DC история машина
Фигура 1. колело Барлоу:
1 - хек; 2, 3 - канали, пълни с живак; 4, 5 - клеми за свързване на галванична батерия; 6, 7 - медни съоръжения; 8 - ос
В началния период на развитие на двигателя (1821 - 1834 година) е тясно свързано със създаването на физически устройства за доказване на непрекъснато преобразуване на електрическа енергия в механична енергия. През 1821 г. Фарадей godu чрез изследване на взаимодействието с настоящите проводници и магнита показа, че електрическите проводници причинява въртене около магнит или магнит около проводник. Ето защо, Фарадей опит е ярък пример на фундаменталната възможността за изграждането на електрическия двигател.
Възможност за трансформиране на електрическата енергия в механична шоу-близо и в много други експерименти. От 1824 Петър Barlow описано устройството, известен като "Barlow колело" и е един от най-исторически паметници на историята на електрическия двигател.
Фигура 2. Двигател Хенри:
1, 2 - постоянни магнити; 3, 4 - електромагнита; 5, 6 - на галванични клетки; 7-10 - на чашата с живак; 11 - 14 - Ръководства
При полюсите на електромагнит поставени хоризонтално, способността да се извърши разклащане, създадена на постоянните магнити. Промяна на полярността на електромагнита извършва поради промяна на текущата посока на намотката са свързани с помощта на проводници с галванични елементи (елементи запоени към електродите на чашата с живак). Motor Хенри известен факт е, че в това устройство, първият опит да се използва (в този случай, люлеене) привличането и отблъскването на разлика от полюсите на подобно да произвежда непрекъснато движение. Силата на тези двигатели е много малък: един от тези двигатели, построена през 1831 г., имаше 0,044 вата и не може да се използва в практиката.
Фигури 3, 4, 5. Копие на първия електрически двигател Якоби намира в Москва Политехническия музей
Фигура 6. колектор Jacobi мотор
Фигура 7. четка единица двигател Jacobi
Фигура 8. Електрически мотор Jacobi енергия на батерията
Фигура 9. Структурни и електрическа верига на електродвигател Дейвънпорт на:
1 - 4, - подвижен напречно разположени електромагнити; 5, 6 - фиксирани постоянните магнити във формата на полукръг; 7, 8 - медни плочи изолирани един от друг; 9 - 12 - пролет контакти
През 1837 г., американският специалист Томас Дейвънпорт също вграден електрически двигател с директно въртене на анкери (виж фигура 9). Този двигател е взаимодействал подвижни магнити с фиксирани постоянни магнити. Поради местоположението в равнина, движещ се и неподвижни части, Дейвънпорт мотор е по-компактен.
Смятан двигатели работещи на ремаркето на взаимно привличане и отблъскване на магнити или електромагнити. Въртящият момент на вала е нестабилна, и във връзка с алтернативните привличане и отблъскване прът котви, ефектът от тези мотори в системата за моторно задвижване не е много обещаващо.
Фигура Burbuza 10. Двигател
Фигура 11. Мотор Pachinotti
Третият етап в развитието на електрически двигатели, свързани с развитието на проекти на електрически двигатели с пръстен neyavnopolyusnym котва и почти постоянен въртящ момент. Първата стъпка в тази принципно нова посока е взето през 1860 г. на един студент, а по-късно професор в университета в Пиза Антонио Pacinotti.
Развитие на генератори за постоянен ток
DC електрически генератор развитието на четири етапа на могат да бъдат разграничени.
Фигура 12. Батерия Magnetoelectrical Jacobi:
1 - постоянни магнити подкова; 2 - вал; 3 - намотка със стоманена сърцевина; 4 - dvuhplastinchaty барабан превключвател; 5 - макара; вал подкрепа въртене - 6
Първата фаза (1831 - 1851 години) се характеризира чрез създаване на електрически генератори самостоятелно възбуждане от постоянни магнити. Такива генератори се наричат magnetoelectric машини. Първият генератор от типа намери практическо приложение е magnetoelectric генератор Бориса Semenovicha Yakobi. Следвайки метода за подобряване на електрически взривяване мин Jacobi вграден 1842 godu генератор, ги име magnetoelectric батерия (Фигура 12). При завъртане намотките на зъбно колело в областта на постоянните магнити него се индуцира електродвижещо напрежение (EMF); върху вала има смяна на устройство под формата на две половината цилиндри, това е просто колекционер dvuhplastinchaty. Този генератор е бил приет от галванични командването на руската армия, който го използва, за да се възпламени предпазители ми.
Фигура 13. Генератор "Alliance"
По-мощен магнитно генератор генератор бе организирана в Париж, електротехника фирма "Алианс" (оттук и името на новата машина). Генераторът "Алианс" (фигура 13) от желязо рамка са засилени в няколко реда подковообразни постоянни магнити, разположени по периферията около вала. Между редовете на магнити, монтирани на вала на пръстена с голям брой анкери бобини. В вал генератор колектор укрепи и като четки колекторните служат специални ролки. Колата е първият път, устройство за валяк компенсират в зависимост от натоварването. Преместването на ролки се случили под влиянието на проекти, идващи от центробежен регулатор, който е свързан с вала на машината. Генераторът "алианс" може да варира съединение намотки на бобини, в резултат на едн е разнообразен. Вследствие на генератора може да се получат или с висок ток с ниско напрежение и е, например, за целите на галванопластика, ток или по-малка сила, но високо напрежение (40 - 250V) за подаване дъгови лампи. Generator "Алианс" по-ясно, отколкото други, по-малки по размер машини, на недостатъците, установени присъщи на общите магнитно машини, а именно, неадекватни материали и постоянен магнит технология. Под влияние на реакцията на котвата. в резултат на естественото стареене и възможните вибрации бързо демагнетизирам на магнитите, във връзка с която генераторът EMF е намалена, а мощността му е намалена. Освен това, основният недостатък на машини с характерните полюсни котви, беше, че те дадоха рязко пулсиращ ток.
