Грамма машинасы - Gramme machine

Грамма аппараты немесе Грамме магниті.

A Грамма машинасы, Грамм сақинасы, Грамма магнето, немесе Грамма динамо болып табылады электр генераторы өндіреді тұрақты ток, оның бельгиялық өнертапқышына арналған, Zénobe Gramme, және а ретінде салынды динамо немесе а магнето.[1] Бұл өнеркәсіп үшін өнеркәсіптік ауқымда қуат өндіретін алғашқы генератор болды. Ойлап тапқан машинамен шабыттандырылған Антонио Пачинотти 1860 жылы Грамм сыммен оралған сақина түріндегі жаңа индукцияланған ротордың дамытушысы болды (Грамм сақинасы) және осы аппаратты Ғылым академиясы жылы Париж 1871 ж. 19 ғасырдағы электр машиналарында танымал болғанымен, Gramme орамасының принципі қолданылмайды, өйткені ол өткізгіштерді тиімсіз пайдаланады. Сақинаның ішкі бөлігіндегі орамның бөлігі ағынды қысқартпайды және машинада энергияның өзгеруіне ықпал етпейді. Балама барабан арматурасы ретінде орамға бұрылыстар саны екі есе және коммутаторлық штангалар саны екі есе қажет.[2]

Сипаттама

Грамма машинасы

Грамме машинасында сақиналық арматура қолданылған, сериясы бар арматура катушкалар, айналмалы жұмсақ сақинаның айналасында темір. Катушкалар тізбектей жалғанған, ал әр жұп арасындағы түйісу а-ға қосылған коммутатор онда екі щетка жұмыс істейді. Тұрақты магниттер а өндіретін жұмсақ темір сақинаны магниттеңіз магнит өрісі ол якорь айналған кезде катушкалар арқылы айналады. Бұл а Вольтаж қылшықтармен алынған арматураның қарама-қарсы жағындағы катушкалардың екеуінде.

Ертерек электромагниттік машиналар магнитті бір немесе екі электромагниттің полюстерінің жанынан өткізді немесе айналдырылған катушкалар оралды қос Т арматуралары тұрақты статикалық магнит өрісі шегінде, тұрақты орташа күштің тұрақты шығысына емес, төмен орташа қуаттылықтың өтпелі шығуына алып келетін тұрақты токтың қысқаша секірулерін немесе импульстерін жасайды.

Грамме сақинасының якорында бірнеше катушкалар болған кезде, кернеудің толқындық формасы іс жүзінде тұрақты болады, осылайша жақын орналасқан тұрақты ток жабдықтау. Машинаның бұл түріне тек қажет электромагниттер қазіргі заманғы болу үшін магнит өрісін өндіреді генератор.

Қазіргі заманғы электр қозғалтқышының өнертабысы

Өнеркәсіптік экспозициядағы демонстрация кезінде Вена 1873 жылы Грамм кездейсоқ түрде егер бұл құрылғы тұрақтыВольтаж қуат көзі, ретінде жұмыс істейді электр қозғалтқышы. Gramme серіктесі, Гипполит Фонтейн, абайсызда Gramme машинасының терминалдарын электр қуатын өндіріп жатқан басқа динамомен байланыстырды және оның білігі айнала бастады.[3] Грамме машинасы ойыншықтан немесе зертханалық қызығушылықтан гөрі пайдалы алғашқы қуатты электр қозғалтқышы болды. Бүгінгі күні осы дизайнның кейбір элементтері барлық тұрақты электр қозғалтқыштарының негізін құрайды. Граммның бірнеше қабаттасқан катушкалармен бірнеше коммутатор контактілерін қолдануы және сақина арматурасын қолданудағы жаңалығы ертерек жақсарған динамос және ауқымды электр құрылғыларын жасауға көмектесті.

