淺談電機(jī)的發(fā)展

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1、淺談電機(jī)的發(fā)展史專(zhuān)業(yè)：電力工程及自動(dòng)化姓名：張?jiān)茤|學(xué)號(hào):3372010524摘要：本文主要研究電機(jī)的發(fā)展歷史及其發(fā)展未來(lái)，其展開(kāi)的順序?yàn)椋簥W斯特發(fā)現(xiàn)電磁（1820）一法拉第電磁回轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)（發(fā)明電動(dòng)機(jī)模型）一涅拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)（發(fā)明發(fā)電機(jī)模型）一法拉第兼任企業(yè)顧問(wèn)研制永磁電機(jī)（卜西門(mén)子發(fā)明激磁電機(jī)一格拉姆發(fā)明直流發(fā)屯機(jī)和電動(dòng)機(jī)一斯拉發(fā)明交流電機(jī)和電動(dòng)機(jī)）一19世紀(jì)末美國(guó)電動(dòng)機(jī)床出現(xiàn)一伏特汽車(chē)公司裝配流水線。關(guān)鍵詞：直流電機(jī)交流電機(jī)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正文：一、直流電機(jī)的產(chǎn)生與形成皮克西:第一臺(tái)永磁式直流發(fā)電機(jī)；西門(mén)子:自激式直流發(fā)電機(jī)；格拉姆:環(huán)形電樞直流發(fā)電機(jī)。1820年丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特

2、（HansChristianOersted,17力?1851）發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng):將導(dǎo)線的一端和伽伐尼電池正極連接，導(dǎo)線沿南北方向平行地放在小磁針上方，當(dāng)導(dǎo)線另一端連接到負(fù)極時(shí)，磁針立即指向東西方向。把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導(dǎo)線和磁極之間，甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子里，磁針照樣偏轉(zhuǎn)隨后安培通過(guò)總結(jié)電流在磁場(chǎng)中所受機(jī)械力的情況建立了安培定律。1821年9月法拉第發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞永久磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，第一次實(shí)現(xiàn)了電磁運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，從而建立了電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)室模型，被認(rèn)為是世界上第一臺(tái)電機(jī)，在一個(gè)盤(pán)子內(nèi)注入水銀，盤(pán)子屮央固定一個(gè)永磁體，盤(pán)子上方懸掛一根導(dǎo)線

3、，導(dǎo)線的一端可在水銀中移動(dòng)，另一端跟電池的一端連接在一起，電池的另一端跟盤(pán)了連在一起，構(gòu)稱導(dǎo)電回路，載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)。1822年，法國(guó)的阿拉戈蓋呂薩克發(fā)明電磁鐵，即用電流通過(guò)繞線的方法使其中鐵塊磁化。1825年，斯特企（W.sturgeon）用16圈導(dǎo)線制成了第-?塊電磁鐵。1829年，美因電學(xué)家亨利對(duì)斯特金電磁鐵裝置進(jìn)行了一些革新，絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線，因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過(guò)分靠近而短路。由于導(dǎo)線有了絕緣層，就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起，由于線圈越密集，產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越強(qiáng)，這樣就人人提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力。到了1831年，亨利試制出了一塊更新的電磁鐵，雖然它的體積

4、并不大，但它能吸起1噸重的鐵塊。1826年德因G.S歐姐提出電路實(shí)驗(yàn)定律——?dú)W姐定律。1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久，他乂利用電磁感應(yīng)發(fā)明了世界上第一臺(tái)真止意義上的電機(jī)■法拉第鬪盤(pán)發(fā)電機(jī)，如圖2所示。這臺(tái)發(fā)電機(jī)制構(gòu)造跟現(xiàn)代的發(fā)電機(jī)不同，在磁場(chǎng)所中轉(zhuǎn)動(dòng)的不是線圈，而是一個(gè)紫銅做的圓盤(pán)。圓心處固定一個(gè)搖柄，圓盤(pán)的邊緣和圓心處各與一個(gè)電刷緊貼，用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來(lái):銅圓盤(pán)放置在蹄形永磁體的磁場(chǎng)小，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄使銅圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，電流表的指針偏向一?邊，電路屮產(chǎn)生了持續(xù)的電流同年夏天，亨利對(duì)法拉第的電動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行了改進(jìn)，制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置〔振蕩電動(dòng)機(jī)），如圖3所示，該裝

5、置的運(yùn)動(dòng)部件是在垂直方向上運(yùn)動(dòng)的電磁鐵,當(dāng)它們端部的導(dǎo)線與兩個(gè)電池交替連接吋，屯磁鐵的極性自動(dòng)改變，電磁鐵與水磁體相互吸引或排斥，使電磁鐵以每分鐘75各周期的速度上下運(yùn)動(dòng)。亨利的電動(dòng)機(jī)的重要意義在于這是第一次展示了由磁極排斥和吸引產(chǎn)生的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，是電磁鐵在電動(dòng)機(jī)屮的真正應(yīng)用。1832年，斯特金發(fā)明了換向器，據(jù)此對(duì)亨利的振蕩電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，并制作了世界上第一臺(tái)能產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，其原理如圖4所示.后來(lái)他還制作了一個(gè)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。1832年，法國(guó)A.H.皮克西在巴黎公開(kāi)了一臺(tái)永久磁鐵型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機(jī)，如圖5所示。一年后，他在發(fā)電機(jī)上安裝整流了，將交流電變?yōu)橹绷麟?。同年，俄?/p>

6、德國(guó)人HF衛(wèi)?楞次提岀電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)?原理一一楞次定律，證明發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)是可逆的。但1870年以前，直流發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)一直在獨(dú)立發(fā)展著。1834年，德國(guó)的雅可比成了一種簡(jiǎn)單的裝置:在兩個(gè)U型電磁鐵小間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵，通電后，棒型磁鐵與U型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用，帶動(dòng)輪411轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖6所示。后來(lái)，雅可比做了一具大型的裝置，安在小艇上，用320個(gè)丹尼爾電池供電，1838年小艇在易北河上首次航行，吋速只有2.2公里，與此同吋，美國(guó)的達(dá)文波特也成功地制出了驅(qū)動(dòng)印刷機(jī)的電動(dòng)機(jī)，印刷過(guò)美國(guó)電學(xué)期刑《電磁和機(jī)械情報(bào)》。但這兩種電動(dòng)機(jī)都沒(méi)有多大商業(yè)價(jià)值，用電池作電源，成

7、本太大、不實(shí)用。1845年，英國(guó)的惠斯通(GWheatstone)用電磁鐵代替A久磁鐵，井取得了專(zhuān)利權(quán)。這是增強(qiáng)發(fā)電機(jī)輸岀功率的一個(gè)重要措施。1854年，月麥的赫爾特發(fā)明了口激式電機(jī)。1857年，英國(guó)的惠斯通發(fā)明自激電磁鐵型發(fā)電機(jī)。1860年，意大利的L奇諾蒂(A.PacinoHi)發(fā)明了齒狀電樞。1865年，意大利物理學(xué)家帕其努梯發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機(jī)電樞。這種電樞是以在鐵環(huán)上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈，從而提高了發(fā)電機(jī)的效率。1866年西門(mén)了的創(chuàng)始人維爾