公众号
电机库微信公众号二维码
电机库-电机系统行业大数据及综合信息平台

电机库·技术

行业资讯 > 技术 > 正文

法拉第电动机的产生过程

2018-05-25 11:48:51 阅读()

      1820年8月,奥斯特发现电流磁效应的消息传到英国皇家学院,引起英国科学家沃拉斯顿(w.H.Wollaston,1766-1828)的重视。他设想,既然通通电导线会产生磁力,那么如果将通电导线靠近磁铁,由于磁力作用,通电导线一定会以自身为轴线转动。为此,他在实验室里进行实验,把一根导线竖起来,通电后再用磁铁去靠它。但他没发现导线运动,实验虽不成功,但其想法却很有意义。1821年4月,沃拉斯顿带着他的实验装置到星家学院与戴维一道进行实验。实验后,时为戴维助手的法拉第进屋时听到他们正讨论实验为什么没有成功,他插嘴说应该将实验装置改进一下,将导线悬吊起来。但他的建议没有引起沃拉斯顿的重视。后来,法拉第对沃拉斯顿的实验装置加以改进。1821年9月3日,他进行实验,在玻璃杯中装入水银,杯中固定一根永久磁铁棒,实现了导线的旋转。,导线上端悬在支架上可以自由旋转,下端则没入玻璃杯的水银中。接上电池后,电流流过导线,与永久磁铁互相作用而使导线绕永久磁铁棒旋转,旋转方向与永久磁铁棒的极性有关,与导线中的电流方向有关。改变磁铁极性或导线中的电流方向就可以改变导线的旋转方向。



        法拉第这个实验是人类历史上第一次利用电流磁效应将电能转变成旋转运动的机械能的实验。该实验装置已包含现代电动机的基本原理和最基本的结构,导线相当于电枢,是转动部件(转子);永磁铁则相当于现代电动机的磁极,为静止部件(定子)。所以,这个装置实际上是人类第一台电动机。
        后来,法拉第曾对首台电动机进行过多次改进。改进的法拉第电动机,A-B为用多根永磁细棍绑在一起组成的磁铁棒,E-F为可以绕金属支棍D旋转的矩形导线,M为平台,平台上置有水银槽N,导线E-F的两端浸入水银中。接上电池,形成图示的两个电路,在电流和磁铁磁场的共同作用下,矩形导线E-F就绕D旋转。在这台电动机中,矩形导线E-F为电枢,是转子;永久磁铁A-B为磁极是定子。



        19世纪50年代以前研究直流电动机的人还很多,他们都为直流电动机的诞生和发展作出过贡献。
        19世纪30年代初,意大利物理学家卡塞利(G.Caselli,1815-1891)设计过直流电动机,但没有成功。
        1835年,荷兰科学家斯特拉泰(S.Stratingh,1785~1841)在仪器制造商贝克尔(C.Becker)的帮助下,制造了一台电动车模型。电动机转子为水平布置的电磁铁棒,其中心支枢支撑在一个垂直轴上半圆形的电磁铁棒为定子。定转子电磁铁棒上都绕有线圈,并与一只简单的换向器相连。转子轴通过齿轮与三轮小车的车轮相连,电动机和电池都置于小车上。当定转子线圈接通电池后,相互吸引、排斥,通过换向器适时改变电流方向,使转子不停旋转,最后使小车沿轨道行驶。斯特拉泰只做了电动车模型,并未制造过真正的电动车。然而,据悉,他在1840年曾制造过一只电动小船,并带着家人在河中试航。
        1835年,英国仪器制造商沃特金斯(F.Watkins)在萨克斯顿直流发电机的启发下,设计了一台直流电动机。当时,沃特金斯似乎已意识到发电机和电动机基本上是同一类机器。他制造的电动机拖动锻锤和水泵的模型曾在英国皇家学院表演过。
        1838年,美国人斯蒂普森(S.Stimpson)发明一台12个极、片式换向向器的直流电动机。同年,沃克里(N.Walky)发明一种半环形的直流电动机。
        1839年11月2日,C.泰勒(C.Taylor)在英国展出一合电磁式直流电动机。
        1840年,美美国人W.H.泰勒(W.H.Taylor)发明的电动机获得英国专利发表在《力学杂志》。框架上水平布置一个木轮,木轮上均匀固定7只软铁块A,木轮圆周外装有4只电磁铁m,木轮轴上还装有一只换向器,控制电磁铁线圈中的电流方向。当电磁铁线圈接通电流后,m和A之间就产生吸引或排斥力,通过换向器改变m的极性,就可以使木轮不停旋转。           1840年,英国人U.克拉克(U.Clarke)制成一台摆动一旋转式直流电动机。

相关热词搜索:法拉第 电动机 过程

上一篇:电机生产技术的提升空间
下一篇:励磁系统的发展