最早的發(fā)電機(jī)是誰發(fā)明的
發(fā)電機(jī)(英文名稱:Generators)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備,那么你知道最早的發(fā)電機(jī)是誰發(fā)明的嗎?一起來看看小編給大家精心準(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
最早的發(fā)電機(jī)是誰發(fā)明的
1832年,法國人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī),其原理是通過轉(zhuǎn)動永磁體使 磁通發(fā)生變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,并把這種電動勢以直流電壓形式輸出;
1866年,德國的西門子發(fā)明了自勵式直流發(fā)電機(jī);
1869年, 比利時的格拉姆制成了環(huán)形電樞,發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)是用水力來轉(zhuǎn)動 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的,經(jīng)過反復(fù)改進(jìn),于1847年得到了3.2KW的輸出功率;
1882年,美國的戈登制造出了輸出功率447KW,高3米,重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī);
1896年,特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉 發(fā)電廠開始勞動營運(yùn),3750KW,5000V的交流電一直送到40公里外的 布法羅市;
1889年,西屋公司在 俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠,1892年成功地將15000伏電壓送到了 皮茨菲爾德。
拓展:發(fā)電機(jī)種類
風(fēng)力發(fā)電機(jī)
作為一種價格低廉、運(yùn)行可靠、無溫室氣體排放的新型發(fā)電系統(tǒng), 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的安裝容量正在以每年超過30%的增長率在世界范圍得到日益廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)形成一個年產(chǎn)值超過五十億美元的全球性產(chǎn)業(yè)。但是用于邊遠(yuǎn)地區(qū)獨立供電的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還需要克服很多技術(shù)上的難點才能得以廣泛的應(yīng)用。隨著我國對“三農(nóng)”投入力度加大,經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,廣大農(nóng)、牧、漁民對改善生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量,解決生活用電的迫切要求,采用小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為局部負(fù)載提供電力,不僅可以減少一次性巨額投資,還可以免除火力發(fā)電系統(tǒng)的溫室氣體排放,改善環(huán)境和農(nóng)村地區(qū)的能源結(jié)構(gòu),有益于可持續(xù)性發(fā)展。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功、并帶動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來發(fā)電的。廣義地說,它是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動機(jī)。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來用的話,還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源,但是卻可以長期利用。
水力發(fā)電機(jī)
水利發(fā)電機(jī)是將水的動能和重力勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動力機(jī)械(如:中國的三峽)。在發(fā)電這一塊最好的要數(shù)核能發(fā)電,不過相對核能污染較大。所以中國廣泛還是用煤炭發(fā)電。中國煤炭資源吃緊,煤炭價格一直在漲,這也是為什么會有電荒的出現(xiàn)的主要原因。
同步發(fā)電機(jī)
作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的 同步電機(jī)。是一種最常用的交流發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)代電力工業(yè)中,它廣泛用于 水力發(fā)電、 火力發(fā)電、 核能發(fā)電以及柴油機(jī)發(fā)電。由于同步發(fā)電機(jī)一般采用直流勵磁,當(dāng)其單機(jī)獨立運(yùn)行時,通過調(diào)節(jié)勵磁電流,能方便地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓。若并入電網(wǎng)運(yùn)行,因電壓由電網(wǎng)決定,不能改變,此時調(diào)節(jié)勵磁電流的結(jié)果是調(diào)節(jié)了電機(jī)的 功率因數(shù)和 無功功率。
同步發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與同步電機(jī)相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步發(fā)電機(jī)中 電樞繞組采用單相。
交流發(fā)電機(jī)
在日常生活中,用交流發(fā)電機(jī)來供用電設(shè)備使用時,常發(fā)生用電設(shè)備不能正常工作的情況,其原因是發(fā)電機(jī)輸出的 交流電不夠穩(wěn)定,這時候需要電力穩(wěn)壓器來穩(wěn)定電壓,也就是日常生活中常用到的 交流穩(wěn)壓電源,交流穩(wěn)壓電源能使發(fā)電機(jī)的輸出電壓精度穩(wěn)定到用電設(shè)備正常工作所允許的范圍。
