Lịch sử ra đời của máy phát điện

Trước khi kết nối giữa từ trường và điện đã được phát hiện, máy phát điện được sử dụng. Họ hoạt động trên điện nguyên tắc. Máy phát điện như tạo ra rất cao áp và thấp hiện tại . Họ hoạt động bằng cách sử dụng di chuyển tích điện thắt lưng, đĩa, và đĩa mà thực hiện miễn phí cho một điện cực tiềm năng cao. Phí được tạo ra bằng cách sử dụng một trong hai cơ chế:

Điện cảm ứng hoặc EMI

Các hiệu ứng điện ma sát , nơi tiếp xúc giữa hai chất cách điện làm cho họ tính phí.

Vì không hiệu quả và khó khăn của cách điện máy sản xuất điện áp rất cao, Máy phát điện có công suất thấp xếp hạng, và không bao giờ được sử dụng cho các thế hệ về số lượng đáng kể về mặt thương mại của điện. Các máy Wimshurst và phát Van de Graaff là những ví dụ của các máy này đã sống sót.

Năm 1827, Hungary Anyos Jedlik bắt đầu thử nghiệm với các thiết bị điện luân phiên mà ông gọi là điện tự cánh quạt, bây giờ gọi là máy phát điện của Jedlik . Trong nguyên mẫu của bộ khởi động điện đơn cực (hoàn thành giữa năm 1852 và 1854) cả hai văn phòng phẩm và các bộ phận quay được điện từ. Ông đã trình bày các khái niệm về Máy phát điện  ít nhất là 6 năm trước khi Siemens và Wheatstone nhưng không bằng sáng chế nó như ông nghĩ rằng ông không phải là người đầu tiên nhận ra điều này. Về bản chất các khái niệm là thay vì nam châm vĩnh cửu, nam châm điện hai đối diện với nhau tạo ra từ trường xung quanh rotor. Đây cũng là sự khám phá ra nguyên tắc tự kích thích .

Faraday đĩa, Máy phát điện  đầu tiên. Nam châm hình móng ngựa (A) tạo ra một từ trường thông qua các đĩa (D) . Khi đĩa đã được bật, điều này gây ra một dòng điện toả tròn ra phía ngoài từ trung tâm về phía vành. Dòng chảy ra ngoài qua trượt xúc mùa xuân m , thông qua các mạch điện bên ngoài, và trở thành trung tâm của đĩa thông qua các trục.

Trong những năm 1831-1832, Michael Faraday phát hiện ra nguyên tắc hoạt động của máy phát điện. Nguyên tắc, sau này gọi là định luật Faraday , là một lực điện được tạo ra trong một vật dẫn điện mà bao quanh một thay đổi từ thông . Ông cũng chế tạo máy phát điện từ đầu tiên, được gọi là đĩa Faraday , một loại máy phát điện homopolar , sử dụng một đồng đĩa quay giữa các cực của một móng ngựa nam châm . Nó tạo ra một điện áp DC nhỏ.

Thiết kế này là không hiệu quả, do counterflows tự hủy hiện nay trong khu vực mà không được dưới ảnh hưởng của từ trường. Trong khi hiện tại đã được gây ra trực tiếp bên dưới nam châm, hiện tại sẽ lưu thông ngược trong khu vực mà là nằm ngoài ảnh hưởng của từ trường. Ngược này hạn chế sản lượng điện vào dây pickup, và sưởi ấm chất thải gây ra của đĩa đồng. Sau đó máy phát điện homopolar sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng một loạt các nam châm bố trí xung quanh chu vi đĩa để duy trì một hiệu ứng trường ổn định theo một hướng hiện tại dòng.

Một bất lợi là điện áp đầu ra là rất thấp, do các con đường duy nhất hiện nay thông qua các từ thông. Thí nghiệm cho thấy rằng sử dụng nhiều vòng dây trong một cuộn dây có thể sản xuất, điện áp cao hơn hữu ích hơn. Kể từ khi điện áp đầu ra là tỷ lệ thuận với số vòng, máy phát điện có thể dễ dàng được thiết kế để sản xuất bất kỳ điện áp mong muốn bằng cách thay đổi số vòng. Cuộn dây dây đã trở thành một tính năng cơ bản của tất cả các thiết kế máy phát điện tiếp the

Máy phát điện không còn sử dụng để sản xuất điện do kích thước và độ phức tạp của chuyển mạch cần thiết cho các ứng dụng năng lượng cao. Lớn cao hiện tại Máy phát điện  truyền động đai này sản xuất 310 ampe 7 volt, hoặc 2.170 watt, khi quay 1400 RPM.

Các máy phát điện là máy phát điện đầu tiên có khả năng cung cấp năng lượng cho ngành công nghiệp. Máy phát điện sử dụng cảm ứng điện từ để chuyển đổi quay cơ học thành dòng điện một chiều thông qua việc sử dụng một bộ chuyển mạch . Máy phát điện đầu tiên được xây dựng bởi Hippolyte Pixii năm 1832.

Một máy phát điện bao gồm một cấu trúc văn phòng phẩm, cung cấp một từ trường không đổi, và một tập hợp các cuộn dây đó biến trong lĩnh vực luân phiên. Trên các máy nhỏ từ trường liên tục có thể được cung cấp bởi một hoặc nhiều nam châm vĩnh cửu, máy lớn hơn có từ trường đều được cung cấp bởi một hoặc nhiều nam châm điện, mà thường được gọi là cuộn lĩnh vực.

Thông qua một loạt những khám phá tình cờ, máy phát điện đã trở thành nguồn gốc của nhiều phát minh sau đó, bao gồm cả DC động cơ điện , AC phát điện , AC động cơ đồng bộ , và chuyển đổi quay .

Xen kẽ các hệ thống phát hiện đã được biết đến trong các hình thức đơn giản từ sự phát hiện của cảm ứng từ của dòng điện . Máy đầu tiên này được phát triển bởi nhà tiên phong như Michael Faraday và Hippolyte Pixii .

Faraday phát triển "xoay hình chữ nhật", mà hoạt động là heteropolar -. từng dẫn hoạt động thông qua liên tục thông qua các vùng có từ trường là theo hướng ngược nhau Thử nghiệm đầu tiên của một "hệ thống phát điện" mạnh mẽ hơn đã diễn ra vào năm 1886. lớn hai giai đoạn xen kẽ máy phát điện hiện tại được xây dựng bởi một thợ điện người Anh, JEH Gordon , vào năm 1882. Lord Kelvin và Sebastian Ferranti cũng phát triển xoay chiều đầu, sản xuất các tần số từ 100 đến 300 Hz . Năm 1891, Nikola Tesla cấp bằng sáng chế một "tần số cao" phát điện thực tế (trong đó hoạt động khoảng 15 kHz). Sau năm 1891, nhiều pha xoay chiều đã được giới thiệu để cung cấp dòng của nhiều giai đoạn khác nhau. Sau đó xoay chiều được thiết kế cho thay đổi luân phiên -hiện tại tần số từ mười sáu và khoảng một trăm hertz, để sử dụng với ánh sáng hồ quang, ánh sáng đèn sợi đốt và động cơ điện.

Dynamo phát điện lớn đang hiếm thấy do việc sử dụng hiện nay gần như phổ quát của dòng điện xoay chiều để phân phối điện. Trước khi thông qua AC, máy phát điện trực tiếp rất lớn hiện nay là phương tiện duy nhất của thế hệ và phân phối điện. AC đã thống trị do khả năng của AC để dễ dàng chuyển đến và đi từ điện áp rất cao cho phép tổn thất thấp hơn khoảng cách lớn.