Бұрынғы электр қозғалтқыштарының конструкциялары тиімсіз болды, өйткені олардың айналу роторларының үлкен немесе өте үлкен ауалық саңылаулары болды. Ұзын ауа саңылаулары әлсіз күштерді тудырады, нәтижесінде момент аз болады. Деп аталатын құрылғы Сент-Луис моторы (әлі күнге дейін ғылыми жабдықтау үйлерінде бар), бірақ бұл үлкен тиімсіздікті айқын көрсетеді және студенттерді нақты қозғалтқыштардың қалай жұмыс істейтіндігі туралы қателеседі. Бұл алғашқы тиімсіз конструкциялар магниттердің ферромагниттік материалдарды (темір мен болат сияқты) біршама қашықтықтан қалай тартқанын бақылауға негізделген. ХІХ ғасырда электр инженерлеріне кішігірім ауа саңылауларының маңыздылығын білу үшін бірнеше онжылдықтар қажет болды. Алайда, Gramme сақинасы салыстырмалы түрде аз ауа алшақтығына ие, бұл оның тиімділігін арттырады. (Жоғарғы суретте құрсаумен ұқсас үлкен бөлік - ламинатталған тұрақты магнит; Грамма сақинасын құрсаудың түбінен көру қиын.)

Жұмыс принципі

Бір полюсті, бір катушкалы Грамм сақинасы.[4]

Бұл суретте оңайлатылған бір полюсті, бір катушкалы Грамм сақинасы және сақина бір айналым айналдырған кезде пайда болған ток сызбасы көрсетілген. Ешқандай нақты құрылғы дәл осы дизайнды қолданбаса да, бұл диаграмма келесі суреттерді жақсы түсіну үшін құрылыс материалы болып табылады.[5]

Бір полюсті, екі катушкалы Грамм сақинасы.[6]

Бір полюсті, екі катушкалы Грамм сақинасы. Сақинаның қарама-қарсы жағындағы екінші катушка сымға қосылады параллель біріншісімен. Төменгі катушка жоғарғы катушкаға қарама-қарсы бағытталғандықтан, бірақ екеуі де бірдей магнит өрісіне батырылғандықтан, ток щетка терминалдары бойынша сақина құрайды.[5]

Екі полюсті, төрт катушкалы Грамм сақинасы.[7]

Екі полюсті, төрт катушкалы Грамм сақинасы. A және A 'катушкалары, B және B' катушкалары сияқты қосылып, 90 ° қуаттылықтан екі импульс шығарады. фаза бір-бірімен. А және А 'катушкалар максималды шығуда болған кезде, В және В' катушкалар нөлдік шығуда болады.[5]

Үш полюсті, алты катушкалы Грамм сақинасы.[8]

Үш полюсті, алты катушкалы Грамме сақинасы және біріктірілген үш полюстің графигі, олардың әрқайсысы фазадан 120 ° тыс және бір-біріне қосылады.[5]

Барабан орамдары

Грамм сақинасы арқылы магниттік сызықтардың сызбасы, орталық саңылауды кесіп өтетін өте аз магниттік сызықтар көрсетілген.[9]

Грамм сақинасы тұрақты қуат шығаруға мүмкіндік бергенімен, магниттік күш сызықтары сақиналық якорь арқылы қалай өтетіндіктен, техникалық құрылымның тиімсіздігінен зардап шекті. Өріс сызықтары сақинаның ішкі металына енетін салыстырмалы түрде аз күш сызықтарымен шоғырланып, сақинаның беткі металын екінші жағына қарай бағыттайды.

Сақинаның ішкі бөлігіне енетін катушкалармен Gramme сақина арматурасының алғашқы түрі.[10]

Демек, әр кішкене катушканың ішкі орамдары қуат өндіруде минималды тиімді, өйткені олар сақинаның сыртқы орамаларымен салыстырғанда өте аз күш сызықтарын кеседі. Ішкі орамдар тиімді өлі сым және тек контурға төзімділік қосып, тиімділікті төмендетеді.

Сызықтардың ортасына енуіне көмектесу үшін сақинаның ортасына қозғалмайтын өріс катушкасын салудың алғашқы әрекеттері инженер үшін өте күрделі болып шықты. Сонымен қатар, егер сызықтар сақинаның ішкі бөлігіне енсе, э.м. өндірілген е.м. сақинаның сыртынан, өйткені ішкі жағындағы сым керісінше бағытталды, ол оралған кезде 180 градусқа бұрылды.