交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造
交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造稍顯復(fù)雜。但是不論它是單相還是三相,都是由下列幾個主要部分組成:
⑴激磁部分:包括激磁機(jī)和磁場部分。
⑵電樞部分。
⑶機(jī)殼部分:包括裝置備部分的鐵架和機(jī)座。
異步發(fā)電機(jī)
異步發(fā)電機(jī)又稱“感應(yīng)發(fā)電機(jī)”。利用 定子與轉(zhuǎn)子間氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與 轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用的一種交流發(fā)電機(jī)。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同,但轉(zhuǎn)速略高于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。常用作小功率水輪發(fā)電機(jī)。
交流勵磁發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)子方采用 交流電壓勵磁,使其具有靈活的運(yùn)行方式,在解決電站持續(xù) 工頻過電壓、變速恒頻發(fā)電、 抽水蓄能電站電動-發(fā)電機(jī)組的調(diào)速等問題方面有著傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)無法比擬的優(yōu)越性。 交流勵磁發(fā)電機(jī)主要的運(yùn)行方式有以下三種:
1) 運(yùn)行于變速恒頻方式;
2) 運(yùn)行于無功大范圍調(diào)節(jié)的方式;
3) 運(yùn)行于發(fā)電-電動方式。
隨著電力系統(tǒng) 輸電電壓的提高,線路的增長,當(dāng)線路的傳輸功率低于 自然功率時,線路和電站將出現(xiàn)持續(xù)的工頻過電壓.為改善系統(tǒng)的運(yùn)行特性,不少技術(shù)先進(jìn)的國家,在6"世紀(jì)A"年代初開始研究異步發(fā)電機(jī)在大電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問題,并認(rèn)為大系統(tǒng)采用異步發(fā)電機(jī)后,可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性.
異步發(fā)電機(jī)由于維護(hù)方便,穩(wěn)定性好,常用作并網(wǎng)運(yùn)行的小功率水輪發(fā)電機(jī)。當(dāng)用原動機(jī)將異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子順著磁場旋轉(zhuǎn)方向拖動,并使其轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速時,電機(jī)就進(jìn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行,并把原動機(jī)輸入的 機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送至電網(wǎng)。這時電機(jī)的勵磁電流取自電網(wǎng)。
異步發(fā)電機(jī)也可以并聯(lián)電容,靠本身剩磁自行勵磁,獨立發(fā)電(見圖),這時發(fā)電機(jī)的電壓與頻率由電容值、原動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載大小等因素決定。當(dāng)負(fù)載改變,一般要相應(yīng)地調(diào)節(jié)并聯(lián)的電容值,以維持 電壓穩(wěn)定。由于異步電機(jī)并聯(lián)電容時,不需外加勵磁電源就可獨立發(fā)電,故在 負(fù)荷比較穩(wěn)定的場合,有可取之處。例如可用作農(nóng)村簡易電站的照明電源或作為備用電源等。
測速發(fā)電機(jī)
測速發(fā)電機(jī)是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機(jī),他把輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號輸出,并要求輸出的電壓信號與轉(zhuǎn)速成正比。
測速發(fā)電機(jī)的分類:測速發(fā)電機(jī)分為直流測速發(fā)電機(jī)和交流測速發(fā)電機(jī)兩大類。
直流測速發(fā)電機(jī):直流測速發(fā)電機(jī)本質(zhì)上是一種微型直流發(fā)電機(jī),按定子磁極的勵磁方式分為電磁式和永磁式。直流測速發(fā)電機(jī)的工作原理與一般直流發(fā)電機(jī)相同。
交流測速發(fā)電機(jī):交流異步測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠型的,也有杯型的,在控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)。空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)定子上有兩個在空間上相互差90°電角度的繞組,一為勵磁繞組,另一為輸出繞組。
交流異步測速發(fā)電機(jī)的誤差主要有:
非線性誤差:由于直軸磁通變化使測速發(fā)電機(jī)產(chǎn)生非線性誤差;
剩余電壓:實際運(yùn)行中,轉(zhuǎn)子靜止時,測速發(fā)電機(jī)輸出一個較小的電壓;
相位誤差:由于勵磁繞組的漏抗、空心杯轉(zhuǎn)子的漏抗使輸出電壓與勵磁電壓的相位不同。
交流同步測速發(fā)電機(jī)分為:永磁式、感應(yīng)式和脈沖式。
柴油發(fā)電機(jī)
柴油發(fā)電機(jī)組是一種獨立的發(fā)電設(shè)備,系指以柴油等為燃料,以柴油機(jī)為原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的動力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上,定位使用,亦可裝在拖車上,供移動使用。 柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備,若連續(xù)運(yùn)行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。