Узнать о изобретении и истории первых электродвигателей
Майкл ФарадейВ 1821 году Майкл Фарадей сделал свое знаменательное открытие электромагнитной индукции и моторного эффекта, которое произвело революцию в электротехнике и разработке электродвигателей. Фарадей обнаружил, что когда проводник с током помещается в магнитное поле, в проводе возникает механическая сила. Это открытие привело к разработке ряда различных типов электродвигателей, от небольших ручных устройств до больших промышленных машин.
Прототип двигателя ДевенпортаКонцепция Фарадея была доработана американским изобретателем Томасом Дэвенпортом в 1834 году, который построил первый электродвигатель, работающий от батареи. Двигатель Давенпорта был относительно небольшим портативным устройством, способным приводить в действие такие машины, как токарные станки и печатные станки. Это устройство было первым в своем роде, и ему приписывают революцию в обрабатывающей промышленности.
В 1858 году французским инженером Ипполитом Пиксии был разработан первый крупный коммерческий электродвигатель. Двигатель Pixii мог приводить в действие динамо-машину, что позволяло ему приводить в действие механические машины, такие как печатные станки и промышленные мельницы.
Двигатель Зеноба ГраммаПервый коммерческий электродвигатель был создан в 1872 году Зенобом Граммом. Он создал машину, которая преобразовывала электрическую энергию в механическую. В машине использовался вращающийся якорь, представляющий собой катушку из проволоки, окруженную постоянным магнитом. Когда электричество проходило через катушку, оно создавало магнитное поле, которое заставляло якорь вращаться.
В 1875 году Томас Эдисон создал первый практичный электродвигатель. Этот двигатель был первым, в котором использовался переменный ток (AC), и его можно было использовать для питания многих различных машин. Двигатель Эдисона был первым, который широко использовался в промышленности, и он произвел революцию в способах питания машин.
В конце 1800-х годов Никола Тесла разработал асинхронный двигатель. Этот двигатель был первым, в котором использовался переменный ток, и он был более эффективным, чем более ранние двигатели, разработанные Фарадеем и Эдисоном. Двигатель Теслы был первым, в котором использовалась индукционная катушка для создания магнитного поля, заставляющего вращаться якорь.
Развитие электродвигателя оказало значительное влияние на развитие современной техники. Электродвигатель использовался в самых разных областях: от питания бытовых приборов, таких как стиральные машины и холодильники, до питания более совершенных технологических устройств, таких как роботы и автоматизированные производственные машины. Электродвигатель также был движущей силой развития автомобильной промышленности, а также развития современных транспортных систем.
Никола Тесла – создатель первого асинхронного электродвигателя переменного токаНа протяжении двадцатого века электродвигатель претерпел множество улучшений и усовершенствований, что позволило использовать его множеством новых и инновационных способов.
Сегодня электродвигатели используются в самых разных областях: от питания небольших бытовых приборов до питания крупных промышленных машин. Электродвигатель является неотъемлемой частью современной техники, и его изобретение оказало большое влияние на развитие современного мира.
Более подробно о современных асинхронных двигателях, а также о их разновидностях, характеристиках и ценах вы можете узнать в нашем интернет-магазине «тммотор юа».
Изобретение электродвигателя — Новости — Город Шэнчжоу Huahao Motor Manufacturing Co., Ltd
Электродвигатель использует принцип силы, действующей на проводник с током в магнитном поле (это отличается от магнитного эффекта тока, текущая версия физики девятого класса четко разделяет их), и именно датская физика открыл этот принцип. Дом — Остер, родился 14 августа 1777 г. в семье аптекарей в Рудшопине, остров Ллангланд.
Он был принят в Копенгагенский университет в 1794 г.
и получил докторскую степень в 1799 г. С 1801 по 1803 г. он посетил Германию, Францию и другие страны и познакомился со многими физиками и химиками. В 1806 г. он был назначен профессором физики Копенгагенского университета, а в 1815 г. — постоянным секретарем Датского королевского общества. В 1820 году он был награжден медалью Копли Королевского общества за выдающееся открытие магнитного действия тока.
В 1829 году он был деканом Копенгагенского технологического института. Умер в Копенгагене 9 марта 1851 г. Вел различные исследования по физике, химии и философии.
Due to the influence of Kant’s philosophy and Schelling’s natural philosophy, he firmly believes that natural forces can be transformed into each other, and has long explored the connection between electricity and magnetism. In April 1820, the effect of current on the magnetic needle was finally discovered, that is, the magnetic effect of current.
On July 21 of the same year, he published his findings under the title «Experiments on the Conflict Effect of Magnetic Needles on Electricity».
