直流电机的发展史ppt课件

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直流电机的发展史
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我从哪里来, 要到哪里去?
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贫僧从东土大 唐而来,要到 西天取天去!
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1、直流电动机
1821年9月 法拉第进行水银杯转动实验,首次利用电流磁效应将电能转变为旋转 运动的机械能。
1822年巴洛制成巴洛星形轮电动机。 1823年斯特金制成圆盘式直流电动机。
1831年亨利引入“电动机”(electricmotor)这个名词,提出了制造电动机的设想, 并预言电动机将有广泛应用前景。同年,亨利制成首台摆动式直流电动机。
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爱迪生
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直流电机理论的发展
1、在电路理论方面,1845年,德国科学家基尔霍夫(G.R.Kh'chhofO 提出了著名的基尔霍夫电路定律。
2、在直流电机基础理论探索方面,1838年,楞次阐明了电机的可逆 性原理,使发电机的研究和电动机的研究殊途同归 3、1 866年~ 1 867年初,瓦里(C.F.Varley)、惠斯通和W 西门子先 后发现直流电机自励原理,为直流电机的大型化和实用化奠定了基础;
1851年辛斯特登提出用通电线圈代替永久磁铁,作为电机的励磁。
1866年W.西门子提出直流电机利用电机剩磁进行自励的原理, 并制成自励直流发电机(Dy.namo)。
1 873年方丹在维也纳世界博览会上用直流发电机发出的电使直流 电动机运转,解决了困扰多年的直流电动机的电源问题(在此以前, 直流电动机采用电池作为电源),推动了直流电动机的应用。
较多;
c为向下型,必须置于非磁性材料的底板上;
d与“c”类似,但只有一个线圈;
e为多极直流电机磁极铁心,图中为4极,推 而广之,可以是6、8、10⋯⋯极,它是现今仍普遍采
用的型式; f为曼彻斯特型,又称Westminster型,早期应
用较多; g为简易型,又称C型; h为采用4个线圈的曼彻斯特型; i为采用1个线圈的铁壳型; J为曼彻斯特环形,早期在小型直流风扇电动
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二、 直流电机萌芽、发展时期(1821~ 1895)
从1821年第一台直流电动机雏形诞生到I895年直流发电机在尼亚 加拉瀑布Adams电站水轮发电机国际招标中败北,是直流电机萌 芽发展时期。在此期间,1 880年前后爱迪生和斯旺(J.W_Swan, 1828~ 1914)(图8.1)独立发明的白炽灯,极大地推动了直流电 的应用,刺激了直流发电机的发展。自此,直流电机一路高歌, 独霸世界。但1895年直流发电机在尼亚加拉瀑布Adam s电站投标 的败北,迅速遏制了直流电机一路飙升的势头和直流电机称雄世 界的局面。1821年~ 1895年期间,直流电机在理论方面日益完善, 逐渐成熟;在结构方面不断改进,走向统一;在产品方面,由小 到大,从实验室全面进入实际应用领域。
机中广泛采用: k为早期格拉姆(Gramme)型;
l为郎德尔(Lundel1)型,一个线圈,曾用于小型
直流电机中。
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电刷
早期直流电机换向器的电刷均为铜片电刷,这种电刷较硬,对换向器磨损大, 而且摩擦损耗大,电刷的振动、火花等均比较严重。后来改进采用具有弹性 的铜片电刷、铜丝电刷和铜网电刷。1888年,比利时发明家德波尔(c.J.von Depoele,后移居美国,1846~ 1892)发明用碳材料制作电刷(碳刷),
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直流电机结构的改进
1821年~ 1895年间是直流电机结构不断改进、逐渐统 一定型的时期。初期,直流电机结构五花八门,与现 今直流电机结构大相径庭,而且直流电动机和直流发 电机各自独立发展,结构也不尽相同。
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1、电枢
早期直流电机电枢多采用螺线管式线圈,输出 功率小,电压波形不好,电机效率也较低。后来出 现了各种各样的盘形电枢(图8.5~图8.7)。
1839年雅可比进行电动轮船实验。这是人类历史上第一次电动机实际应用的大型 试验,它打开了电动机应用的大门。
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2、直流发电机
1831年法拉第发现电磁感应定律,并制成第一台圆盘 式单极直流发电机。
1 832年皮克西制成永久磁铁手摇直流发电机,它是世 界上首台报导制造的直流发电机。
1 845年惠斯通制成首台电磁铁励磁的直流发电机(以前 用永久磁铁)。
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1866年,W.西门予(W.Siemens)发明梭形(H形) 电枢(图8.8), 1867年,西门子一哈尔斯克公司即制成带梭形电 枢的直流发电机(图8.9)。
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环形电枢最早是由巴辛诺特在l860 年提出的(图8.10),
1880年代开始将成型线圈放入电枢铁心 槽中(图8.17)或孔中,这种电枢一直 沿用至今。
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磁极
在直流电机萌芽期间,磁极最早采用永久磁 铁,主要有直棒形和马蹄形两大类。1845年 前后,人们开始用电磁铁代替永久磁铁作为 直流电机的ຫໍສະໝຸດ Baidu磁。电磁铁的磁极铁心的形状 五花八门。图8-2l收集、归纳出了l2种磁极 铁心形状。
a为铁壳型,磁通损失较小,当时用的较多; b为向上型,又称卡普(Kapp)型,简单,用得也
4、在直流电机换向理论方面,l9世纪末,E.阿诺尔德(E.Arnold)和 拉姆(B.G.I amine)等建立了古典换向理论
总之,经过人们近半个世纪的不懈努力,到1890年代,直流电机理论 已比较成熟,直流电机设计计算已从经验设计阶段过渡到可以进行理 论分析计算的阶段。
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在电磁方面提出的著名的亥 姆霍茨定律对直流电机的发 展中做出了巨大的贡献。
1852年~ 1856年英法联盟公司成立,并制成蒸汽机驱 动的电磁式直流发电机,发电机首次进入工业、商业 运用领域。
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3、直流发电机和直流电动机
1838年楞次提出电机既可作发电机运行,又可作电动机运行的电 机可逆原理。 1860年 巴辛诺特应用电机可逆原理,制成第一台既可作发电机运 行,又可作电动机运行的直流电机。
1832年斯特金制成首台带换向器的直流电动机 1833年里奇发明旋转电磁针。同年他制成台旋转直流电动机。里奇电动机已具有 现代旋转电动机的结构雏形。
1834年达文波特制成一台直流电动机,并尝试用直流电动机作为原动机,驱动轮 子前进,开电动机应用之先河。
l837年达文波特的直流电动机发明获得美国专利(No.132)。这是人类历史上第一 个电机专利。
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