Mexanik va elektr generator

Elektr mashinalarining reversibilligi
Rus olimi E. X. Lenz 1833-yilda elektr mashinalarining teskariligiga ishora qilgan edi: xuddi shu mashina tokdan quvvatlansa, elektr dvigateli boʻlib ishlay oladi, agar uning rotori tomonidan aylantirilsa, elektr tokining generatori boʻlib xizmat qilishi mumkin. bir turdagi dvigatel, masalan, bug 'dvigateli . 1838 yilda Yakobi elektr motorining ishlashini sinovdan oʻtkazish komissiyasi aʼzolaridan biri boʻlgan Lenz eksperimental ravishda elektr mashinasining teskariligini isbotladi.
Elektromagnit induksiya hodisasiga asoslangan birinchi elektr toki generatori 1832 yilda parijlik texnik aka-uka Pixinlar tomonidan qurilgan. Ushbu generatordan foydalanish qiyin edi, chunki ogʻir doimiy magnitni aylantirish kerak edi, shunda oʻzgaruvchan elektr toki uning qutblari yaqinida oʻrnatilgan ikkita simli bobinda paydo boʻladi. Jeneratör oqimni toʻgʻrilash uchun qurilma bilan jihozlangan. Elektr mashinalarining kuchini oshirish uchun ixtirochilar magnit va bobinlar sonini koʻpaytirdilar. 1843 yilda qurilgan shunday mashinalardan biri Emil Stehrer generatori edi. Ushbu mashinada uchta kuchli harakatlanuvchi magnit va vertikal oʻq atrofida qoʻl bilan aylantirilgan oltita bobin mavjud edi. Shunday qilib, elektromagnit oqim generatorlarini ishlab chiqishning birinchi bosqichida (1851 yilgacha) magnit maydonni olish uchun doimiy magnitlar ishlatilgan. Ikkinchi bosqichda (1851-1867) generatorlar yaratildi, ularda quvvatni oshirish uchun doimiy magnitlar elektromagnitlarga almashtirildi. Ularning oʻrashlari doimiy magnitli mustaqil kichik oqim generatoridan oqim bilan oziqlangan. Shunga oʻxshash mashina 1863 yilda ingliz Genri Uayld tomonidan yaratilgan.
Ushbu mashinaning ishlashi davomida isteʼmolchini elektr energiyasi bilan taʼminlaydigan generatorlar bir vaqtning oʻzida oʻz magnitlarini oqim bilan oziqlantirishi mumkinligi maʼlum boʻldi. Maʼlum boʻlishicha, elektromagnitlarning yadrolari oqim oʻchirilgandan keyin qoldiq magnitlanishni saqlab qoladi. Buning yordamida oʻz-oʻzidan qoʻzgʻaluvchi generator hatto dam olishdan boshlanganda ham oqim beradi. 1866-1867 yillarda bir qator ixtirochilar oʻz-oʻzidan qoʻzgʻaluvchan mashinalar uchun patent oldilar.
1870 yilda Frantsiyada ishlagan Belgiyalik Zenob Gramma sanoatda keng qoʻllaniladigan generatorni yaratdi. Oʻzining dinamosida u oʻz-oʻzidan qoʻzgʻalish printsipidan foydalangan va 1860 yilda A.Pachinotti tomonidan ixtiro qilingan halqali langarni yaxshilagan.
Birinchi Gramma mashinalaridan birida gorizontal milga oʻrnatilgan halqali armatura ikkita elektromagnitning qutb qismlari orasida aylangan. Armatura qoʻzgʻaysan kasnagi orqali boshqarildi, elektromagnit oʻrashlar armatura sargisi bilan ketma-ket ulangan. Gramma generatori toʻgʻridan-toʻgʻri oqimni taʼminladi, u kollektor yuzasi boʻylab siljiydigan metall choʻtkalar yordamida olib tashlandi. 1873 yilda Vena xalqaro koʻrgazmasida 1 kilometr uzunlikdagi simlar bilan bogʻlangan ikkita bir xil Gramm mashinasi namoyish etildi. Mashinalardan biri ichki yonuv dvigateli tomonidan boshqarildi va elektr energiyasining generatori boʻlib xizmat qildi. Ikkinchi mashina birinchisidan simlar orqali elektr energiyasini oldi va dvigatel vazifasini bajarib, nasosni harakatga keltirdi. Bu Lenz tomonidan kashf etilgan elektr mashinalarining reversibilligining ajoyib namoyishi va energiyani masofaga uzatish printsipining namoyishi edi.
Elektr va magnitlanish oʻrtasidagi bogʻliqlik kashf etilishidan oldin, elektrostatika prinsiplari asosida ishlaydigan elektrostatik generatorlar ishlatilgan. Ular yuqori kuchlanish ishlab chiqarishi mumkin edi, lekin juda oz oqimga ega edi. Ularning ishi elektr zaryadlarini bir elektroddan ikkinchisiga oʻtkazish uchun elektrlashtirilgan kamarlar, plitalar va disklardan foydalanishga asoslangan edi. Toʻlovlar ikkita printsipdan biri yordamida yaratilgan:

• 
  elektrostatik induksiya
  
• 
  triboelektrik effekt, bunda ikkita dielektrik orasidagi mexanik aloqa tufayli elektr zaryadi hosil boʻlgan.
  

Past samaradorlik va yuqori kuchlanishli mashinalarni izolyatsiyalash murakkabligi sababli elektrostatik generatorlar kam quvvatga ega boʻlgan va sanoat miqyosida elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun hech qachon ishlatilmadi. Bugungi kungacha saqlanib qolgan bunday turdagi mashinalarga misollar elektrofor mashinasi va Van de Graaff generatoridir .

Aylanish yordamida boshqa elektr generatorlari

Elektromexanik kommutator bilan dinamo klassik DC generatoridir. Alternator doimo doimiy rotor tezligiga ega boʻlishi va quvvat taqsimlash tarmogʻidagi boshqa generatorlar bilan sinxronlashtirilishi kerak. DC generatori ruxsat etilgan chegaralarda har qanday rotor chastotasida ishlashi mumkin, lekin toʻgʻridan-toʻgʻri oqim hosil qiladi.

MGD generatori

Magnitogidrodinamik generator toʻgʻridan-toʻgʻri aylanadigan qismlardan foydalanmasdan, magnit maydon boʻylab harakatlanadigan plazma yoki boshqa shunga oʻxshash Superoʻtkazuvchilar muhit (masalan, suyuq elektrolitlar) energiyasidan elektr energiyasini ishlab chiqaradi. Ushbu turdagi generatorlarning rivojlanishi estrodiol elektr stantsiyalarida bugʻni isitish uchun ishlatilishi mumkin boʻlgan yuqori temperaturali yonish mahsulotlarini ishlab chiqarishi va shu bilan umumiy samaradorlikni oshirishi sababli boshlandi. MGD generatori teskari qurilma, yaʼni uni dvigatel sifatida ham ishlatish mumkin