This short paper caused a great shock to the European physics community and led to the emergence of a large number of experimental results, thus opening up a new field of physics — electromagnetism.
В 1812 году он впервые высказал идею о связи света и электромагнетизма. В 1822 году он провел экспериментальное исследование сжимаемости жидкостей и газов. Алюминий был выделен в 1825 г., но чистота его была невысокой. В акустических исследованиях он пытался открыть электрические явления, вызываемые звуком.
His last research work was diamagnetism. He is an enthusiastic teacher who attaches great importance to scientific research and experiments. He said: «I don’t like the kind of boring lectures without experiments. All scientific research begins with experiments.» So popular with students.
He was also an outstanding lecturer and popularizer of natural sciences. In 1824, he initiated the establishment of the Danish Association for the Promotion of Science and created the first physical laboratory in Denmark.
In 1908, the Danish Association for the Promotion of Natural Sciences established the «Oster Medal» to recognize physicists who have made significant contributions. In 1934, the unit of magnetic field strength in the CGS unit system was named after «Oersted». In 1937, the American Association of Physics Teachers established the «Oster Medal» to reward physics teachers who have made contributions to physics teaching.
В 1821 году Фарадей сделал первое крупное электрическое изобретение. Два года назад Остер обнаружил, что стрелка обычного компаса, находящегося поблизости, отклоняется, если через нее проходит электрический ток. Фарадей был вдохновлен мыслью, что если бы магнит был зафиксирован, катушка могла бы двигаться.
На основе этой идеи ему удалось изобрести простое устройство. Внутри устройства, пока по проводу течет ток, провод продолжает вращаться вокруг магнита.
Фактически, Фарадей изобрел первый электродвигатель, первое устройство, использующее электричество для перемещения предметов.
Несмотря на свою скромность, он был прародителем всех электродвигателей, используемых сегодня в мире. Это большой прорыв.
It’s just that its practical use was very limited at first, because there was no other way to generate electricity other than simple batteries.
В 1873 году бельгиец Грэм изобрел-мощный электродвигатель, и с тех пор электродвигатель используется в-крупномасштабном промышленном производстве.
200 лет назад Фарадей изобрел электродвигатель
В 1820 году датский физик Ганс Кристиан Эрстед привел электромагнитную теорию в замешательство. Натурфилософы того времени считали электричество и магнетизм двумя разными явлениями, но Эрстед предположил, что поток электричества по проводу создает вокруг него магнитное поле. Французский физик Андре-Мари Ампер увидел демонстрацию эксперимента Эрстеда, в котором электрический ток отклонял магнитную стрелку, и затем разработал математическую теорию, объясняющую взаимосвязь.
английский ученый
Майкл Фарадей вскоре вступил в бой, когда Ричард Филлипс, редактор Annals of Philosophy, , попросил его написать исторический отчет об электромагнетизме, области, которой было всего около двух лет и которая явно находилась в состоянии постоянного изменения.
Фарадей был интересным выбором для этой задачи, как рассказывают Нэнси Форбс и Бэзил Махон в своей книге 2014 года.
Дэви, всего на 13 лет старше Фарадея, уже сделал себе имя как химик. Он открыл натрий, калий и несколько соединений и изобрел
фонарь безопасности шахтера . Кроме того, он был харизматичным оратором. Фарадей сделал подробные записи лекций и отправил копию Дэви с просьбой о приеме на работу.
После того, как Фарадей [слева] не упомянул своего наставника Хамфри Дэви [справа] в статье 1821 года об электродвигателе, Дэви обвинил его в плагиате. СЛЕВА: ULLSTEIN BILD/GETTY IMAGES; СПРАВА: BETTMANN/GETTY IMAGES
Дэви был наставником Фарадея и научил его принципам химии. У Фарадея было ненасытное любопытство, и его репутация в Королевском институте росла. Но когда Филлипс попросил Фарадея написать обзорную статью для Annals , он только баловался электромагнетизмом и был немного обескуражен математикой Ампера.
В глубине души Фарадей был экспериментатором, поэтому, чтобы написать подробный отчет, он воссоздал эксперименты Эрстеда и попытался следовать рассуждениям Ампера. Его «Исторический очерк электромагнетизма», опубликованный анонимно в
(Хорошее резюме статьи Фарадея см. в книге Аарона Д. Кобба «Исторический очерк электромагнетизма и теории зависимости от экспериментов» Аарона Д. Кобба, в декабрьском выпуске журнала Philosophy of Science за 2009 г.)
