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讲讲发电机的发展史
lpck2012
在公元1831年,法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场,导线转动有电流流过电线,法拉第因此了解到电和磁场之间有某种紧密的关连,他建造了第一座发电机原型,其中包括了在磁场中迥转的铜盘,此发电机产生了电力。在此之前,所有的电皆由静电机器和电池所产生,而这二者均无法产生巨大力量。但是,法拉第的发电机终于改变了一切。 发电机包括一个能在二个或二个以上的磁场间迅速旋转的电磁铁,当二个磁场相互交错,就产生了电,由电线从发电机中导出。电子工程师依发电机线绕的方式和磁铁的安排,而获得交流电(AC)或直流电(DC),大部分发电机都是产生交流电,它比直流电更易由传输线作长距离的传送。 学过物理课的人都会记得,英国科学家法拉第于1831 年发现了电磁感应原理。这一在人类社会发展过程中起到重要作用的原理是说:“当磁场的磁力线发生变化时,在其周围的导线中就会感应产生电流。” 法拉第曾煞费苦心,通过研究和反复实验,终于发现了这一影响巨大的科学原理,而且他确信,利用此原理肯定能制造出可以实际发电的发电机。 就在法拉第发现电磁感应原理的第二年,受法拉第发现的启示,法国人皮克希应用电磁感应原理制成了最初的发电机。 皮克希的发电机是在靠近可以旋转的U 形磁铁(通过手轮和齿轮使其旋转)的地方,用两根铁芯绕上导线线圈,使其分别对准磁铁的N 极和S 极,并将线圈导线引出。这样,摇动手轮使磁铁旋转时,由于磁力线发生了变化,结果在线圈导线中就产生了电流。 由这种发电机的装置可以知道,每当磁铁旋转半圈时,线圈所对应的磁铁的磁极就改变一次,从而使电流的方向也跟着改变一次。为了改变这种情况,使电流方向保持不变,皮克希想出了一个巧妙的办法:在磁铁的旋转轴上加装两片相互隔开成圆筒状的金属片,由线圈引出的两条线头,经弹簧片分别与两个金属片相接触。另外,再用两根导线与两个金属片接触,以引出电流。这个装置,就叫做整流子,在后来的发电机上仍得到应用。 整流子为什么能保持电流方向不变呢?这是因为电流从线圈流入整流子,而整流子是和磁铁一起旋转的。当磁铁转过半圈,线圈中电流方向倒逆过来,整流子也正好转过半周来而掉转了方向,因而输出的电流方向始终是不变的。 皮克希发明的这种发电机在世界上是首创,当然也有其不足之处。需要对它进行改进的地方,一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵活;二是通过整流子可以得到定向的电流,但是电流强弱还是不断变化的。为改变这种情况,人们采用增加一些磁铁和线圈数量,并稍微错开地将变化的电流一起引出的办法,使输出电流的强度变化控制在一定的范围内。 从皮克希发明发电机后的30 多年间,虽然有所改进,并出现了一些新发明,但成果不大,始终未能研制出能输出像电池那样大的电流,而且可供实用的发电机。 1867 年,德国发明家韦纳·冯·西门子对发电机提出了重大改进。他认为,在发电机上不用磁铁(即永久磁铁),而用电磁铁,这样可使磁力增强,产生强大的电流。 西门子用电磁铁代替永久磁铁发电的原理是,电磁铁的铁芯在不通电流时,也还残存有微弱的磁性。当转动线圈时,利用这一微弱的剩磁发出电流,再反回给电磁铁,促使其磁力增强,于是电磁铁也能产生出强磁性。 接着,西门子着手研究电磁铁式发电机。很快就制成了这种新型的发电机,它能产生皮克发电机所远不能相比的强大电流。同时,这种发电机比连接一大堆电池来通电要方便得多,因而它作为实用发电机被广泛应用起来。 西门子的新型发电机问世后不久,意大利物理学家帕其努悌于1865 年发明了环状发电机电枢。这种电枢是以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕制的线圈,从而提高了发电机的效率。 实际上,帕斯努悌早在1860 年就提出了发电机电枢的设想,但未能引起的人们的注意。1865 年,他又在一本杂志上发表了这一独创性的见解,仍未得到社会的公认。 到了1869 年,比利时学者古拉姆在法国巴黎研究电学时,看到了帕其努悌发表的文章,认为这一发明有其优越性。