首頁 大視野區域經濟發展叢書-迎麵而來

§二、發電機、電動機的革新與應用

發電機的發明與改進

1831年8月29日,法拉第成功進行了“電磁感應”的實驗,10月底又研製了第一部感應發電機的模型。從此,電的研究應用迅速發展起來,電作為一種新的強大的能源開始在人類的生產、生活中發揮著日益巨大的作用。在生活需要的直接推動下,具有實用價值的發電機和電動機相繼問世,並在應用中不斷得到改進和完善。從發電機的發展順序來看,首先出現的是直流發電機,它大致可分為四個階段:

第一階段是以永久磁鐵作為磁場的階段,這是最初的直流發電機的共同特點。但天然磁鐵比較小,而且磁性很弱,直流電機隻能獲得很小的功率。為了達到更高的功率,人們把許多永久磁鐵排成星狀,並相應增加旋轉線圈,然而這種方法也很快達到了它所能提供的功率的極限,而且使發電機的可靠性、經濟性大大下降。

第二階段是以電磁鐵作為磁場的階段。1825年,英國的斯特金(W.Sturgeon,1783—1850)用16圈導線製成了第一塊電磁鐵;1845年,英國物理學家惠斯通(Charles Wheatstone,1802—1875)通過外加電源給線圈勵磁,又改進了電樞繞組,從而製成了第一台電磁鐵發電機,大大改善了直流發電機的性能。

第三階段是改變勵磁方式。勵磁是直流發電機的一項關鍵性技術。1851年,金斯首先用電磁鐵代替永久磁鐵勵磁,以後出現串激、並激和複激等勵磁方式。但這些勵磁方式首先需要有電流通過才能產生磁場,而發電機要發出電流又必須先有勵磁。也就是說,隻有當發電機在啟動前存有剩磁時才能啟動,這一矛盾促使發電機的發展進入第三階段。第一台自激式電機的專利是1854年頒發的,發明人是丹麥的赫爾特。維爾納兄弟、西門子(E.W.von,siemens,1816—1892)等人也堅持采用自激原理,發明串激式自激發電機和自並勵發電機,開創了發電機發展的新階段。