Барабан өзегінің сыртын ішкі жағынан өткізбейтін сымдарсыз бір орамның мысалы.[11]

Сайып келгенде, сақинаның сыртынан сымның бір циклін орау тиімдірек болды және жай ғана ілмектің бір бөлігі де ішкі жағынан өтпейтін болды. Бұл сонымен қатар құрылыстың күрделілігін төмендетеді, өйткені сақинаның енін қамтитын бір үлкен орам сақинаның қарама-қарсы жағындағы екі кіші орамның орнын баса алады. Барлық заманауи арматураларда орамалар диаметрі бойынша толық өтпесе де, сырттан оралған (барабан) дизайн қолданылады; олар көбінесе шеңбер аккордтарына ұқсас, геометриялық тұрғыдан. Көршілес орамдар бір-бірімен қабаттасады, мұны кез-келген заманауи қозғалтқышта немесе генератордың коммутаторы бар роторында көруге болады. Сонымен қатар, орамдар дөңгелектелген пішінді ұяшықтарға орналастырылады (ротордың соңынан көрінеді). Ротордың бетінде слоттар катушкаларды орау кезінде олардан оқшауланған сымның өтуі үшін қажет болатындай кең болады.

Грамма сақинасының заманауи дизайны, тек өзектің сыртқы жағына оралған.[12]

Қуыс сақинаны енді қатты цилиндр тәрізді өзекпен ауыстыруға болады барабан, сақина әлі де тиімдірек дизайн екенін дәлелдейді, өйткені қатты ядрода өріс сызықтары жұқа беткей аймағында шоғырланып, орталыққа аз енеді. Диаметрі бірнеше фут болатын қуатты генераторлық арматура үшін қуыс сақиналы арматураны қолдану металды әлдеқайда аз қажет етеді және қатты өзекті барабан арматурасына қарағанда жеңілірек болады. Сақинаның қуыс орталығы жоғары қуатты қосылыстарда желдету мен салқындатуға арналған жолды қамтамасыз етеді.

Кішкене арматурада қатты барабан көбінесе құрылысты жеңілдету үшін қолданылады, өйткені өзекті білікке арналған ойыққа құлыптау үшін бекітілген штампталған металл дискілер үйіндісінен оңай жасауға болады.[13]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Томппон, Сильванус П. (1888), Динамо-электр машиналары: электротехника студенттеріне арналған оқу құралы. Лондон: E. & F.N. Демеуші. б. 140.
  2. ^ Финк, Дональд Г. және Х. Уэйн Бити (2007), Электр инженерлеріне арналған стандартты нұсқаулық, Он бесінші басылым. McGraw Hill. 8 бөлім, 5 бет. ISBN  978-0-07-144146-9.
  3. ^ «Ипполит Фонтейн», Britannica Online. Encyclopædia Britannica, Inc. Алынып тасталды 2010-01-11.
  4. ^ Хокинс, Нехемия (1917). Хокинстің бірінші нөмірлі электр жетекшісі, сұрақтар, жауаптар және иллюстрациялар: инженерлерге, электриктерге, студенттерге және электр туралы жұмыс білімін алғысы келетіндерге арналған прогрессивті оқу курсы және оның қолданылуы.. Нью-Йорк: Тео. Audel & Co.б. 174, сурет 182.CS1 maint: ref = harv (сілтеме)
  5. ^ а б c г. Хокинс 1917, 174–178 бб.
  6. ^ Хокинс 1917, б. 174, 183-сурет.
  7. ^ Хокинс 1917, б. 174, сурет 184.
  8. ^ Хокинс 1917, б. 174, 185-сурет.
  9. ^ Хокинс 1917, б. 225, 250 сурет.
  10. ^ Хокинс 1917, б. 223, сурет 248.
  11. ^ Хокинс 1917, б. 226, 251-сурет.
  12. ^ Хокинс 1917, б. 224, сурет 249.
  13. ^ Хокинс 1917, 224–226 бб.

Сыртқы сілтемелер