Dinamo makinesi nedir. İlk DC jeneratörleri

Son yüzyıldan önceki dinamoslar, doğrudan akım jeneratörleri olarak adlandırılmaya başladı, ilk sanayi jeneratörleri, daha sonra transformatörlerle dönüştürmeye uygun alternatif akım jeneratörleri ile değiştirildi ve çok az kayıpla uzun mesafeli iletim için son derece uygun.

Bugün, "dinamo" kelimesi, kural olarak, küçük bisiklet jeneratörleri (farlar için) veya el jeneratörleri (turist fenerleri için) anlamına gelir. Endüstriyel jeneratörlere gelince, bugün tüm bunlar alternatif akım jeneratörleri. Bununla birlikte, ilk dinamiklerin nasıl geliştiğini ve geliştiğini hatırlayalım.

Doğru akım jeneratörünün veya tek kutuplu dinamo'nun ilk modeli, 1832'de sadece elektromanyetik indüksiyon fenomenini keşfettiğinde Michael Faraday tarafından önerildi. En basit DC jeneratörü olan "Faraday disk" idi. At nalı şeklindeki bir mıknatıs, içinde stator görevi gördü ve elle döndürülmüş bir bakır disk, ekseni ve kenarı toplayıcı fırçalarıyla temas halinde olan bir rotor olarak hizmet etti.

Disk döndürüldüğünde, diskin stator mıknatısın kutupları arasındaki manyetik akıyı geçen kısımda, fırçalar arasındaki devre bir yüke kısa devre olursa, diskte radyal bir akımın ortaya çıkmasına neden olan bir EMF indüklendi. Benzer tek kutuplu jeneratörler bugün hala düzeltme olmadan büyük doğrudan akımların gerekli olduğu yerlerde kullanılmaktadır.

Fransız Ippolit Pixie ilk önce alternatörü inşa etti, aynı 1832'de oldu. Dinamo makinesinin statoru seri olarak bağlanmış bir çift bobin içeriyordu, rotor at nalı şeklindeki kalıcı bir mıknatıstı, ayrıca tasarımda bir fırça komütatörü vardı.

Mıknatıs döndü, bobinlerin çekirdeğini manyetik bir akı ile geçti, içlerinde harmonik bir emf indükledi. Ve otomatik anahtar, yükte sabit bir titreşimli akım düzeltmek ve elde etmek için kullanıldı.

Daha sonra, 1842'de Jacobi, statorun üzerine mıknatısların yerleştirilmesini ve rotor üzerindeki sargının dişli kutusunun içinden dönmesini önerecektir. Bu jeneratörü daha kompakt hale getirecektir.

1856'da Frederick Holmes seri ark lambalarını tedarik etmek için (bu lambalar deniz fenerlerinin projektörlerinde kullanıldı), Frederick Holmes'un kendisi Jacobi jeneratörüne benzer bir jeneratör tasarımı önerdi, ancak lamba voltajını farklı yük akımlarında sabit tutmak için bir Watt santrifüj regülatörü ile desteklendi, fırçalar otomatik olarak kaydırılarak elde edilen

Stator 50 mıknatıs içeriyordu ve tasarım genellikle 4 ton ağırlığındaydı ve 7 kW'ın biraz üzerinde bir güç geliştirdi. Alliance markası altında yaklaşık 100 jeneratör üretildi.

Bu arada, sabit mıknatıslı makineler önemli bir dezavantajda farklılık gösterdi - mıknatıslar zaman içinde mıknatıslanmalarını kaybetti ve titreşimden bozuldu, sonuç olarak, makine tarafından üretilen voltaj zamanla azaldı ve azaldı. Bu durumda, gerilimi stabilize etmek için mıknatıslanma kontrol edilemedi.

Bir çözüm olarak elektromanyetik uyarma fikri geldi. Fikir, 1864'te kalıcı bir mıknatıs uyarıcısı olan bir jeneratörü patentleyen İngiliz mucit Henry Wilde'nin aklına geldi - uyarma mıknatısı basitçe jeneratör şaftına monte edildi.

Daha sonra, jeneratörlerde gerçek bir devrim, gerçek dinamoelektrik prensibini keşfedecek ve yeni DC jeneratörlerinin üretimini devreye sokacak olan Alman mühendis Werner Siemens tarafından yapılacak.

Kendini uyarma ilkesi, uyarımı başlatmak için rotor çekirdeğinin artık mıknatıslanmasını kullanmaktır ve daha sonra jeneratör uyarıldığında, yük akımını mıknatıslama akımı olarak kullanın veya yüke paralel olarak üretilen akım tarafından beslenen özel bir uyarma sargısını açın. Sonuç olarak, olumlu geri besleme akım tarafından üretilen uyarmanın manyetik akısını artıracaktır.

Birincisi, kendini uyarma ilkesi veya dinamoelektrik ilkesi Danimarka Soren Hiort'tan mühendis. 1854'teki patentinde, üretimi elde etmek için elektromanyetik indüksiyon fenomenini uygulamak için artık mıknatıslama kullanma olasılığından bahsedecek, ancak artık manyetik akının yeterli olmayacağından korkan Hiort, dinamo tasarımını kalıcı mıknatıslarla desteklemeyi önerecektir. Bu jeneratör hiçbir zaman uygulanmayacaktır.

Daha sonra 1856'da Macar Bilimler Akademisi üyesi Anies Jedlik de benzer bir fikir sunacak, ancak hiçbir şeyi patentlemeyecek. Sadece 10 yıl sonra Faraday'ın öğrencisi Samuel Varley, pratikte kendinden heyecanlı dinamo prensibini fark ediyor. Patent başvurusu (1866'da) Jacobi jeneratörüne çok benzeyen bir cihazın tanımını içeriyordu, sadece kalıcı mıknatıslar zaten bir uyarma sargısı - uyarma elektromıknatıslarıyla değiştirildi. Başlamadan önce, çekirdekler doğru akım ile mıknatıslandı.

Mucit Werner Siemens, 1867'nin başında Berlin Bilimler Akademisi'nde raporlar verdi. O halka "Dinamo" adı verilen Varley jeneratörüne benzer bir jeneratör sundu. Makine motor modunda başlatıldı, böylece alan sargıları mıknatıslandı. Sonra araba bir jeneratöre dönüştü.

Elektrikli makinelerin anlaşılması ve tasarımında gerçek bir devrimdi. Almanya'da, Siemens dinamosunun yaygın üretimi - kendinden heyecanlı DC jeneratörleri - ilk sanayi dinamikleri başladı.

Dinamosların tasarımı zamanla değişti: Theophilus Gramm, aynı yıl 1867'de bir halka çapa önerdi ve 1872'de Siemens-Halske'nin baş tasarımcısı Gefner Altenek davul sarması önerdi.

Böylece DC jeneratörleri son şeklini alacaktır. 19. yüzyılda, alternatif akıma geçişle birlikte, hidroelektrik santralleri ve termik santraller alternatif akım jeneratörlerinde alternatif akım üretmeye başlayacaktır. Ama bu tamamen farklı bir hikaye ...

Ayrıca bu konuya bakın:

Ana elektrik jeneratörleri ve özellikleri

Comments

[#1 Michael]

Böylece asenkron motordan gelen jeneratör de bir dinamo olarak sıralanabilir.