Τρίτη, 23 Οκτωβρίου 2012

Η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος




Η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος

ΘΕΩΡΙΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ - ο χώρος εργασιών


Το 1866 ο Werner von Siemens (1816 - 1892) έκανε δοκιμές με τον κινητήρα δυναμό, ο οποίος είχε ως πηγή τροφοδοσίας τις γνωστές μπαταρίες. Μία από τις παρατηρήσεις του αφορούσε το απορροφόμενο από τον κινητήρα ρεύμα, το οποίο μειωνόταν με αυξανόμενο αριθμό στροφών, λόγω της αντιλεκτρεγερτικής δύναμης του δρομέα. Αυτό το φαινόμενο οδήγησε τον Ζήμενς στην ιδέα να αντιστρέψει τη φορά περιστροφής του δρομέα με εξωτερική κίνηση, αρχικά χειροκίνητα με μανιβέλα.
Αποτέλεσμα ήταν να προκύψει η λειτουργία της ηλεκτρικής γεννήτριας που οφείλεται στον παραμένοντα μαγνητισμό του σιδήρου. Αυτό το ασθενές υπόλοιπο μαγνητισμού επάγει με την περιστροφή του δρομέα ένα ασθενές ρεύμα, το οποίο ενισχύει το μαγνητισμό και ο οποίος, με τη σειρά του, ενισχύει και πάλι το ρεύμα κ.ο.κ. Αυτή η αλληλοκλιμάκωση διαρκεί μέχρι του σημείου τομής της χαρακτηριστικής καμπύλης της γεννήτριας και της ευθείας του συνδεόμενου φορτίου. Η μηχανή αυτή ονομάστηκε γεννήτρια σε σύνδεση σειράς, επειδή τα πηνία του δρομέα και του ροοστάτη ήταν επάλληλα ή σε σειρά συνδεδεμένα. Η παρουσίαση αυτής της νέας κατασκευής έγινε στην Ακαδημία Επιστημών στο Βερολίνο τον Ιανουάριο του 1867.
Ο Γουΐτστόουν παρουσίασε το ίδιο έτος μία άλλη μηχανή, φαινομενικά διαφορετική, η οποία στηριζόταν σε μια επινόηση του μηχανικού H. Wilde. Από την ανάλυση του τρόπου λειτουργίας της διαπιστώθηκε ότι επρόκειτο για την ίδια περίπου γεννήτρια με αυτή του Ζήμενς, μόνο που τα δύο πηνία ήταν παράλληλα συνδεδεμένα και είχε κάποια διαφορετικά χαρακτηριστικά τυλιγμάτων. Μία διένεξη μεταξύ των δύο εφευρετών που ανέκυψε για την «πρωτιά» έπαιξε μόνο δευτερεύοντα ρόλο, αφού επισκιάστηκε από το πολύ σημαντικότερο γεγονός ότι επιτέλους ήταν πια δυνατή η απελευθέρωση από τις ηλεκτροχημικές πηγές. Με κινητήρια μια ατμομηχανή ήταν πλέον δυνατόν να εγκαθίστανται ηλεκτρογεννήτριες για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας.Η γεννήτρια του Ζήμενς δημιουργούσε το συνεχές ρεύμα σε παλμική μορφή και ο συλλέκτης παρουσίαζε σπινθηρισμούς. Το έτος 1869 κατασκεύασε ο μηχανικός Zenobe Theophile Gramme (Γκραμ, 1826-1901) μία γεννήτρια με δακτυλιοειδή δρομέα, με τον οποίο μειώνονταν τα προαναφερόμενα προβλήματα, αλλά προκαλούσε νεότερα, τα οποία λύθηκαν το 1872 με παρέμβαση του Friedrich von Hefner-Alteneck (Χέφνερ, 1845-1904). Tα επόμενα 20 χρόνια κατασκευάζονταν οι γεννήτριες Σ.Ρ. με αυτά τα κατασκευαστικά στοιχεία.
Μια ενδιαφέρουσα κατασκευή της δεκαετίας του 1880 ήταν ένα «ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος», το οποίο μεταφερόταν με άλογα στον τόπο φωτισμού και μια ατμομηχανή κινούσε την ηλεκτρική γεννήτρια. Η παρεχόμενη στη λάμπα ισχύς ήταν 4kW. Αυτά τα ζεύγη λειτουργούσαν μέχρι και τη δεύτερη δεκαετία του 20ου αιώνα, αρχικά σε πόλεις και, όταν τοποθετήθηκαν εκεί δίκτυα ηλεκτρικού, σε χωριά και αγροτικές περιοχές.
http://sfrang.com/historia/graphics/60/60-01a.jpg

http://sfrang.com/historia/graphics/60/60-01b.jpg