Реконструируя эксперименты Эрстеда, Фарадей не был полностью убежден, что электричество действует как жидкость, протекающая по проводам так же, как вода течет по трубам. Вместо этого он думал об электричестве как о вибрациях, возникающих в результате натяжения между проводящими материалами. Эти мысли заставляли его экспериментировать.
Фарадей наблюдал круговое вращение проволоки, когда она притягивалась и отталкивалась магнитными полюсами. «Очень удовлетворительно», — записал он в своей записной книжке.
3 сентября 1821 года Фарадей наблюдал круговое вращение проволоки, когда она притягивалась и отталкивалась магнитными полюсами. Он зарисовал в блокноте вращение по часовой стрелке вокруг южного полюса магнита и обратное — вокруг северного полюса.
«Очень удовлетворительно, — писал он в
его запись на день эксперимента, «но сделать более толковый аппарат».
На следующий день он понял это правильно. Он взял глубокий стеклянный сосуд, закрепил в нем вертикально магнит с помощью воска, а затем наполнил сосуд ртутью, пока магнитный полюс не оказался прямо над поверхностью. Он окунул в ртуть жесткую проволоку и подключил аппарат к батарее. Когда ток проходил через цепь, он создавал вокруг провода круговое магнитное поле. Когда ток в проводе взаимодействовал с постоянным магнитом, закрепленным на дне тарелки, провод вращался по часовой стрелке. С другой стороны аппарата закрепляли проволоку и позволяли магниту свободно двигаться, что он и делал по кругу вокруг проволоки.
Полезную анимацию аппарата Фарадея см. это руководство , созданное Национальной лабораторией сильного магнитного поля. И если вы хотите построить свой собственный двигатель Фарадея, это видео поможет вам сделать это:
Несмотря на то, что устройство Фарадея было прекрасным доказательством концепции, оно было не совсем полезным, разве что в качестве салонного трюка.
Вскоре люди стали раскупать карманные моторы в качестве новинок. Хотя оригинального двигателя Фарадея больше не существует,
тот, что он построил в следующем году; он находится в коллекции Королевского института и изображен вверху. Это простое на вид приспособление — самый ранний образец электродвигателя, первое устройство, превращающее электрическую энергию в механическое движение.
Последствия изобретения Фарадея
Фарадей знал силу быстрой публикации, и менее чем за месяц он написал статью «О некоторых новых электромагнитных движениях и теории электромагнетизма», которая была опубликована в следующем номере журнала. Ежеквартальный журнал науки, литературы и искусства. К сожалению, Фарадей не оценил необходимости полного признания вклада других в открытие.
В течение недели после публикации Хамфри Дэви нанес своему подопечному сокрушительный удар, обвинив Фарадея в плагиате.
У Дэви было общеизвестно чувствительное эго. Он также был расстроен тем, что Фарадей не смог должным образом поверить своему другу.
Уильям Хайд Волластон , более года изучавший проблему вращательного движения с токами и магнитами. Фарадей упоминает в своей статье обоих мужчин, а также Ампера, Эрстеда и некоторых других. Но он никого не считает соавтором, влиятельным лицом или сопервооткрывателем. Фарадей не работал непосредственно с Дэви и Волластоном над их экспериментами, но он подслушал разговор между ними и понял направление их работы. Кроме того, было (и остается) обычной практикой указывать имя вашего консультанта в ранних публикациях.
Когда репутация Фарадея начала затмевать репутацию его наставника, Фарадей сделал несколько ошибок, ориентируясь в беспощадном и чувствительном ко времени мире академических публикаций.
Фарадей боролся за то, чтобы очистить свое имя от обвинения в плагиате, и в основном ему это удалось, хотя его отношения с Дэви оставались натянутыми. Когда Фарадей был избран членом Королевского общества в 1824 году, единственный голос против был подан президентом общества Гемфри Дэви.
Одним из заданий Фарадея было спасти финансы Королевского института, что он и сделал, оживив серию лекций и представив популярную рождественскую лекцию. Затем, в 1825 году, Королевское общество попросило его возглавить Комитет по улучшению стекла для оптических целей, попытку возродить британскую стекольную промышленность, которая уступила позиции французским и немецким производителям линз. Это была утомительная бюрократическая работа, которую Фарадей выполнял как патриотический долг, но тяжелая работа и неустанные неудачи наносили моральный ущерб.
Эксперименты Фарадея 1831 года привели к созданию трансформатора и динамо-машины
В 1831 году, через два года после смерти Дэви и после завершения работы Фарадея в комитете по стеклу, он вернулся к экспериментам с электричеством посредством акустики.
