Die Entstehung und frühe Entwicklung von Elektroautos

Die Entdeckung der Gesetze der Elektro von Ampere (1822) und dem Faradayschen Induktionsgesetz (1831) nicht widerlegt nur die alte Idee der Abwesenheit von Kommunikation zwischen den mechanischen und elektrischen Erscheinungen der Natur, sondern schuf auch die theoretischen Voraussetzungen wie die Möglichkeiten für die mechanische Arbeit auf Kosten der elektrischen Energie (Elektromotor ) und elektrische Energie durch mechanische Arbeit (elektrischer Generator) zu erzeugen.

Für die Bequemlichkeit der Anfangsphase der Entwicklung von Elektroautos sehen, die mit der Periode des Sieges und der Konsolidierung des Kapitalismus zusammenfällt, ist es ratsam, eine schematische Darstellung zu verwenden, für den Zeitraum von 1831 - das Jahr der Veröffentlichung von Faraday Arbeiten elektromagnetische Induktion - bis 1871 - der Beginn der Einführung von Elektroautos Gram.

Im Diagramm widmete der oberen Zweig auf die Aktivitäten der Erfinder des Elektromotors und die untere - die Aktivitäten der elektromechanischen Generator Erfinder.

Jeder Zweig hat seine eigenen Eigenschaften, die qualitativ unterschiedliche Entwicklung angegebenen Zeiträume auf dem Diagramm sind, und ihre Führer. Termine typischen Erfindungen sind auf dem Diagramm markiert. Darüber hinaus hat das Diagramm, das eine Verbindung der oberen und unteren Zweigleitung zu der Entdeckung im Jahre 1838 von Akademiemitglied E. X. Lenz Reversibilität gehören, der Generator und Motor-Modi von Elektroautos.

Betrachten Sie jeden der Zweige des separat Diagramm. elektrischen Generator Erfinder stimuliert die Wirkung von niedrig und große der einzige Nachteil bei der elektrischen Stromgeneratoren in ihrer Arbeit - chemische Generatoren: Voltaschen Säule, oder galvanischen Batterie.

Die Grundlage der Forschung im Jahr 1871 war die Arbeit von Faraday, der wodurch sie die grundsätzliche Lösung des Problems diktiert - die Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld.

Durch Förderung der Entwicklung der frühen Elektromotoren und DC-Generatoren

Bei den Versuchen von Magnetfeld der Faraday wurde unter Verwendung von natürlichen Magneten erzeugt, die die Qualität der Inhalte der ersten Phase der Entwicklung der elektromagnetischen Generatoren bestimmt, für den Zeitraum 1831 bis 1851 wird diese Phase in erster Linie durch den Einsatz von Permanentmagneten gekennzeichnet ein Magnetfeld zu erzeugen.

Durch Drehen des Leiters in Form einer Spule mit isoliertem Draht gewickelt, dass die sich bewegende in parallel, senkrecht zu den magnetischen Kraftlinien zu führen, so dass der erzeugte Strom durchsinusförmigen Charakter, in Größe und Richtung variiert wird. Dies ist, wie es jetzt genannt wird, ist einphasigen Wechselstrom nicht in einer Anwendung bleiben, und daher die zweite wichtige Eigenschaft der ersten Phase der Entwicklung von Generatoren waren Vorrichtungen zum Gleichrichten von Wechselstrom - Gleichrichterschalter.

Permanent-Magnet Faraday-Generator, bekannt als "Faraday-Platte", die letzte Stufe seiner Forschung auf Elektromagnetismus: 1 - Kupferscheibe;, 2 - hufeisenförmigen Permanentmagneten, axialen Stromabnehmer 3-, 4 - Peripheriestromabnehmer, 5 - Draht, 6 - Galvanometer.

Als eines der ersten Beispiele der ersten Phase des Generators zeigt den Generator aus dem Labor E. X. Lenz.

In der Nähe der Pole des Permanentmagneten hufeisen rotierenden fünf Walzen, die Drehung zu beschleunigen, die durch große Zahnrad Zahnrad vorgesehen ist, klein zu sein. Die Spulen wurden manuell gedreht. Die Wicklungen jeder Spule zu Trommelplatten verbunden Schalter, an der Schleifkontakte. Der Schalter ist so ausgelegt, daß ein konstanter Strom in der Schaltung Richtung zuzuführen.