于是,他就根据帕其努悌的设计方案,兼采纳了西门子的电磁铁式发电机原理进行研制,于1870 年制成了性能优良的发电机。 在帕其努悌的发明中,对发电机的整流子部分进行了重要改进,使发电机发出的电流强度变化极小。而采用帕其努悌设计方案制成的古拉姆式发电机,其发出的电流强度变化也很小。这是古拉姆发电机的优良性能的表现之一。 古拉姆发电机的性能好,所以销路很广,他不仅发了财,而且被人们誉为“发电机之父”。 有些人看到古拉姆发明发电机获得成功,也想对发电机进行改进从而制造出更先进的发电机。在这些人中,就有德国的西门子公司研究发电机的工程师阿特涅。他发明了古拉姆发电机不同的线圈绕线方式,制成了性能良好的发电机。 古拉姆发电机的电枢是将铁丝绕成环状,在环与环之间夹上纸进行绝缘,然后将环捆在一起作为铁芯,在其上面绕上导线线圈,再由线圈的不同部位引出一些导线,接向带整流子。而阿特涅发电机的电枢,是用许多薄圆铁板以纸绝缘后重叠起来,制成铁芯,然后在上面绕上导线线圈。人们把这种方法叫做“鼓卷”,意思是像鼓一样的形状。经过这种改进后,发电机无论是外观或是性能,都比原来有了很大起色。 西门子公司由于阿特涅的这项发明而益发驰名。于是,德国以西门子公司为核心,大力研制各种发电机,从而使电力工业得到了迅速的发展。 随着发电机的逐渐大型化,转动发电机的动力也发生了变化。其中以水力作动力更使人们感兴趣。这是因为用水力转动大型发电机较方便,而且不消耗燃料,成本低。因此,西门子公司又投入水力发电的研究工作。 利用水力发电与水力发电不同,前者必须将发电机安装在水流湍急的地方,也就是水流落差大的地方。这样,就必须在山中河川的上游发电,然后再输送到远方的城市。 为了远距离输送电,就要架设很长的输电线。但是,在输电线中通过很强的电流时,电线就要发热,这样,好不容易发出的电能在送向远方的途中,却因为电线发热而损耗掉了。 为了减少电能在长距离输送中的发热损耗,可以采用的办法有两个:一是增加电压的截面积,即将电线加粗,减小电阻;二是提高电压而减小电流。 前一个措施因需要大量的金属导线,而且架设很粗的导线有很多困难,因而很难得到采用。比较起来,还是后一个措施有实用价值。然而,对于当时使用的直流电来说,使其电压提高或降低都是难以实现的。于是,人们只得开始考虑利用电压很容易改变的交流电。 看来,将直流发电机改为交流电发电机比较容易,主要是取掉整流子就行了。所以,西门子公司的阿特涅便于1873 年发明了交流发电机。此后,对交流发电机的研究工作便盛行起来,从而使这种发电机得到了迅速的发展 [转]
2023-01-23
2条回答
问
交流发电机有什么优点和缺点
5ecc0202d53f
交流发电机无需整流,效率高,成本低。但产生的是交流电,不符合某些电器的要求,需要额外整流。直流发电机成本效率不如交流发电机,但是产生的直接就是是直流电,电压稳定,可以提供某些电器所需要的直流电
2023-01-23
1条回答
问
电动机和发电机的区别??
bb1fbf04a4cd
工作原理不一样,电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的;发电机是利用电磁感应现象制成的。构造也不同电动机与电刷接触的是换向器,而发电机与电刷接触的是两个滑环。
2023-01-23
5条回答
问
汽车发电机是怎样工作的
0eb75e8c1279
你好! 汽车的发电机是一个将发电机提供的机械能转换为电能的电磁装置。汽车直流(DC)发电机是一个导体线圈穿过一个固定的磁场。当电枢线圈在固定磁场中旋转,在电枢线圈中产生电压。交流(AC )发电机则是线圈保持不动,而移动磁场。 磁场(转子)在固定的线圈 (定子)中旋转,从而在定子线圈中产生电压。发电机发出的电通过调节器输送到电瓶。电瓶(铅酸蓄电池)由正极板、负极板、隔板组成,极板与电解液发生化学反映,产生电,电瓶充、放电给汽车提供电能。汽车是单线制供电,一般是负极接地,把电瓶上的负极线固定到车的大架子上,车体的金属导电构成回路。正极接到起动机上,由起动机再接到点火的钥匙上,点火钥匙再接各用电的电器及仪表。 。
2023-01-23
2条回答
问
什么是柴油发电机
0726abde7ce4
用柴油机做为发电机的原动力的叫柴油发电机,就好比,用蒸汽轮机做原动力的叫汽轮发电机;还有水轮发电机,风力发电机,汽油发电机....
