Silnik prądu stałego i jego dzieje.

2018-08-10
Silnik prądu stałego i jego dzieje.
Silnik elektryczny, który jest zasilany prądem stałym i służy do zamiany energii elektrycznej na energię mechaniczną-silnik prądu stałego.

Taki mechanizm może pracować zarówno jako silnik, jak i prądnica. Aby pracował jako silnik, musi być zasilony prądem stałym, natomiast zasilony energią mechaniczną będzie pracował jako prądnica.
Większość silników prądu stałego to silniki komutatorowe, to znaczy takie, w których uzwojenie twornika zasilane jest prądem poprzez komutator. Jednak istnieje wiele silników prądu stałego, które nie posiadają komutatora lub też komutacja przebiega na drodze elektronicznej.

W roku 1821 Michael Faraday zbudował urządzenie demonstrujące ruch przewodnika w polu magnetycznym. „Silnik Faradaya” składał się ze swobodnie zawieszonego przewodu zanurzonego w rtęci umieszczonej w rowku o kształcie okręgu otaczającym magnes. Magnes trwały był umieszczony pośrodku naczynia z rtęcią. Gdy prąd elektryczny przepływał przez przewód, obracał się on wokół magnesu, pokazując, że prąd wytwarza pole magnetyczne wokół przewodnika. Ten silnik jest często pokazywany na lekcjach fizyki w szkole, lecz zamiast toksycznej rtęci używa się solanki.




Pierwowzorami silnika elektrycznego, posiadającego obracający się w wyniku przepływu prądu element w kształcie tarczy (wirnik), są Koło Barlowa (1822) i Dysk Faradaya (1831).
Inna wczesna konstrukcja silnika elektrycznego używa rdzenia wewnątrz solenoidu; koncepcyjnie można go porównać do elektromagnetycznej wersji silnika spalinowego dwusuwowego. Thomas Davenport zbudował taki mały silnik prądu stałego w roku 1834 i użył go do napędu kolejki elektrycznej – zabawki, poruszającej się po kolistym torze. Otrzymał na niego patent w 1837. Swoich konstrukcji używał też do napędu wiertarki i tokarki do drewna oraz większego silnika napędzającego rotacyjną prasę drukarską.

Nowoczesny silnik prądu stałego został wynaleziony przez przypadek, w 1873, gdy Zénobe Gramme połączył uzwojenie dynama z oddzielnym źródłem prądu. Maszyna Gramma była pierwszym używanym w przemyśle silnikiem elektrycznym. Wcześniejsze wynalazki były stosowane tylko jako zabawki lub laboratoryjne ciekawostki.




Pierwszy mikrosilnik zbudował Thomas Alva Edison w 1880 roku. Napędzał on elektryczne pióro do sporządzania kropkowanych matryc powielaczowych. Silnik miał wymiary 2,5 cm na 4 cm i osiągał około 4 tysięcy obr/min., napędzając drgającą igłę w obsadce. Igła robiła w matrycy otworki układające się w kontury liter. Silnik był zasilany z baterii.

Silnik elektryczny prądu stałego zbudowany jest z dwóch magnesów zwróconych do siebie biegunami różnoimiennymi, tak aby pomiędzy nimi znajdowało się pole magnetyczne. Pomiędzy magnesami znajduje się przewodnik w kształcie ramki podłączony do źródła prądu poprzez komutator i ślizgające się po nim szczotki. Przewodnik zawieszony jest na osi, aby mógł się swobodnie obracać.

Na ramkę, w której płynie prąd elektryczny, działa para sił elektrodynamicznych z powodu obecności pola magnetycznego. Siły te powodują powstanie momentu obrotowego. Ramka wychyla się z położenia poziomego, obracając się wokół osi. W wyniku swojej bezwładności mija położenie pionowe (w którym moment obrotowy jest równy zero, a szczotki nie zasilają ramki). Po przejściu położenia pionowego ramki, szczotki znów dotykają styków na komutatorze, ale odwrotnie, prąd płynie w przeciwnym kierunku, dzięki czemu ramka w dalszym ciągu jest obracana w tym samym kierunku.
Pokaż więcej wpisów z Sierpień 2018
$('#dialog_close').click(); $('#menu_preloader_add').remove();
Strona korzysta z plików cookie w celu realizacji usług zgodnie z Polityką dotyczącą cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce.
Zamknij
pixel