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Moteur électrique

Jun 27, 2017

Expérience d’électromagnétique de Faraday, 1821[1]

Les premiers moteurs électriques étaient peut-être des dispositifs électrostatiques simples, créés par le moine écossais Andrew Gordon dans les années 1740.[2]Le principe théorique de production de la force mécanique par l’interaction entre un courant électrique et un champ magnétique, Loi de l’Ampère, a été découvert plus tard par André-Marie Ampère en 1820. La conversion d’énergie électrique en énergie mécanique byelectromagnetic moyens a été démontrée par le physicien britannique Michael Faraday en 1821. Un fil de suspension libre a été plongé dans un bassin de mercure, sur laquelle était placé un aimant permanent (PM). Quand un courant était passé le fil, le fil tourné autour de l’aimant, montrant que le courant a donné naissance à un champ proche de magnétique circulaire autour du fil.[3]Ce moteur est souvent démontré dans des expériences de physique, saumure, de toxiques de mercure. Bien que la roue de Barlow était une amélioration au début de cette démonstration de Faraday, ceux-ci et similaires homopolaire moteurs devaient demeurer inadaptée pour une application pratique jusque tard dans le siècle.

« Électromagnétique auto-rotor » de Jedlik, 1827 (Musée des Arts appliqués, Budapest). Le moteur historique fonctionne encore parfaitement aujourd'hui.[4]

En 1827, physicien hongrois Ányos Jedlik ont commencé à expérimenter avec des bobines électromagnétiques. Après que Jedlik résolu les problèmes techniques de la rotation continue avec l’invention du collecteur, il a appelé ses appareils début « self-rotors électromagnétiques ». Bien qu’ils étaient utilisés uniquement à des fins éducatives, en 1828, Jedlik a démontré le premier périphérique pour contenir les trois principales composantes de moteurs à courant continu pratiques : le stator, le rotor et le collecteur. Le dispositif employé sans aimants permanents, comme les champs magnétiques des composantes fixes et renouvelables ont été produits exclusivement par les courants circulant dans les enroulements.[5][6][7][8][9][10][11]

Succès avec REDUCTEUR[Edit]

Après plusieurs autres tentatives plus ou moins réussies avec relativement faible rotation alternatif et vice versa appareil le prussien Moritz von Jacobi a créé le premier véritable rotation moteur électrique en mai 1834 qui effectivement développé une remarquable puissance mécanique. Son moteur mis un record du monde, qui a été amélioré seulement quatre ans plus tard en septembre 1838 par Jacobi lui-même.[12]Son second moteur est assez puissant pour conduire un bateau avec 14 personnes à travers une large rivière. Il fallut attendre 1839/40 qui autres développeurs dans le monde a réussi à construire des moteurs similaires et plus tard aussi des performances supérieures.

Le premier commutateur DC moteur électrique capable de transformer des machines a été inventé par le scientifique britannique William Sturgeon en 1832.[13]Après des travaux de l’esturgeon, un moteur électrique de courant continu de type collecteur effectué dans l’intention de l’usage commercial a été construit par l’inventeur américain Thomas Davenport, qu’il a breveté en 1837. Les moteurs a couru à jusqu'à 600 tr / min et alimenté des machines-outils et une presse d’imprimerie.[14]En raison du coût élevé de la puissance de la batterie principale, les moteurs ont échoué commercialement et Davenport a fait faillite. Plusieurs inventeurs suivi d’esturgeon dans le développement de moteurs à courant continu, mais tous rencontrent les mêmes problèmes de coût de puissance batterie. Aucune distribution de l’électricité n’avait été élaborée à l’époque. Comme moteur de l’esturgeon, il n’y avait aucun débouché commercial pratique pour ces moteurs.[15]

En 1855, Jedlik bâtit un appareil à l’aide des principes similaires à ceux utilisés dans son auto-rotors électromagnétiques qui était capable de travail utile.[5][11]Cette même année, il construit un modèle de véhicule électrique.[16]

Un tournant majeur dans le développement de machines CC a eu lieu en 1864, quand Antonio Pacinotti décrit pour la première fois l’armature de l’anneau avec ses bobines groupées symétriquement fermés sur eux-mêmes et reliés aux barres d’un collecteur, les brosses dont livré courant pratiquement non fluctuant.[17][18]Le premier succès commercial REDUCTEUR a suivi l’invention byZénobe Gramme qui, en 1871, réinventé conception de Pacinotti. En 1873, le Gramme a montré que sa dynamo pourrait être utilisé comme un moteur, il a démontré avec une grande efficacité lors d’expositions à Vienne et de Philadelphie en connectant deux tel DC motors à une distance de 2 km de l’autre, l’un en tant que générateur.[19](Voir aussi 1873 : l'expérience décisive [contournement décisif].)

En 1886, Frank Julian Sprague invente le premier moteur de C.C pratique, un moteur sans étincelles qui maintenue une vitesse relativement constante sous des charges variables. Autres inventions électriques Sprague vers cette époque a grandement amélioré la distribution électrique grille (avant travaux effectués tandis qu’employé par Thomas Edison), a permis la puissance de moteurs électriques à être retourné au réseau électrique, prévu pour la distribution d’électricité à sacs de voyage via des câbles aériens et la perche et systèmes de contrôles prévus pour les opérations électriques. Cela a permis à Sprague à utiliser des moteurs électriques d’inventer le premier système de chariot électrique en 1887-88 dans Richmond VA, l’ascenseur électrique et système de contrôle en 1892 et le métro électrique avec indépendamment actionné voitures centralisées, qui ont d’abord été installé en 1892 à Chicago par la South Side Elevated Railway où il est devenu populairement connu comme le « L ». Moteur de Sprague et inventions apparentées conduit à une explosion d’intérêt et utilisation dans les moteurs électriques pour l’industrie, alors que presque simultanément un autre grand inventeur se développait son principal concurrent, qui deviendrait beaucoup plus répandue. Le développement des moteurs électriques d’une efficacité acceptable a été retardé pendant plusieurs décennies par l’incapacité à reconnaître l’importance extrême d’un entrefer relativement faible entre le rotor et le stator. Des conceptions efficaces ont une lame d’air relativement faible.[20] [a]St. Moteur de Louis, longtemps utilisé dans les salles de classe pour illustrer les principes moteurs, est extrêmement inefficace pour la même raison, en plus d’apparaître rien de tel qu’un moteur modern.[21]

Application des moteurs électriques a révolutionné l’industrie. Procédés industriels ont été n’est plus limités par la transmission de puissance à l’aide d’arbres de la ligne, courroies, air comprimé ou pression hydraulique. Au lieu de cela toutes les machines pourraient être équipé de son propre moteur électrique, offrant un contrôle facile au point d’utilisation et en améliorant l’efficacité de transmission de puissance. Moteurs électriques appliquées dans l’agriculture a éliminé la puissance musculaire humaine et animale de tâches telles que la manutention des grains ou de pomper de l’eau. Les usages domestiques de moteurs électriques réduit lourd travail à la maison et fait des normes plus élevées de commodité, de confort et de sécurité possible. Aujourd'hui, les moteurs électriques sont plus de la moitié de la consommation d’énergie électrique aux États-Unis.[22]