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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
발전기. 발명과 생산의 역사
발전기는 비전기적 형태의 에너지(기계적, 화학적, 열적)를 전기 에너지로 변환하는 장치입니다.
오랫동안 여러 나라의 물리학자들이 이 의존성을 발견하려고 시도했지만 실패했습니다. 실제로 예를 들어 영구 자석이 도체나 코일 옆에 있으면 도체에 전류가 발생하지 않습니다. 그러나이 자석을 움직이기 시작하면 코일에서 더 가깝거나 멀어지게 움직이고 자석을 삽입하고 제거하면 도체에 전류가 나타나고 자석이 움직이는 전체 기간 동안 관찰 할 수 있습니다 . 즉, 전류는 교류 자기장에서만 발생할 수 있습니다. 처음으로 이 중요한 패턴은 영국 물리학자 Michael Faraday에 의해 1831년에 확립되었습니다. 일련의 실험 후에 Faraday는 도체가 서로에 대해 또는 자석에 대해 상대적으로 움직일 때 모든 경우에 전류가 발생(유도)된다는 것을 발견했습니다. 코일에 자석을 삽입하거나 고정된 자석에 대해 코일을 저어주면 코일에 전류가 유도됩니다. 하나의 코일을 전류가 흐르는 다른 코일로 옮기면 전류도 나타납니다. 스위치를 켜고 끄는 순간 코일에서 전류가 점차적으로 증가 및 감소하고 주변에 교류 자기장을 생성하기 때문에 회로를 닫고 열 때 동일한 효과를 얻을 수 있습니다. 따라서 회로에 포함되지 않은 다른 코일이 그러한 코일 근처에 있으면 전류가 발생합니다.
패러데이의 발견은 이제 기계 에너지를 전기 에너지로, 전기 에너지를 다시 기계 에너지로 변환하는 방법이 명확해짐에 따라 기술과 모든 인류 역사에 막대한 영향을 미쳤습니다. 이러한 변형 중 첫 번째는 발전기 작동의 기초를 형성하고 두 번째는 전기 모터의 기초를 형성했습니다. 그러나 발견의 바로 그 사실이 아직 이 경로에 따른 모든 기술적 문제가 해결되었다는 것을 의미하지는 않았습니다. 작동 가능한 발전기를 만드는 데 약 XNUMX년이 걸렸고 산업용 전기 모터의 만족스러운 모델을 발명하는 데 또 다른 XNUMX년이 걸렸습니다. 그러나 가장 중요한 것은 전자기 유도 현상의 발견 덕분에 현대 문명의 가장 중요한 두 가지 요소의 작동 원리가 명확해졌습니다. 최초의 원시 발전기는 패러데이 자신이 만들었습니다. 이를 위해 그는 영구 자석의 N극과 S극 사이에 구리 디스크를 배치했습니다. 디스크가 자기장에서 회전하면 전류가 그 안에 유도됩니다. 슬라이딩 접점 형태의 집전체가 디스크 주변과 중앙 부분에 배치되면 갈바니 배터리에서와 같이 전위차가 나타납니다. 회로를 닫으면 검류계에서 전류가 지속적으로 흐르는 것을 관찰할 수 있었습니다.
패러데이 설치는 시연에만 적합했지만 그 후 작동 전류를 생성하도록 설계된 최초의 자기 전기 기계(영구 자석을 사용하는 발전기라고 함)가 나타났습니다. 이들 중 가장 이른 것은 1832년에 제작된 Pixia의 자기전기 기계였습니다.
작동 원리는 매우 간단했습니다. 크랭크와 기어를 사용하여 반대쪽에 놓여 있는 말굽 모양의 자석 AB의 극이 고정된 부분을 지나 이동하고 코어 코일 E와 E'가 장착되어 결과적으로 코일에 유도된 전류. 픽시아 기계의 단점은 무거운 영구 자석이 기계에서 회전해야 한다는 것이었습니다. 그 후, 본 발명자들은 일반적으로 코일을 회전시켜 자석을 정지 상태로 유지했습니다. 사실,이 경우 다른 문제를 해결해야했습니다. 회전 코일에서 외부 회로로 전류를 전환하는 방법은 무엇입니까? 그러나 이 어려움은 쉽게 극복되었습니다. 우선, 코일은 배선의 한쪽 끝과 직렬로 연결되었습니다. 그런 다음 다른 쪽 끝은 발전기 극 역할을 할 수 있습니다. 그들은 슬라이딩 접점을 사용하여 외부 회로에 연결되었습니다.
