн. Проблемы включают неравномерное притяжение вашего магнита к железному сердечнику, неверные расчеты искажения магнитного поле (чем быстрее оно крутится, тем сильнее поле искажается), ложное сопротивление в обмотках якоря и множество других потенциальных проблем.
Почему 3 фазы? если ты хочешь
чтобы узнать больше о фазах и почему мы используем 3 фазы, посмотрите наше видео
с пионером в области силовой передачи Лайонелом Бартольдом.
2.) Краткая история динамо-машин и генераторов:
Генератор развился из работы Майкла Фарадея и Джозефа Генри в 1820-х годах. Как только эти два изобретателя обнаружили и задокументировали явления электромагнитной индукции, это привело к экспериментам другими в Европе и Северной Америке.
1832 —
Ипполит Pixii (Франция) построил первое динамо с использованием коммутатора,
его модель создавала импульсы электричества, разделенные отсутствием тока. Он
также случайно создал первый генератор переменного тока. Он не знал, что
сделать с меняющимся током, он сосредоточился на попытке устранить
переменного тока для получения постоянного тока, это привело его к созданию
коммутатор.
1830-1860-е годы — Аккумулятор до сих пор остается самым мощным источником питания
электричество для различных экспериментов, проводившихся в тот период.
Электричество по-прежнему не было коммерчески жизнеспособным. Электрический на батарейках
поезд из Вашингтона в Балтимор потерпел неудачу, что вызвало большое затруднение
к новой области электричества. После миллионов долларов потраченных впустую паров
по-прежнему оказался лучшим источником энергии. Электричество все равно нужно
зарекомендовали себя как надежные и коммерчески выгодные.
1860 — Антонио Пачинотти — Создал динамо-машину, обеспечивающую непрерывную Мощность постоянного тока
1867 — Вернер фон Сименс и Чарльз Уитстон создают более мощная и более полезная динамо-машина, в которой использовался электромагнит с автономным питанием. в статоре вместо слабого постоянного магнита.
1871 — Зеноби Грамме зажгла
коммерческая революция электричества. Он заполнил магнитное поле
железный сердечник, который сделал лучший путь для магнитного потока.
Это увеличило
мощность динамо-машины до такой степени, что ее можно было использовать для многих коммерческих
Приложения.
1870-е — Произошел взрыв новых конструкций динамо-машин, конструкций располагался в диком ассортименте, лишь немногие выделялись превосходством в эффективность.
1876 — Чарльз Ф. Браш (Огайо) разработала самую эффективную и надежную конструкцию динамо-машины. к этому моменту. Его изобретения продавались через Telegraph Supply. Компания.
1877 — Франклин Институт (Филадельфия) проводит испытания динамо-машин со всего мира. Публичность этого события стимулирует развитие других, таких как Элиу. Томсон, лорд Кельвин и Томас Эдисон.
Выше: Длинноногая Мэри Эдисона, коммерчески успешная динамо-машина для его системы постоянного тока 1884 |
|
Большинство из них использовали Сименс
и генераторы Ферранти как основу их изучения. Уильям Стэнли
быстро смог изобрести лучший генератор, будучи неудовлетворенным
с генератором Сименса, который он использовал в своем первом
эксперимент.Выше: Генераторы переменного тока Siemens использовались в Лондоне в 1885 году, в США Эдисон не хотел прыгнуть в область переменного тока, в то время как в Европе технология развивалась быстро.
1886-1891 — Многофазные Генераторы переменного тока разработаны CS Bradly (США), August Haselwander. (Германия), Михаил Доливо-Добровский (Германия/Россия), Галилео Феррарис (Италия) и др. Системы переменного тока, которые включают в себя лучший контроль и мощный электродвигатели позволяют переменному току конкурировать.
|
Вестингауз, Сименс, Эрликон,
и General Electric разрабатывают самые мощные генераторы в мире.
Некоторые генераторы все еще работают 115
годы спустя. (Механивилл, Нью-Йорк)Выше: 1894 Элиу Томсон разработал множество Генераторы переменного тока для General Electric
Более поздний генератор Westinghouse 2000 кВт 270 Вольт от после 1900
3. Видео
Механивилль Генераторы с объяснением истории (1897 г.), разработанные вдохновителем переменного тока. Чарльз П. Стейнмец
Генератор Westinghouse в настоящее время построен и испытан (1905 г.
), спроектирован Оливером Шалленбергером, Тесла
и другие в Westinghouse.1895 Ранние мощные генераторы используется в Фолсоме, Калифорния (разработан Элиу Томпсоном, доктором Луи Беллом и другие в GE)
1891 Генератор производства Oerlikon для Международной электротехнической выставки (разработан Добровольского в Германии)
Связанные темы:
Тепловозы электрические | Трансформеры | История питания переменного тока | Силовая передача | Электродвигатели | Провода и кабели |
Источники:
-The
General Electric Story — Зал истории , Скенектади, Нью-Йорк, 1989 г.
Второе издание
— Википедия (Генераторы, Чарльз Браш)
— Википедия (Коммутатор)
— Принципы электричества — General Electric
— История переменного тока — Технический центр Эдисона
— Руководство по электрике Хокинса
Фотографии
/ Видео:
-Авторское право 2011 Технический центр Эдисона.
Снято на месте в Немецком музее, Мюнхен
— Некоторые генераторы сфотографированы в Техническом центре Эдисона, Скенектади,
NY
Bigshot: Learn — Power Generator
Загружаемые PDF-файлы
Научить |
Динамо
Динамо-машина — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. На рис. 5 показана структура простого динамо. Катушка из проводящего провода расположена между северным и южным полюсами двух постоянных магнитов. Когда катушка неподвижна, напряжение не индуцируется. Но когда катушка вращается, она испытывает изменяющееся магнитное поле. Это индуцирует напряжение внутри катушки. Первую половину оборота левая сторона катушки качается северным полюсом левого магнита, а вторую половину оборота — южным полюсом правого магнита. В результате для первой половины катушка генерирует напряжение одной полярности (либо положительной, либо отрицательной), а для второй половины напряжение имеет противоположную полярность. Этот тип напряжения — тот, который переключается между положительным и отрицательным — называется переменным напряжением . На рис. 6а показано типичное переменное напряжение синусоидальной формы, генерируемое в катушке динамо-машины. Вращающаяся катушка динамо-машины подключена к питающей ее цепи с помощью коммутатора [2]. Коммутатор состоит из двух полуцилиндров из гладкого проводящего материала, разделенных небольшим зазором. Каждый полуцилиндр постоянно прикреплен к одному концу вращающейся катушки, и коммутатор вращается вместе с катушкой. Две стационарные щетки , обычно изготовленные из углерода, прижимаются к вращающемуся коллектору. Щетки действуют как клеммы (выходы) динамо-машины.
Помимо работы в качестве выводов катушки, вырабатывающей электричество, коммутатор выполняет еще одну очень важную функцию.  |
5: Простая динамо-машина
Высота синусоидальной волны, которая представляет силу напряжения, наведенного в катушке, зависит от напряженности магнитного поля, количества витков в катушке и скорости вращения катушки [1].