Резонансный эксперимент! (Полная версия — со звуками) www.youtube.com
Фарадей изучал нелинейные стоячие волны, образующиеся на поверхности жидкости, которые теперь известны как волны Фарадея или рябь Фарадея. Он опубликовал свое исследование, «Об особом классе акустических фигур и о некоторых формах, принимаемых группами частиц на вибрирующих упругих поверхностях», в Philosophical Transactions Королевского общества
.
Все еще убежденный в том, что электричество каким-то образом вибрирует, Фарадей задался вопросом, может ли электрический ток, проходящий через проводник, индуцировать ток в соседнем проводнике.
Это привело его к одному из его самых известных изобретений и экспериментов:
индукционное кольцо . 29 августа 1831 года Фарадей подробно описал в своей записной книжке свой эксперимент со специально приготовленным железным кольцом. Он обернул одну сторону кольца тремя отрезками изолированного медного провода, каждый длиной около 24 футов (7 метров). С другой стороны он обмотал около 60 футов (18 метров) изолированного медного провода. (Хотя он описывает только собранное кольцо, ему, вероятно, понадобилось много дней, чтобы намотать проволоку. Современные экспериментаторы, создавшие копию, потратили на это 10 дней.) Затем он начал заряжать одну сторону кольца и наблюдать за воздействием на магнитное поле. игла на небольшом расстоянии. К его удовольствию, он смог индуцировать электрический ток от одного набора проводов к другому, создав таким образом первый электрический трансформатор.
Фарадей продолжал экспериментировать до осени 1831 года, на этот раз с постоянным магнитом.
Он обнаружил, что может производить постоянный ток, вращая медный диск между двумя полюсами постоянного магнита. Это была первая динамо-машина и прямой предок действительно полезных электродвигателей.
Через двести лет после открытия электродвигателя Майкла Фарадея по праву помнят за все его работы в области электромагнетизма, а также за его навыки химика, лектора и экспериментатора. Но сложные отношения Фарадея с Дэви также говорят о проблемах наставничества (и наставничества), публикации и наличия (или отсутствия) личных обид. Иногда говорят, что Фарадей был величайшим открытием Дэви, что немного несправедливо по отношению к Дэви, достойному ученому сам по себе. Когда репутация Фарадея начала затмевать репутацию его наставника, Фарадей сделал несколько ошибок, ориентируясь в беспощадном и чувствительном ко времени мире академических публикаций. Но он продолжал делать свою работу — и делал ее хорошо, — внося прочный вклад в Королевский институт. Спустя десятилетие после своего первого прорыва в электромагнетизме он превзошел самого себя еще одним.
Неплохо для самоучки с шаткими познаниями в математике.
Часть продолжающейся серии Рассматривание фотографий исторических артефактов, раскрывающих безграничный потенциал технологий.
Сокращенная версия этой статьи опубликована в сентябрьском печатном выпуске 2021 года под названием «Электродвигателю 200 лет».
История изобретения электродвигателя
Вы когда-нибудь пытались сосчитать, сколько вещей вокруг вас имеет электродвигатель ? Список бесконечен, начиная от ваших часов, автомобилей, стиральных машин, DVD-плееров, пылесосов и заканчивая фенами — большинство электроприборов вокруг нас имеют внутри электродвигатель. Если ваше сердце наполнено благодарностью за его изобретатель и вы хотите перелистать страницы прошлого, чтобы узнать как был изобретен электродвигатель , читайте дальше…
Как и многие другие творения, это также было результатом многих блестящих и пытливых умов.
Основа изобретения электродвигателя была заложена только после того, как пробились аккумулятор, магнитные поля от электрических токов и электромагнита. Во всем мире было много изобретателей, которые страстно работали над разработкой решений в области электротехники.
Известно , что первым электродвигателем был простой электростатический двигатель , созданный Эндрю Гордоном в 1740-х годах . Позднее, в 1820 году, Андре-Мари Ампер открыл закон силы Ампера — принцип, объясняющий возникновение механической силы взаимодействием магнитного поля и электрического тока. Эту идею воплотил в жизнь британский химик и физик Майкл Фарадей . Этот человек был известен своими открытиями в области электромагнитной индукции, и это, безусловно, было одним из главных прорывов в области электротехники.
Родившийся в бедной семье, этот гений с детства был любознательным. Чтобы заработать на жизнь, он работал в переплетном магазине в Лондоне.
Его страсть к чтению заставляла его просматривать каждую книгу, которую он переплетал. Он был настолько очарован всем этим, что однажды захотел написать собственную книгу. Кто бы мог подумать, что его страсть и энтузиазм к чтению помогут ему лучше понять свой интерес к понятию силы? Эта привычка помогла ему, когда он изобретал на более позднем этапе своей жизни. Используя электромагнитные средства, Фарадей продемонстрировал преобразование электрической энергии в механическую. Он сделал это, окунув свободно висящий провод в лужу ртути, поместив на него постоянный магнит. При прохождении тока по проводу он вращался вокруг магнита, демонстрируя, что проходящий ток создает круговое магнитное поле вокруг провода.
Хотя такой примитивный двигатель был непригоден для практического использования и мог использоваться только для демонстрации на уроках физики, заменив ртуть соляным раствором, это послужило основой для этого великого изобретения. Пытливый ум и вдохновение привели этого человека к созданию основы великого изобретения.
В 1827 году Аниос Джедлик экспериментировал с электромагнитными катушками, а также решил многие технические проблемы, связанные с повторным вращением, введя коммутатор. Свое устройство он назвал электромагнитным самовращателем. Год спустя Эньос продемонстрировал свою первую машину, которая, как он утверждал, состояла из трех основных компонентов: ротора, коммутатора и статора.
Несколько лет спустя, в 1832 году, Уильям Стерджен представил первый в мире коллекторный двигатель постоянного тока с электронным управлением. Следуя по стопам Стерджена, Томас Дэвенпорт создал двигатель постоянного тока для коммерческих целей. Его машина могла питать печатный станок, а также приводные машины. Но, к сожалению, из-за высокой стоимости батареи Томас стал банкротом. И из-за этих проблем со стоимостью машину нельзя было использовать в коммерческих целях.
1855 Джедлик еще раз попробовал заставить машину работать и применил те же принципы, что и его электромагнитные роторы.
Наконец, первая коммерчески быстро развивающаяся машина была представлена Зенобом Граммом в 1871 году. Он представил динамо-машину с анкерным кольцом, которая позаботилась о проблеме пульсирующего постоянного тока с двойным Т-образным якорем. Кроме того, в 1886 году Фрэнк Джулиан Спрэг впервые осуществил двигатель постоянного тока, эта машина могла поддерживать постоянную скорость даже при различных нагрузках.
После попытки Франсуа Араго собрать воедино вращающиеся магнитные поля, также известные как вращения Араго в 1824 году, многие другие изобретатели предприняли усилия по разработке работающих двигателей переменного тока в 1880-х годах — Никола Тесла и Галилео Феррарис разработали вращающиеся двигатели переменного тока. Но двигатель Феррари был объявлен слабым для коммерческого использования.
В 1888 году Тесла представил статью о трансформаторах переменного тока и двигателях. Джордж Вестингауз купил патент Теслы, а также нанял его для их разработки, в то время как К.
Ф. Скотт помогал ему. Как и многие другие сбои, которые делают создание сложной задачей, постоянная скорость индукции переменного тока не считалась подходящей для уличных автомобилей. Умные сотрудники Westinghouse — инженеры, работавшие над его разработкой, приспособили его для обеспечения горнодобывающей промышленности в Колорадо в 189 году.1.
Рис. 1: Изображение электродвигателя
В 1886 году американский промышленник по имени Спраг представил первый в мире двигатель постоянного тока с постоянной скоростью. Это позволило его компании издать мировой каталог промышленных электродвигателей. А вскоре, в 1889-90 годах, русский изобретатель и инженер Доливо-Добровольский представил первые в мире варианты трехфазного асинхронного двигателя с ротором с короткозамкнутым ротором. Интересно, что этот тип двигателей до сих пор используется в коммерческих целях. Руководствуясь собственным изобретением, Добровольский заявил, что двигатель Теслы непригоден для практического использования из-за двухфазных пульсаций.
Вестингауз успешно создал свой первый асинхронный двигатель, который можно было использовать практически в 1892 году. Он разработал асинхронный двигатель на 60 герц в 1893 году, но все эти ранние двигатели были двухфазными. General Electric начала производить трехфазные асинхронные двигатели к 1891 году. Через пять лет, в 1896 году, Westinghouse и General Electric подписали соглашение о производстве ротора с короткозамкнутым ротором.
В 1905 году Альфред Цеден запатентовал линейный асинхронный двигатель, который можно было использовать в лифтах или поездах. С тех пор Кемперу потребовалось около тридцати лет, чтобы построить этот линейный асинхронный двигатель для использования в 1935. Этот двигатель был импровизирован Лейтуэйтом. Именно он представил первую полноразмерную рабочую модель этого асинхронного двигателя.
Удивительно наблюдать, как обычные двигатели превратились в современные мощные двигатели с приводом от лошадиных сил. Большинство из нас сказали бы, что мы не видим это чудо-изобретение каждый день, как мы видим другие изобретения вокруг нас.