Фигура 14. Генератор Genri Uaylda
Вторият етап на електрическия генератор DC взето сравнително кратък период от време (1851 - 1867 година). Този етап се характеризира с изгодно изграждане на генератори с независимо възбуждане, т. Е. възбуждане на електромагнитите от външен източник. Като пример могат да се споменат Хенри генератор англичанин Wilde (1863). Този генератор (Фигура 14) има U-образна електромагнит, за които мощност е адаптирана възбудител - малка електромагнитна генератор. Машина Уайлд произведени дизайн идея за създаването на самостоятелно развълнуван генератори. Наистина, по-естествено да се хранят намотка ток на генератора поле не е от отделен източник, а най-новата електрическа машина, комбиниране, например последователно възбуждане намотка с котвата намотка.
След 1867 с откриването на принципа на самовъзбуждане на третата фаза в развитието на електрически генератори на енергия. принцип самовъзбуждане стана известно едва след 1887 г., когато почти едновременно самостоятелно генератори са били построени в различни страни. Значителен недостатък на тези генератори е много несъвършен дизайн на котвата. Има се използва така наречената две Т-образна котва, която има формата на вал с надлъжни вдлъбнатини, които са посочени в намотката. Това котва, която е един вид котва в основната сфера, не само ограничава силата на машини, но също така даде рязък пулсиращ ток, и в това отношение не се различава от пръта.
Развитието на самостоятелно развълнуван осцилатори с пръстен барабан котва бележи началото на четвъртия етап в развитието на електрически генератори на енергия. Първият патент за самостоятелно развълнуван генератор с пръстеновиден котва е било получено от бившия "Алианс" фирма дърводелец Зенобия Теофил Gramm през 1870. Той се използва за захранване осветление растения и структурно представено както следва (Фигура 15) на рамката са засилени електромагнити с полюсни части, между които котвата се върти; в специални държачи са укрепвани четки са в контакт с почти съвременен вид колектор. Anchor задвижва посредством ролка. Възбуждането намотка последователно с котвата ликвидация.
Фигура 15. Схема съединения и вид генератор Зеноб Грам:
1 - желязо легло; 2 - електромагнити; 3 - пръстеновиден арматура; 5 - колекторните пластини
В сравнение с котвата Pachinotti, Gramm отстъпи назад, след като направи котва си без зъби, които, от една страна, сложно фиксиране на ликвидация, а от друга страна се увеличава загубите медни котвата. Но фактът, че грам доставя пръстен котва машина със самостоятелно развълнуван, е огромна стъпка напред. Един от най-важните предимства на котва пръстен е, че тя може да доведе до постоянен ток е почти непроменена в величина.
Генератор Грам е много икономичен източник на електрическа енергия, може да доведе до значителна мощност при висока ефективност (ефективност) и относително малкия размер и тегло. Очевидните предимства грам генератор насърчавани, че тя бързо измества другите видове и е много широко разпространена. В началото на 70-те години на принципа на обратимост на електрически машини е вече добре известни и машината Gramm използва в режим генератор. и в режим на двигателя. Така, в началото на 70-те години на двете линии на електрически машини - двигатели и генератори - бяха обединени. Грам машина е машина за постоянен ток модерен тип. Въпреки това, той трябва да се подобри, а това бе последвано от 70-те години - 80-те години на 19 век. Въпреки това, най-значителните подобрения, състоящи се в замяна на пръстен котва барабан, се провежда през 1873 г. от немски електротехника Фридрих фон Хефнър-Altenekom. Основният недостатък на котвата пръстеновидния е лошо използване на мед в неговите намотки, като част от бобините на намотката, разположени върху вътрешната повърхност на пръстена не се използват. Барабанът е закотвен двете страни на всяка секция, участващи в създаването на ЕВФ, не само е работил края ликвидация. От 1878 започва да прави барабан котва предавка, което позволява по-надеждно монтиране бобина и намаляване на въздушна междина в колата. Борбата за намаляване на загубите в тялото на котвата доведе през 1880 г. известният американски изобретател Томас Алва Едисон идеята за производство на ламиниран котва, т. Е. Наетите от тънки стоманени листове, поставили хартия (по-късно при поставянето на стоманени плочи лакирани хартия заменя листовете). В същото през 1880 г. за подобряване на котвата охлаждане условия американски изобретател Хирам Стивънс Максим предложени за отделяне ламиниране котва върху опаковките; Това дава възможност да се образуват в организма на анкерни канали за преминаване на въздуха. Важно подобрение на Машини за постоянен ток е въвеждането през 1884 г. на обезщетението ликвидация, а през 1885 г. - повече полюси. при което може да компенсира реакция арматура и за подобряване на комутация.
Така през 70-те - 80-те машина DC придобити всички основни функции на съвременните машини. Подобренията не засягат основните принципи и структурните звена на машината и са насочени към подобряване на използването на активни материали и подобряване на изолацията, за да се подобри качеството на четки и други неща.