Permanent-Magnet-Generator aus dem Labor E. Lenz X.

Die Notwendigkeit einer stärkeren Wirkung der mechanischen Energieerzeuger hat bis zum Ende der ersten Stufe der besonderen Struktur des Unternehmens "Allianz", entwickelt von Knoll (Belgien), Van Malderenom (Frankreich) und Holmes (England) geführt. In diesem Generator Permanentmagneten 24 auf acht Radien drei an der Zahl installiert. An den Polen der Magnete sind vergangen, Spinnen, 32 Drahtrollen. Der Strom in den Spulen erzeugt, zugeführt zu den Kollektorplatten 32, die durch eine Walze gedreht wurde.

Allgemeine Ansicht des Generators "Allianz": 1 - eine der 24 Hufeisenmagneten, 2 eine der 36 rotierenden Spulen.

Weiterentwicklung des Generators durch die Anzahl der Magneten erhöht und Spulen schwierig wurde, und "Allianz" war Generator die erste Stufe Maschine umschließt. Generatoren "Allianz" verwendet, um Strom Bogenlampen der Leuchttürme liefern; in der 1857-1865 Biennium. Im Betrieb waren etwa 100 solcher Maschinen. Einer von ihnen wurde von einer Dampfmaschine Kapazität von etwa 10 Litern angetrieben. Seite

Die zweite Periode der Generatoren, die von 1851 bis 1867 andauerte, wird durch die Abstoßung von Permanentmagneten und Elektromagneten gekennzeichnet ihnen, und für die Stromversorgung der Elektromagneten verwendet, um eine separate Stromquelle in Form einer magneto-elektrischen Maschine der ersten Stufe oder in Form einer galvanischen Batterie zu ersetzen. Ein Beispiel eines solchen Generators mit unabhängigen Erregung der Elektromagneten kann Generator Engländer Wilde dienen.

Der Generator besteht aus zwei getrennten Generatoren, die übereinander und dadurch gekennzeichnet, dass der obere kleine Generator permanent hufeisenförmigen Magneten 1 und der Unterseite - mit einer Wicklung Elektromagneten 2 von der oberen Stromgenerator zugeführt. Beide sind durch einen Riemen vom Motor angetrieben.

Generator Wilde: 1 - die Permanentmagneten; 2 - Elektromagneten.

Maschinen mit Fremderregung vorbereitet zwangsläufig den Beginn der dritten Stufe der Entwicklung Generatoren. Tatsächlich war leicht zu der Betrieb solcher Maschinen einzurichten, dass die Maschine nicht nur ein Strom zugeführt wird, durch seine eigene Stromerregungsspule, aber aufgrund des Restmagnetismus Phänomen erzeugt werden kann, aus der aktuellen Stillstand erzeugt. So gibt elektromechanische Stromgeneratoren sind selbsterregte, wurde weit verbreitet in 1867

Das erste Patent für eine Maschine mit Selbsterregung wurde auch im Jahr 1854 Dane Hiort erhalten, aber die Befürchtung, dass die Selbsterregung unzureichend ist, Hiort setzen in einem Generator und Permanentmagneten. Daher Maschine Hiort, als Übergangstyp, die Besucher nicht genug Aufmerksamkeit.

Doch im Jahr 1866, Britische Ingenieure und Samuel Cromwell Varley, und Anfang 1867 am selben Tag die deutsche Werner Siemens und Wheatstone'schen Engländer erhielt Patente auf Generator mit unabhängigen Erregung.

Nun ist die Frage nur die am besten geeigneten strukturellen Formen, um bei der Suche nach den besten und effektivsten Weg, um die Selbsterregung Prinzip zu üben.

Der entscheidende Schritt in dieser Hinsicht wurde von der Französisch Erfinder, ein in Belgien geborene Gramm 1870-1871 gemacht. Gram hat einen Selbstgenerator aufgebaut, Ankergenerator ringförmigen geben, bestehend aus einem Bündel von Drähten. Die Wicklungen der Elektromagneten Ankerstrom Serie gespeist: die äußere Kette-Anker Kollektor - ein Kollektor - Elektro - externe Schaltung. Ring Anker vollständig eliminiert Brummstrom deutlich erhöht Effizienz und reduziert die Größe und das Gewicht der Generatoreinheit entwickelten Kapazität.

