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Motor eléctrico

Jun 27, 2017

Experimento electromagnético de Faraday, 1821[1]

Tal vez los primeros motores eran simples dispositivos electrostáticos, creados por el monje escoc Andrew Gordon en el 1740s.[2]El principio teórico de producción de la fuerza mecánica por las interacciones de una corriente eléctrica y un campo magnético, Ley de Ampère de la fuerza, fue descubierto más tarde por André-Marie Ampère en 1820. La conversión de energía eléctrica en energía mecánica byelectromagnetic medios fue demostrada por el científico inglés Michael Faraday en 1821. Un alambre libre-que cuelga fue sumergido en una piscina de mercurio, en el cual se colocó un imán permanente (PM). Cuando una corriente se pasa a través del cable, el cable gira alrededor del imán, que muestra que la corriente dio lugar a un estrecho campo magnético circular alrededor del alambre.[3]Este motor se demuestra a menudo en experimentos de física, salmuera por tóxicos de mercurio. Aunque la rueda de Barlow era un refinamiento temprano a esta demostración de Faraday, éstos y similares motores homopolar siendo inadecuada para la aplicación práctica hasta finales de siglo.

"Electromagnético auto-rotor" de Jedlik, 1827 (Museo de artes aplicadas, Budapest). El histórico motor aún funciona perfectamente hoy.[4]

En 1827, físico húngaro Ányos Jedlik comenzó a experimentar con las bobinas electromagnéticas. Después de Jedlik solucionado los problemas técnicos de la rotación continua con la invención del conmutador, llamó a sus dispositivos tempranos "uno mismo-rotores electromagnéticos". Aunque fueron utilizados solamente para propósitos educacionales, en 1828 Jedlik demostró el primer dispositivo para contener los tres componentes principales de motores prácticos: el estator, el rotor y el conmutador. El dispositivo había empleado sin imanes permanentes, como los campos magnéticos de los componentes estacionarios y rotatorios se produjeron exclusivamente por las corrientes que fluyen a través de sus bobinados.[5][6][7][8][9][10][11]

Éxito con motores de corriente continua[editar]

Después de muchos otros intentos más o menos exitosas y relativamente débil rotación intercambiando aparato el prusiano Moritz von Jacobi creada el real primer rotación motor eléctrico en mayo de 1834 que realmente desarrolla una potencia de salida mecánica notable. Su motor un récord mundial, que fue mejorada sólo cuatro años después, en septiembre de 1838 por Jacobi a sí mismo.[12]Su segundo motor era lo suficientemente poderoso como para impulsar un barco con 14 personas a través de un ancho río. No fue hasta 1839/40 que otros desarrolladores en todo el mundo para construir motores de similares y más adelante también de un mayor rendimiento.

El primer conmutador DC motor eléctrico capaz de girar la maquinaria fue inventado por el científico británico William Sturgeon en 1832.[13]Siguiendo el trabajo de esturión, un motor de eléctrico de corriente continua conmutador tipo hizo con la intención de uso comercial fue construido por el inventor americano Thomas Davenport, que él patentó en 1837. Los motores funcionaron en hasta 600 revoluciones por minuto y máquinas herramientas con de una imprenta.[14]Debido al alto coste de la energía de la batería principal, los motores eran comercialmente fracasados y Davenport quebró. Varios inventores siguieron esturión en el desarrollo de motores de corriente continua pero todos encontraron los mismos problemas de costo de energía de batería. No hay distribución de energía eléctrica había sido desarrollada en el tiempo. Como motor de esturión, no había ningún mercado comercial práctico para estos motores.[15]

En 1855, Jedlik construyó un dispositivo que usa principios similares a los utilizados en sus uno mismo-rotores electromagnéticos capaz de trabajo útil.[5][11]Construyó un modelo de vehículo eléctrico de ese mismo año.[16]

Un punto de inflexión en el desarrollo de las máquinas de DC tuvo lugar en 1864, cuando Antonio Pacinotti describió por primera vez la armadura del anillo con sus bobinas agrupadas simétricamente cerrados sobre sí mismos y conectados a las barras de un conmutador, los cepillos que entrega actual prácticamente no fluctuante.[17][18]Los primeros motores comercialmente acertados siguieron la invención byZénobe gramos que, en 1871, reinventaron diseño de Pacinotti. En 1873, gramo demostró que su dínamo podría ser utilizado como un motor, que él demostró con un gran efecto en las exposiciones en Viena y Philadelphia conectando dos tal DC motores a una distancia de hasta 2 km cada uno otro, como un generador.[19](Véase también 1873: l'expérience décisive [solución decisiva].)

En 1886, Frank Julian Sprague inventó el primer motor práctico de DC, un motor que no chispan que mantiene velocidad relativamente constante, bajo cargas variables. Otros inventos eléctricos Sprague alrededor de este tiempo mejoraron grandemente la distribución eléctrica de la red (previo trabajo realizado mientras que empleados de Thomas Edison), permitió poder de motores eléctricos para devolverse a la red eléctrica, para la distribución eléctrica a carros via cables y poste de la carretilla los sistemas de controles proporcionados para operaciones eléctricas. Esto permitió Sprague a utilizar motores eléctricos para inventar el primer sistema de carretilla eléctrica en 1887-88 en Richmond VA el elevador eléctrico y sistema de control en 1892 y el metro eléctrico con forma independiente alimentado centralmente controlados coches, que eran los primeros instalada en 1892 en Chicago por ferrocarril elevado lado sur donde llegó a ser conocido popularmente como la "L". Motor relacionados con invenciones y de Sprague conducidas a una explosión de interés y uso de motores eléctricos para la industria, mientras que casi simultáneamente otro gran inventor fue desarrollando a su principal competidor, que se convertiría en mucho más generalizada. El desarrollo de motores eléctricos de eficiencia aceptable fue retrasado durante varias décadas por falta de reconocimiento de la importancia extrema de un relativamente pequeño boquete de aire entre rotor y estator. Diseños eficientes tienen un comparativamente pequeño boquete de aire.[20] [a]TheSt. Motor de Louis, utilizado de largo en las aulas para ilustrar principios de motor, es extremadamente ineficiente para lo mismo, así que nada como un motor moderno.[21]

Aplicación de motores eléctricos revolucionó la industria. Procesos industriales ya no estaban limitados por la transmisión de potencia mediante ejes de línea, correas, aire comprimido o presión hidráulica. En cambio, cada máquina puede ser equipado con su propio motor eléctrico, proporcionando un control fácil en el punto de uso y mejorar la eficacia de la transmisión de energía. Motores eléctricos aplicados en la agricultura elimina energía del músculo humano y animal de tareas como la manipulación de grano o bombear agua. Usos domésticos de los motores eléctricos reducción trabajo pesado en la página de inicio y posible mayores niveles de comodidad, confort y seguridad. Hoy en día, motores eléctricos representan más de la mitad el consumo de energía eléctrica en los Estados Unidos.[22]