Tudjon meg többet a villanymotor történetéről mai cikkünkben, amely egy technológiai fejlődés, amely teljes mértékben forradalmasította az autóipart.
Kétségtelen, hogy az elektromos autó fokozatosan a igazi alternatíva szemben az égéssel. És bár fontos adatok az övéről hatékonyság vagy autonómia, kevesen tudnak bármit is a elektromos motor.
Az elektromos motor rövid története
Az első villanymotorok egyszerű elektrosztatikus eszközök voltak, amelyeket a skót bencés szerzetes kísérleteiben írtak le Andrew Gordon és az amerikai feltaláló Benjamin Franklin az 1740-es években.
A mögöttük álló elméleti elv, a Coulomb-törvény, az angol felfedezte Henry Cavendish 1771-ben, bár nem tették közzé. Ezt a törvényt a franciák önállóan fedezték fel Charles-Augustin de Coulomb 1785-ben, aki valóban kiadta.
Az elektrokémiai cella feltalálása az olaszok által Alessandro volta 1799-ben lehetővé tette a tartós elektromos áramok előállítását. A dán után Hans Christian Ørsted 1820-ban fedezte fel az ilyen áram és a mágneses mező kölcsönhatását (elektromágneses kölcsönhatás), hamarosan nagy előrelépés történt.
A francia André-Marie Ampère Csak néhány hétre volt szükség az elektromágneses kölcsönhatás első megfogalmazásának kidolgozásához és a Ampère törvénye, amely leírja a mechanikai erő termelését az elektromos áram és a mágneses mező kölcsönhatásával.
A hatás első bemutatását forgó mozgással az angolok végezték Michael Faraday 1821-ben egy lógó huzalt mártottak higanyba, amely fölé állandó mágnest helyeztek. Amikor egy vezeték áthaladt a dróton, megpördült a mágnes körül, ami azt mutatta, hogy az áram egy közeli kör alakú mágneses teret váltott ki körülötte. Kétségkívül alapvető tudós az elektromos motor történetében.
Ezt a motort gyakran fizikai kísérletek során mutatják be, a sóoldat helyett a higany (mérgező). angol Peter barlow erre merített 1822-ben az övé Barlow kerék, bár ezeket és más hasonló homopoláris motorokat csak a század végén lehetett felhasználni gyakorlati alkalmazásukra.
1827-ben a magyar fizikus Jedlik Ányos kísérletezni kezdett elektromágneses tekercsekkel. Miután a kommutátor találmányával megoldotta a folyamatos forgatás technikai problémáit, első készülékeit "elektromágneses automatikus rotoroknak" nevezte.
Bár csak tanításra használták őket, 1828-ban Jedlik bemutatta az első eszközt, amely a gyakorlati egyenáramú motorok három fő elemét tartalmazta: az állórészt, a rotort és a kommutátort. A készülék nem használt állandó mágneseket, mivel az álló és forgó alkatrészek mágneses terét csak a tekercsükön átáramló áramok hozták létre.
A DC villanymotor története
Az első gépi esztergálásra alkalmas egyenáramú villanymotort az angol tudós találta fel William Sturgeon Munkáját követően az amerikai feltaláló Thomas davenport kommutátor típusú egyenáramú villanymotort épített, amelyet 1837-ben szabadalmaztatott.
Ezek a motorok 600 fordulat/perc sebességgel jártak, köszönhetően az erőteljes gépeknek és a nyomdának. Azonban nem voltak sikeresek az elsődleges akkumulátorok magas költségei miatt, ami tönkretette Davenportot. Továbbá abban az időben még nem állt rendelkezésre áramelosztó rendszer, így ezeknek a motoroknak nem alakult ki gyakorlati kereskedelmi piaca.
Sok, többé-kevésbé sikeres kísérlet után, viszonylag gyenge forgó és toló készülékkel, a német Moritz von Jacobi 1834 májusában hozta létre az első igazi villanymotort, amely figyelemre méltó mechanikai teljesítményt fejlesztett ki. Négy évvel később fejlesztette alkotását, olyan motorral, amely elég nagy ahhoz, hogy 14 emberrel hajót hajtson át egy széles folyón.
Jedlik 1855-ben olyan eszközt épített, amelynek elvei hasonlóak voltak az elektromágneses autórotorjaihoz, és amely hasznos munkát tudott végezni. Ugyanebben az évben megépítette az elektromos jármű modelljét.
