Ano ang isang dinamo machine. Ang unang mga generator ng DC

Ang mga dinamita sa siglo bago huli ay nagsimulang tinawag na direktang kasalukuyang mga generator, ang unang mga pang-industriya na generators na kalaunan ay pinalitan ng alternating kasalukuyang mga generator na angkop para sa conversion ng mga transformer, at lubos na maginhawa para sa pangmatagalang paghahatid na may kaunting pagkawala.

Ngayon, ang salitang "dynamo", bilang panuntunan, ay nangangahulugang maliit na mga generator ng bisikleta (para sa mga headlight) o mga generator ng kamay (para sa mga flashlight ng turista). Tulad ng para sa mga pang-industriya na generator, ngayon ang lahat ng ito ay kahaliling kasalukuyang mga generator. Subalit, alalahanin natin kung paano umunlad at umunlad ang mga unang dinamita.

Ang unang modelo ng isang direktang kasalukuyang generator, o unipolar dynamo, ay iminungkahi pabalik noong 1832 ni Michael Faraday, nang natuklasan lamang niya ang kababalaghan ng electromagnetic induction. Ito ang tinaguriang "Faraday disk" - ang pinakasimpleng generator ng DC. Ang isang magnetong hugis-kabayo ay nagsilbing isang stator sa loob nito, at isang manu-manong paikot na disk na tanso na nagsilbing isang rotor, ang axis at gilid na kung saan ay nakikipag-ugnay sa mga brushes ng kolektor.

Kapag ang disk ay pinaikot, sa bahagi ng disk na tumawid sa magnetic flux sa pagitan ng mga poste ng stator magnet, isang EMF ang na-impluwensyahan, na, kung ang circuit sa pagitan ng mga brushes ay pinaikling sa isang pag-load, na humantong sa hitsura ng isang radial kasalukuyang sa disk. Hanggang sa ngayon, ginagamit ang naturang mga unipolar generators kung saan kinakailangan ang malalaking direktang alon na walang pagwawasto.

Ang Pranses na si Ippolit Pixie ang unang nagtayo ng kahalili, nangyari ito sa parehong 1832. Ang stator ng dinamo machine ay naglalaman ng isang pares ng mga coil na konektado sa serye, ang rotor ay isang permanenteng hugis ng pang-kabayo, bilang karagdagan, ang disenyo ay may isang commutator ng brush.

Ang magnet ay pinaikot, tumawid sa core ng coils na may magnetic flux, at nag-impluwensyang isang harmonic emf sa kanila. At ang awtomatikong switch ay ginamit upang maitama at makakuha ng isang palaging pulsating kasalukuyang sa pag-load.

Nang maglaon, noong 1842, ipanukala ni Jacobi ang paglalagay ng mga magnet sa stator, at ang paikot-ikot na rotor, na paiikot din sa gearbox. Gagawin nitong mas siksik ang generator.

Noong 1856, upang matustusan ang mga serial arc ng Frederick Holmes (ang mga lamp na ito ay ginamit sa mga searchlight ng mga parola), si Frederick Holmes mismo ang nagmungkahi ng isang disenyo ng generator na katulad ng Jacobi generator, ngunit dinagdagan ng isang Watt sentripugal regulator upang mapanatili ang pare-pareho ang boltahe ng lampara sa iba't ibang mga alon ng pag-load, kung ano ang nakamit sa pamamagitan ng awtomatikong paglilipat ng mga brush.

Ang stator ay naglalaman ng 50 magnet, at ang disenyo sa pangkalahatan ay may timbang na 4 na tonelada, at nakabuo ng isang kapangyarihan ng higit sa 7 kW lamang. Humigit-kumulang sa 100 tulad ng mga generator ay ginawa sa ilalim ng tatak na Alliance.

Samantala, ang mga makina na may permanenteng magneto ay naiiba sa isang makabuluhang disbentaha - ang mga magnet ay nawala ang kanilang magnetization sa paglipas ng panahon at lumala mula sa panginginig ng boses, bilang isang resulta, ang boltahe na nabuo ng makina ay naging mas mababa at mas mababa sa oras. Sa kasong ito, ang magnetization ay hindi makontrol upang patatagin ang boltahe.