2023-01-23
2条回答
问
发电机和电动机的区别是什么!各自原理是什么?
sansan2016
发电机和电动机的区别是:发电机是把机械能转换成电能.电动机是把机械能转换成电能: 发电机的原理是动磁生电.电动机原理是磁电生力.(在这里一句两句讲不清楚的).可以买一本电工基础看看。
2023-01-23
3条回答
问
发电机 过热 奇瑞 风云2
canyuelvse
发电机过热有两种可能:一是发电机本身运转轴承或者线圈电刷之间存在由于润滑不足或者故障引起的过度摩擦;二是车辆电路中存在高耗能电器或者线路短路故障。建议在排查发电机本身没有运转故障的情况下,重点检查全车电路负载情况。
2023-01-12
6条回答
问
电机调速器该怎么接啊!~有三个接头!~
weiling910
电机是不是滑差离合式电机 调速器是电磁调速器吗 如果是应为5根线才对
2023-01-11
4条回答
问
宝马5系气门电机怎么对
9b9bff77926d
发动机简单调两次调气门方法 一、气门间隙的意义 进、排气门头部直接位于燃烧室内,而排气门整个头部又位于排气通道内,因此受到的温度很高。在如此高温下,气门会因受热膨胀而伸长。由于气门传动组零件都是刚性体,假如在冷态时各零件之间不留有气门间隙,受热膨胀的气门就会使气门关闭不严而漏气,导致发动机功率下降、燃油消耗增加、发动机过热甚至不能起动。因此发动机在冷态装配时,在气门组和气门传动组之间一定要留有一定的气门间隙。在发动机工作过程中,气门间隙的大小会发生变化,因此在气门机构中设有气门间隙调整装置,以便对气门间隙进行调整。 二、“两次调整法”调整气门间隙 所谓“两次调整法”是指只要把发动机的曲轴摇转两次,就能把多缸发动机的所有气门全部检查调整好。 1.“两次调整法”——“双排不进法” “双排不进法”的“双”指处于上止点的缸,的两个气门间隙均可调整,“排”指该缸的排气门间隙可调整,“不”指该缸的两个气门间隙均不可调整,“进”指该缸的进气门间隙可调整。 2.“两次调整法”的操作程序 摇转曲轴,根据正时记号找出第一缸压缩行程上止点; (2)根据发动机的工作顺序,按“双、排、不、进”原则确定能调整的气门,然后检查、调整气门间隙; (3)将曲轴再转一圈,使正时记号对准,用同样的方法检查、调整其余气门间隙,至此所有的气门检查、调整完毕。 3.几种工作顺序不同的发动机气门可否调节的确定。
2023-01-01
3条回答
问
关于面包车手调怠速电机
fyqp1108
绝对不会省油,并却你也很难调小。发动机怠速是指发动机能克服自身阻力持续平稳运转的最低转速,这个转速也不是一个恒定值,而是围绕目标转速一定范围内来回波动(比如目标转速800rpm,那么实际可能在780~820rpm之间来回波动)且无限接近目标转速。怠速时,发动机电脑会根据各传感器信号确定目标转速,并指令控制怠速电机开度和喷油量。如果你强制调小进气量,那么会导致怠速不稳,怠速熄火或者没有怠速:如果怠速不稳,会消耗发动机动力,浪费燃油;如果总是熄火,那么你要多次启动,而启动也是特别费油的哦! 再说怠速电机是受电脑控制自动调解进气量的,要强制调小进气量可能要破坏怠速电机。
2023-01-01
3条回答
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