Nagy fordulópont történt 1864-ben, amikor az olasz Antonio Pacinotti először leírta a gyűrűs armatúrát (bár kezdetben egyenáramú generátorban, vagyis dinamóban alkották), amely szimmetrikusan csoportosított tekercseket tartalmazott, amelyek magukra voltak zárva és összekötve egy kommutátor rúdjaival, amelynek keféi gyakorlatilag áramot nem szolgáltattak, ingadozás nélkül.
Az elektromos motor története folytatódik az első kereskedelemben sikeres DC motorokkal, amelyek a belga fejlődését követték Zénobe Gramme. Ez 1871-ben feltalálta a Pacinotti tervét, és néhány megoldást átvett a németől Werner von Siemens.
És nagy előrelépés volt az elektromos gép reverzibilitásának felfedezése, amelyet a Siemens 1867-ben jelentett be, és amelyet Pacinotti 1869-ben figyelt meg. Gramme véletlenül bemutatta ezt a 1873 Bécsi Egyetemes Kiállítás, amikor két ilyen egyenáramú eszközt legfeljebb 2 km távolságra csatlakoztatott egymástól, az egyiket generátorként, a másikat motorként használva.
A hengeres rotort a német vezette be Friedrich von Hefner-Alteneck 1872-ben cserélni Pacinotti gyűrűs páncélját, ezzel javítva a gép hatékonyságát. A laminált rotort a következő évben vezették be, ezzel csökkentve a vasveszteséget és növelve az indukált feszültségeket. 1880-ban a svéd Jonas Wenström a forgórészt hornyokkal látta el a tekercseléshez, tovább növelve a hatékonyságot.
1886-ban az amerikai Frank Julian Sprague feltalálta az első praktikus egyenáramú motort, egy szikramentes készüléket, amely viszonylag állandó sebességet tartott fenn változó terhelések mellett. Ekkoriban más Sprague elektromos találmányok nagyban javították a hálózat elektromos eloszlását.
Így megkapta az energiát az elektromos motoroktól, hogy visszatérjen a hálózatra, légkábeleken és oszlopokon keresztül elosztva az autóknak, vezérlő rendszereket létesítve az elektromos műveletekhez.
Ez lehetővé tette az elektromos motorok használatát, hogy feltalálják az első villamos trolibusz-rendszert 1887-88-ban az amerikai Richmond városban, az elektromos liftet és vezérlőrendszert 1892-ben, valamint az elektromos metrót központilag és függetlenül vezérelt kocsikkal.
Ez utóbbiakat 1892-ben telepítették először Chicagóban. A Sprague motor és a kapcsolódó találmányok az ipari villamos motorok iránti érdeklődés és felhasználás robbanásához vezettek. Az elfogadható hatékonyságú villanymotorok kifejlesztése több évtizedig késett, mert a rotor és az állórész közötti légrés rendkívüli fontosságát nem ismerték fel.
A váltakozó áramú villanymotor története
1824-ben a francia fizikus François Arago megfogalmazta a forgó mágneses mezők létét. 1879-ben az amerikai Walter naponta, A kapcsolók kézi be- és kikapcsolásával elérte az első primitív indukciós motort.
Az 1880-as években számos feltaláló megpróbálta váltóáramú motorokat kifejleszteni, mivel a nagy távolságú nagyfeszültségű átvitelben a váltakozó áram előnyeit felülmúlta az, hogy nem tudtak váltakozó áramú motorokat működtetni.
Az első váltakozó áramú kapcsoló nélküli indukciós motort az olasz találta fel Galileo Ferraris 1885-ben. 1888-ban a Torinói Királyi Tudományos Akadémia közzétette kutatását, amely részletesen leírta a motor működésének alapjait, ugyanakkor arra a következtetésre jutott, hogy "az ezen az elven alapuló készüléknek nem lehet kereskedelmi jelentősége motorként".
Az esetleges ipari fejlődést a szerb fogalmazta meg Nicholas Tesla, aki 1887-ben önállóan feltalálta indukciós motorját, és 1888 májusában szabadalmat szerzett. Ugyanebben az évben Tesla bemutatta munkáját A váltakozó áramú motorok és transzformátorok új rendszere hoz Amerikai Villamosmérnöki Intézet.