Bilang isang solusyon, ang ideya ng electromagnetic paggulo ay dumating. Ang ideya ay dumating sa isipan ng imbentor ng Ingles na si Henry Wilde, na noong 1864 ay nagpatawad ng isang generator na may permanenteng pang-akit na pang-akit - ang paggulo ng magnet ay naka-mount lamang sa generator baras.

Nang maglaon, ang isang totoong rebolusyon sa mga generator ay gagawin ng engineer ng Aleman na si Werner Siemens, na matuklasan ang totoong prinsipyo ng dynamoelectric at ilagay ang paggawa ng mga bagong generator ng DC.

Ang prinsipyo ng pagganyak sa sarili ay ang paggamit ng natitirang magnetization ng rotor core para sa pagsisimula ng paggulo, at pagkatapos, kapag natutuwa ang generator, gamitin ang kasalukuyang load bilang magnetizing kasalukuyang, o i-on ang isang espesyal na paggulo na paikot-ikot na pinapakain ng nabuong kasalukuyang kahanay sa pagkarga. Bilang isang resulta, ang positibong puna ay magpapataas ng magnetic flux ng paggulo na nabuo ng kasalukuyang.

Kabilang sa una, ang prinsipyo ng pagganyak sa sarili, o prinsipyo ng dynamoelectric, ay binanggit ang inhinyero mula sa Denmark Soren Hiort. Banggitin niya sa kanyang patent mula sa 1854 ang posibilidad ng paggamit ng natitirang magnetization upang maipatupad ang kababalaghan ng electromagnetic induction upang makakuha ng henerasyon, gayunpaman, natatakot na ang natitirang magnetic flux ay hindi sapat, Hiort ay magmungkahi upang madagdagan ang disenyo ng dinamo na may permanenteng magnet. Ang generator na ito ay hindi kailanman maipapatupad.

Nang maglaon, noong 1856, si Anies Jedlik, isang miyembro ng Hungarian Academy of Sciences, ay magpapahayag ng isang katulad na ideya, ngunit hindi magpapatawad ng anupaman. 10 taon lamang ang lumipas, napagtanto ni Samuel Varley, isang mag-aaral ng Faraday, na isinasagawa ang prinsipyo ng self-excited dinamo. Ang kanyang patent application (noong 1866) ay naglalaman ng isang paglalarawan ng isang aparato na halos kapareho sa Jacobi generator, ang mga permanenteng magneto lamang ang napalitan ng isang paikot-ikot na paggulo - paggulo ng mga electromagnets. Bago magsimula, ang mga cores ay na-magnetize ng direktang kasalukuyang.

Sa simula ng 1867, ang imbentor na si Werner Siemens ay gumawa ng mga ulat sa Berlin Academy of Sciences. Ipinakita niya sa publiko ang isang generator na katulad ng generator ng Varley, na tinawag na "dynamo". Sinimulan ang makina sa mode ng engine upang ang mga windings ng patlang ay na-magnet. Pagkatapos ang kotse ay naging isang generator.

Ito ay isang tunay na rebolusyon sa pag-unawa at disenyo ng mga de-koryenteng makina. Sa Alemanya, nagsimula ang laganap na produksiyon ng mga dinamikong Siemens - nasasabik sa sarili ang mga generator ng DC - ang unang industriya ng mga dinamita.

Ang disenyo ng mga dinamita ay nagbago sa paglipas ng panahon: Theophilus Gramm, sa parehong taon 1867, iminungkahi ang isang singsing na singsing, at noong 1872 ang punong taga-disenyo ng Siemens-Halske, Gefner Altenek, ay magmungkahi ng paikot-ikot na paikot-ikot.

Kaya ang mga generator ng DC ay kukuha ng kanilang pangwakas na hugis. Noong ika-19 na siglo, kasama ang paglipat sa alternating kasalukuyang, ang mga hydroelectric na istasyon ng kuryente at mga istasyon ng thermal power ay magsisimulang makabuo ng mga alternatibong kasalukuyang sa mga alternatibong kasalukuyang mga generator. Ngunit ito ay isang ganap na naiibang kuwento ...

Tingnan din sa paksang ito:

Ang mga pangunahing uri ng mga electric generator at ang kanilang mga tampok

Comments

[#1 Michael]

Kaya ang generator mula sa asynchronous motor ay maaari ring mai-ranggo bilang isang dinamo.