Уніполярний генератор: пристрій, історія створення, застосування

Електродвигун

Однополярний електродвигун – це пристрій постійного струму з двома магнітними полюсами, провідники якого завжди перетинають односпрямовані лінії магнітного потоку, обертаючи провідник навколо нерухомої осі так, щоб він знаходився під прямим кутом до статичного магнітного поля. Результуюча ЕРС (електрорушійна сила), яка є неперервною в одному напрямку, гомополярному двигуну не вимагає комутатора, але все ж вимагає контактних кілець. Назва «гомополярный» вказує на те, що електрична полярність провідника і полюсів магнітного поля не змінюються (тобто, що він не вимагає комутації).

Однополярний двигун був першим електромотором, який був побудований. Його дію було продемонстровано Майклом Фарадеєм у 1821 році у Королівському інституті в Лондоні.

Винахід

В 1821 році, незабаром після того, як датський фізик і хімік Ханс Крістіан Ерстед відкрив феномен електромагнетизму, Хамфрі Деві і британський учений Вільям Хайд Волластон спробували, але не змогли, розробити електричний двигун. Фарадей, якого Хамфрі оскаржував як жарт, продовжив створювати два пристрої для створення так званого «електромагнітного обертання». Один з них, тепер відомий як гомополярный двигун, створив безперервний круговий рух. Воно було викликане кругової магнітною силою навколо дроти, покладеного в калюжу ртуті, в яку був поміщений магніт. Провід оберталася б навколо магніту, якби був забезпечений струмом від хімічної батареї.

Ці експерименти та винаходи лягли в основу сучасних електромагнітних технологій. Незабаром Фарадей опублікував результати. Це загострило відносини з Деві через його ревнощі до досягнень Фарадея і стало причиною того, що останній зайнявся іншими справами, що в результаті кілька років перешкоджало його участі в електромагнітних дослідженнях.

Б. Р. Ламм описав у 1912 році гомополярную машину потужністю 2000 кВт, 260 В, 7700 А і 1200 об/хв з 16 контактними кільцями, що працюють при периферійної швидкості 67 м/с. Уніполярний генератор потужністю 1125 кВт, 7,5, 150 000 А, 514 об/хв, побудований в 1934 році, був встановлений на американському сталеливарному заводі для зварювання труб.