Ebben háromféle szabadalmaztatott négyfázisú négypólusú motort ismertetett: az egyik egy négypólusú rotorral, amely nem önindító reluktancia motort alkotott, a másik egy tekercselt rotorral, amely önindító indukciós motort alkotott, és a harmadszor valódi motorral, szinkron külön gerjesztett egyenárammal a rotorok tekercseléséhez. A villanymotor történetének kulcsfigurája.
Azonban a Tesla által 1887-ben benyújtott szabadalmak egy rövid tekercselésű rotor indukciós motort is leírtak. Az amerikai George Westinghouse, Miután már megvásárolta a Ferraris jogait 1000 dollárért, gyorsan megvette a Tesla szabadalmait 60 000 dollárért, és felbérelte motorjainak fejlesztésére. Tesla azonban 1889-ben távozott.
Az állandó fordulatszámú váltakozó áramú indukciós motort nem tartották alkalmasnak közúti autókra, de a Westinghouse mérnökei sikeresen adaptálták egy bányászati művelet végrehajtására Coloradóban 1891-ben.
Így az első gyakorlati indukciós motor 1892-ben született meg, és 1893-ban kifejlesztettek egy 60 hertzes többfázisú indukciós motorokat, de ezek a korai Westinghouse-motorok kétfázisú motorok voltak, amelyek tekercseltek. Az amerikai Benjamin Lamme később kifejlesztett egy forgó rudas tekercselő rotort.
1889-ben az orosz Mihail Dolivo-Dobrovolsky feltalálta a háromfázisú indukciós motort, mindkét típusú ketreces rotort és tekercselt rotort indító reosztáttal, valamint a háromkarú transzformátort 1890-ben. AEG Y Maschinenfabrik Oerlikon, mellett Charles Eugene Lancelot Brown nagyobb modelleket fejlesztett ki: egy 20 lóerős mókusketrecet és egy 100 lóerős tekercset indító reosztáttal.
Így az elektromos motor történetében megvoltak az első háromfázisú aszinkron motorok, amelyek alkalmasak voltak a gyakorlati működésre. A háromfázisú gépek hasonló fejlesztése 1889-ben kezdődött Wenström jóvoltából. Ban,-ben Frankfurti Nemzetközi Elektrotechnikai Kiállítás 1891 az első nagy távolságú háromfázisú rendszert sikeresen bevezették.
15 kV kapacitású volt, és 175 km-re húzódott a Neckar folyó Lauffen-vízesésétől. A Lauffen-üzem tartalmazott egy 240 kW-os 86 V-os 40 Hz-es generátort és egy fokozatú transzformátort, míg a kiállításon egy fokozatú transzformátor egy 100 LE-s háromfázisú indukciós motort táplált, amely mesterséges kaszkádot táplált, ami a forrás átadását jelenti.
A háromfázisú indukciót ma a kereskedelmi alkalmazások túlnyomó többségében használják. Azt állította azonban, hogy Tesla motorja kétfázisú lüktetések miatt nem volt praktikus, ami arra késztette, hogy kitartóan működjön háromfázisú munkájában.
1896-ban, General Electric a Westinghouse pedig keresztengedély-megállapodást kötött a rúdra tekercselt rotor, később mókusketrec-rotor kialakításáról. Az indukciós motor ezen találmányokból és újításokból eredő fejlesztései olyanok voltak, hogy egy 100 LE-s indukciós motornak ugyanolyan rögzítési méretei vannak, mint egy 7,5 LE 1897-es motorjának.
Az elektromos motornak köszönhetően minden gép felszerelhető saját áramforrással, amely könnyű kezelhetőséget biztosított a felhasználás helyén és javította az erőátvitel hatékonyságát. Például a mezőgazdaságban alkalmazott villanymotorok eltávolították az emberi és állati izomhatalmat olyan feladatoktól, mint a szemek kezelése vagy a víz pumpálása. Az elektromos motorok otthoni használata csökkentette az otthoni nehéz munkát és magasabb szintű kényelmet, kényelmet és biztonságot tett lehetővé.
Röviden: az elektromos motor története izgalmas. És ez az, hogy az elektromos motorok forradalmasították az ipart, mivel, mint láttuk, az ipari folyamatokat már nem korlátozta az áramvezeték-tengelyeken, szalagokon, sűrített levegőn vagy hidraulikus nyomáson keresztül történő továbbítása.