Кой е изобретил Динамо - Изобретателят на Динамо Изобретенията
Чудили ли сте се някога който е изобретил динамото? Кой е направил такова устройство, което произвежда електричество? Е, нека да разберем заедно кой е изобретателят на динамото и как работи това изобретение.
Dynamo е електрически генератор, който произвежда постоянен ток с помощта на превключвател. Динамотата са първите електрически генератори, способни да осигурят индустриална енергия и основата, на която се основават много други устройства за преобразуване на електроенергия, включително електрическия мотор, алтернатора и ротационния преобразувател. Динамо използва въртящи се телени намотки и магнитни полета, за да преобразува механичното въртене в импулси с постоянен ток по закона на Фарадей за индукцията.
Историята на динамото
Първият електрически генератор е изобретен от Майкъл Фарадей през 1831 г., меден диск, въртящ се между полюсите на магнит. Това не беше динамо, защото не използваше превключвател. Дискът на Фарадей обаче генерира много ниско напрежение, тъй като има един път на ток през магнитното поле. Фарадей и други са научили, че по-високи и полезни напрежения могат да се получат чрез усукване на проводника върху намотката няколко пъти. Намотките могат да произвеждат всяко желано напрежение чрез промяна на броя на завъртанията, така че те се превръщат във важна характеристика във всички следващи модели генератори, изискващи изобретението на превключвателя за производство на постоянен ток.
През 1827 г. унгарецът Аньос Джедлик започва експерименти с въртящи се електромагнитни устройства, които той нарича електромагнитни самоходни точила. В своя прототип на еднополюсен електрически стартер неподвижните и въртящите се части са били електромагнитни. Jedlik формулира концепцията за динамо около шест години преди Siemens и Wheatstone, но не я патентова, защото смята, че не е първият, който го е направил. Неговото динамо използва вместо постоянни магнити два електромагнита, поставени в противоположност един на друг, за да индуцират магнитното поле около ротора. В същото време той открива принципа на самовъзбуждане на динамото.
Първото динамо, основано на принципите на Фарадей, е построено през 1832 г. от Иполит Пикси, френски производител на инструменти. Той използва постоянен магнит, който се върти с манивела. Въртящият се магнит е разположен така, че полюсите му да преминават през парче желязо, обвито в изолирана тел. Pixii забеляза, че въртящият се магнит генерира импулс на ток в проводника всеки път, когато полюс преминава през намотката. Северният и южният полюс на магнита обаче индуцираха ток в противоположни посоки. За да преобразува променлив ток в постоянен, Pixii изобретява превключвател, метален цилиндър, разделен на вал, с два еластични метални контакта, които притискат цилиндъра.
Тези ранни модели имаха проблем: електрическият ток, който те произвеждаха, се състоеше от поредица от токови импулси, разделени един от друг поради липса на ток, което доведе до ниска енергийна ефективност, а производителите на електрически генератори по това време нямаха напълно разбра сериозните негативни ефекти от въздушните пролуки в магнитната верига. Антонио Пачиноти, италиански професор по физика, решава този проблем около 1860 г., като замества двуполюсната аксиална намотка с многополюсна тороидална, която той създава чрез непрекъснато навиване на железен пръстен, свързан към проводника. превключвател в няколко точки, еднакво отдалечени от пръстена, превключвателят е разделен на няколко сегмента. Това означаваше, че част от намотката преминаваше непрекъснато покрай магнитите, „изглаждайки“ тока.
Първите практически модели на динамо са обявени независимо и едновременно от д-р Вернер Сименс и Чарлз Уитстоун. На 17 януари 1867 г. Siemens представя на академията в Берлин „динамо-електрическа машина“ (първата употреба на термина), която включва електромагнитни намотки със самостоятелно захранване, а не постоянни магнити, за да създаде статично поле. В същия ден, когато това изобретение беше представено на Кралското общество, Чарлз Уитстоун написа статия, описваща подобен модел с тази разлика, че моделът на Siemens, статичните електромагнити бяха последователно с ротора, а в модела на Wheatstone бяха успоредни. Използването на електромагнити в ущърб на постоянните магнити значително увеличи енергийната ефективност на динамото и позволи за първи път генерирането на висока мощност. Това изобретение доведе директно до първите големи промишлени употреби на електричество. Например през 70-те години на миналия век Siemens използва електромагнитни динамоси за захранване на електрически дъгови пещи за производство на метали или други материали.
Зенобе Грам преоткрива модела на Пачиноти през 1871 г., когато проектира първите търговски електроцентрали, които работят в Париж през 1870 г. Друго предимство на модела на Грем е по-добрият път за магнитен поток чрез запълване на пространството, заето от магнитното поле, с тежки ядра. желязо и минимизиране на въздушните междини между неподвижните и въртящите се части. Динамото на Gramme беше първата машина, генерираща търговски количества енергия за индустрията. Направени са и други подобрения в пръстена на Gramme, но основната концепция за безкраен въртящ се проводник остава в основата на цялата съвременна динамика.
Чарлз Ф. Четка сглобява първото си динамо през лятото на 1876 г. с помощта на конна мелница, за да го храни и получава патента на 24 април 1877 г. Четката започва с основния модел на Gramme, където жицата отстрани и отвътре пръстените бяха извън полето на въздействието на полето и се задържа твърде много топлина. За да се подобри моделът, котвата на пръстена приема формата на диск, а не на цилиндър, а електромагнитите в полето са разположени отстрани на диска, а не по цялата обиколка. Имаше редица четири електромагнита, два със северни полюси и два с южни полюси, като идентичните полюси бяха срещуположни един на друг, от всяка страна на котвата. През 1881 г. се съобщава, че една от династиите на Brush Electric Company е дълга 226 сантиметра, широка 71 сантиметра и висока 91,5 сантиметра, тежи около 2177 килограма и работи със скорост от около 700 оборота в минута. Тогава се смяташе за най-голямото динамо в света. Това динамо захранва 40 дъгови светлини и се нуждае от 36 конски сили за работа.
Dynamos все още се използват в приложения, които използват ниско напрежение, по-точно там, където е необходим постоянен ток с ниско напрежение, където алтернатор с полупроводников изправител е неефективен. Ръчно задвижваните динамо устройства се използват в радио часовници, ръчно задвижвани фенерчета, зарядни устройства за мобилни телефони и друго оборудване с ръчно захранване, използвано за презареждане на батерии. Може би най-популярното все още използвано динамо е велосипедното динамо, което захранва предния фар и ограничителя на велосипеда, като динамото се управлява чрез преместване на колелата на велосипеда.
Сега знаете кой е изобретил динамото и как работи това изобретение. Надяваме се, че тази статия е удовлетворила вашето желание за знания и е обогатила вашите знания.
Статия, написана в категорията Технологии
Вижте други статии в тази категория: