Електрически двигател - история

Електрически двигател - история

Електрически двигател - история

10/09/2018

Различни видове електромотори.

Електрическият двигател е електрическа машина, която преобразува електрическа енергия в кинетична.Обратната задача, превръщането на кинетичната енергия в електрическа се извършва от генератор или динамо. Някои видове електрически машини могат да изпълняват и двете функции.

Въртящо магнитно поле като сума от магнитните вектори на трифазни намотки.

История[редактиране | редактиране на кода]

Експеримент на Фарадей, 1821[1]

Превръщането на електрическата енергия в механична чрез електромагнитни средства е демонстрирано от Майкъл Фарадей през 1821 г. Демонстрацията е представена като свободно висящ проводник, потопен в живак, а в центъра на живака е поставен постоянен магнит. Когато през проводника премине ток, той се върти около магнита, показвайки че протичащият ток създава въртящо магнитно поле около проводника[2]. Този двигател често се демонстрира в училищата, но вместо живак се използва солена вода и това е най-простата форма на електрически двигател. Нарича се още еднополярен двигател. По-усъвършенстван вариант е колелото на Бароу, но този тип еднополярни двигатели си остават неподходящи за практическо приложение.

Има два основни типа електродвигатели – асинхронни и синхронни машини – те възникват, като замисъл и реализация почти едновременно в края на деветнадесетото столетие в резултат на упорития творчески труд на трима души – Никола ТеслаМихаил О. Доливо-Доброволски и Галилео Ферарис. Те работят напълно независимо един от друг в различни държави. Всеки от тях разработва асинхронната си машина наред с късосъединената ѝ „версия“ (с ротор накъсо). Разработват ги за дву- и трифазната токови системи, съединенията на "звезда“ и „триъгълник“ за трифазни системи. По-късно се разработват машини „многоъгълник“ за повече от три фази.

По-късно, когато се разработват многофазни машини, за работа в по-малко фазна мрежа се използват фазоизместващи елементи, като дросели и кондензатори в останалите фази на машината.

Принципът е колкото може векторът на въртящото се магнитно поле да е по-близо до идеална окръжност за всички работни режими.

Първи постояннотокови електродвигатели[редактиране | редактиране на кода]

  • Първият колекторен DC електромотор в състояние да задвижи машини е изобретен от британския учен William Sturgeon през 1832 година[3].
  • След Sturgeon работата по електрически двигател за комерсиално използване е продължена от американския изобретател Томас Дейвънпорт, който патентова електромотор през 1837 година. Двигателите работят при скорост до 600 оборота в минута, и се използват за задвижване на машини в печатница[4] .Поради липсата на централно токозахранване този тип задвижване обаче дълго време не търпи развитие.
  • През 1855 Jedlik построил устройство работещо на подобни принципи. С него той задвижил модел на електрическа кола още същата година.
  • Първият комерсиален успех на електромоторите е през 1871 година, благодарение на изобретението на Зеноб Грам, който подобрява конструкцията на котвата. През 1873 г. Грам установява, че това динамо може да се използва и като електродвигател, което той демонстрира с голям ефект в изложби във Виена и Филаделфия, като свързва два такива DC машини на разстояние до 2 км една от друга, като генератор и двигател[5].

Първи променливотокови електродвигатели[редактиране | редактиране на кода]