Einer von Gram-Generator-Designs mit Ringanker 1 - elektromagnetische Spule; 2 - Polschuhe ohvagy-ing Ankerring 3; 4 - Sammler; 5 - Stromabnehmer.

Der Generator Gramm manifestiert ganz klar in der Praxis, dass die Reversibilität der Generator und Motor, Einstellung eine andere X. E. Lenz (1838) Daher ist in dem Diagramm des Generators Reihenmotor und verschmelzen an dem Punkt zu 1871 entspricht,

Elektromotoren hat auch seine eigene Charakteristik für sie qualitativ unterschiedlichen Entwicklungsstadien.

Motor Ricci: 1, 2 - Spule; 3 - stromliefernden Quecksilberschalter.

Die erste Phase der Entwicklung des Elektromotors Gleichstrom (1831-1834) stammt aus der Erfahrung von Faraday, der das Phänomen der relativen Drehung der Magneten und elektrische Ströme entdeckt. Wenn in einem System aus einer Tasse mit Quecksilber 1 aus, der Leiter 8 - 7 - 9, die zweite Tasse Quecksilber 2 mit dem Ausgang des Leiters bei Punkt 6, elektrischer Strom von einer galvanischen Batterie zu passieren, der Magnet 3 und der Leiter 9 durch die aktuelle Drehbewegung erhalten wird.

Dieses Experiment begann die erste Stufe, durch die Konstruktion der physikalischen Geräte gekennzeichnet der Prozess der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Arbeit zeigt.

In der zweiten Phase Elektromotor ist außerhalb der Mauern des Wissenschaftslabor. Diese Phase wird durch die praktische Richtung der Designer, Erfinder (1834-1860) gekennzeichnet, die Ersetzung der Dampfmaschine beteiligt - ein Universalmotor des XIX Jahrhunderts. - Ein Elektromotor.

Für die zweite Phase des indikativen Arbeits BS Jacobi, im Jahre 1834 den ersten Prototyp seines Elektromotors ausgelegt. U-förmigen Elektromagneten dieser Motor hat zwei Gruppen: eine Gruppe unverrückbar fixiert ist, kann die andere gedreht werden. Die Elektromagneten beider Gruppen wurden mit Strom von einer galvanischen Batterie zugeführt wird, so daß die Polarität der Elektromagneten verändert werden, eine Anziehungskraft oder Abstoßung, zu einer Drehung des beweglichen Gruppe von Elektromagneten zu schaffen.

Da Elektromotoren haben praktische Anwendung in den 50er und 60er Jahren des XIX Jahrhunderts erhielt., Sollte es Französisch-Ingenieur Frohman Motor zu beachten, die verwendet wurde, um die Druckmaschinen zu fahren. Die Elektromagneten des Motors sind in einem Kreis (sechs Paare, unter den Top zwei Paare entfernt, um besser die Motoranker mit Eisenplatten zeigen, anziehen und abstoßen Elektromagneten) angeordnet sind.

Motor Pachinotti

Die zweite Periode endete mit der Gründung des Motors Pachinotti italienischen Professor, der für zehn Jahre vor Gramm, im Jahr 1860, um eine Ringanker aufgebaut. Anker rotiert um eine vertikale Achse zwischen den beiden Polschuhen der Elektromagneten. Anker und Stromelektromagneten nacheinander als Generator Gramm zugeführt.

Der Unterschied ist nur, daß in der Maschine Gram ringförmigen Magnetanker dreht sich in der Ebene und in der Maschine Pachinotti - in einer Ebene senkrecht zu der Ebene der Elektromagneten. Gekennzeichnet durch die Tatsache, dass Pachinotti gekennzeichnet, dass der Motor in einem Regenerativmodus betrieben werden kann, dh. E., in Drehung gegeben wird, wird ein elektrischer Strom erzeugen.

Somit wird mit dem konvergierten Liniendiagramm eines Linienmotorgeneratoren des Gleichstromantrieb und einen Selbstbedienungs ringförmigen Anker der Lage, sowohl als Motor und Stromgenerator arbeitet.

P.S.Kudryavtsev. Geschichte der Physik