슬라이딩 접점은 다음과 같이 배열됩니다. 두 개의 절연 금속 링 b와 d가 각각 발전기의 극 중 하나에 연결된 기계의 축에 부착되었습니다. 두 개의 평평한 금속 스프링 B와 B'는 외부 회로가 둘러싸이는 이 링의 원주를 중심으로 회전했습니다. 이러한 장치를 사용하면 더 이상 기계 축의 회전으로 인한 어려움이 없었습니다. 전류는 접점에서 축에서 스프링으로 전달되었습니다. 또 다른 불편은 현재 발전기의 특성이었습니다. 코일의 전류 방향은 코일이 자석의 극에 접근하는지 아니면 멀어지는지에 따라 다릅니다. 이로부터 회전하는 도체에서 발생하는 전류는 일정하지 않고 가변적입니다. 코일이 자석의 극 중 하나에 접근하면 전류 강도가 XNUMX에서 최대값으로 증가하고 멀어지면 다시 XNUMX으로 감소합니다. 더 이동하면 전류가 반대 방향으로 바뀌고 다시 최대값으로 증가했다가 XNUMX으로 감소합니다. 후속 회전 동안 이 프로세스가 반복됩니다. 따라서 전기 배터리와 달리 발전기는 교류를 생성하므로 이를 고려해야 합니다. 아시다시피, 대부분의 현대 전기 제품은 교류로 전원이 공급되도록 설계되었습니다. 그러나 XNUMX세기에 교류는 여러 가지 이유로, 주로 심리적인 이유로 불편했습니다. 이전에는 사람들이 직류를 다루는 데 익숙했기 때문입니다. 그러나 교류는 한 방향을 갖는 간헐적으로 쉽게 변환될 수 있습니다. 이를 위해서는 전류의 방향이 바뀔 때 슬라이딩 스프링이 한 링에서 다른 링으로 전달되는 방식으로 접점을 변경하는 특수 장치인 스위치를 사용하면 충분합니다. 이 경우 한 접점은 한 방향으로 전류를 지속적으로 수신하고 다른 접점은 반대 방향으로 전류를 수신합니다.
이러한 스프링 및 접촉 장치는 언뜻보기에는 매우 복잡해 보이지만 실제로는 매우 간단합니다. 정류자의 각 고리는 두 개의 반 고리로 만들어졌으며 그 끝이 부분적으로 서로 겹쳤고 스프링은 너무 넓어서 나란히 놓인 두 개의 반 고리를 따라 미끄러질 수 있었습니다. 같은 고리의 반쪽은 서로 어느 정도 떨어져 있지만 서로 연결되어 있습니다. 따라서, 스프링 c와 접촉하는 하프링은 c'가 미끄러진 하프링 a'에 연결되고; b와 b'는 같은 방식으로 연결되어 스프링 c를 만지고, b를 만지고, 스프링 c'가 b'에서 '로 지나갔습니다. 코일 권선의 전류 방향이 바뀌는 순간에 한 링에서 다른 링으로 흐르도록 스프링을 설치하는 것은 어렵지 않으며 각 스프링은 항상 같은 방향의 전류를 제공합니다. 다시 말해서, 그들은 영구적인 기둥이었습니다. 하나는 양극이고 다른 하나는 음극이며 코일의 극은 교류를 제공합니다. 간헐적 직류 발전기는 여러 면에서 불편한 갈바닉 배터리를 대체할 수 있어 당시 물리학자와 기업가 사이에서 큰 관심을 불러일으켰습니다. 1856년 프랑스 회사 "Alliance"는 증기 기관으로 구동되는 대형 발전기의 양산을 시작했습니다. 이 발전기에서 주철 프레임은 여러 줄로 고정된 말굽 모양의 영구 자석을 가지고 있으며, 원주를 따라 그리고 샤프트에 대해 방사상으로 균일한 간격을 두고 있습니다. 자석 열 사이의 간격에는 많은 수의 코일이있는 베어링 휠이 샤프트에 설치되었습니다. 또한 16개의 금속판을 가진 수집기가 샤프트에 고정되어 서로 및 기계 샤프트로부터 격리되었습니다. 샤프트가 회전하는 동안 코일에 유도된 전류는 롤러를 사용하여 컬렉터에서 제거되었습니다. 그러한 기계 중 하나는 구동을 위해 6-10hp 증기 엔진이 필요했습니다. Alliance 발전기의 가장 큰 단점은 영구 자석을 사용했다는 것입니다. 강철 자석의 자기 효과는 상대적으로 작기 때문에 강한 전류를 얻으려면 큰 자석을 많이 사용해야 했습니다. 진동의 작용으로 이러한 자석의 강도는 빠르게 약해졌습니다. 이러한 모든 이유로 인해 기계의 효율성은 항상 매우 낮았습니다. 그러나 이러한 단점에도 불구하고 Alliance 발전기는 상당한 인기를 얻었고 더 발전된 기계로 대체될 때까지 XNUMX년 동안 시장을 지배했습니다. 우선, 독일 발명가 지멘스는 움직이는 코일과 철심을 개선했습니다. (이 내부에 철이 있는 코일을 "앵커" 또는 "보강재"라고 불렀습니다.) 지멘스의 "더블 T" 앵커는 두 개의 세로 홈이 반대쪽에서 절단된 철 실린더로 구성되었습니다. 절연 와이어가 실린더 축 방향을 따라 겹쳐진 거터에 배치되었습니다. 이러한 앵커는 자석의 극 사이에서 회전하여 단단히 고정되었습니다.
기존 앵커에 비해 새 앵커는 편의성이 컸습니다. 우선, 축을 중심으로 회전하는 실린더 형태의 코일이 샤프트에 장착되어 함께 회전하는 코일보다 기계적으로 더 유리하다는 것이 분명합니다. 자기 작용과 관련하여 Siemens 전기자는 활성 자석의 수를 매우 간단하게 늘릴 수 있다는 이점이 있었습니다(이를 위해 전기자를 늘리고 여러 개의 새 자석을 추가하는 것으로 충분했습니다). 이러한 전기자를 가진 기계는 실린더가 자석의 극으로 단단히 둘러싸여 있기 때문에 훨씬 더 균일한 전류를 제공했습니다. 그러나 이러한 장점은 모든 자기 전기 기계의 주요 단점을 보완하지 못했습니다. 자기장은 영구 자석을 사용하여 발전기에서 여전히 생성되었습니다. XNUMX세기 중반의 많은 발명가들은 불편한 금속 자석을 전기 자석으로 교체하는 것이 가능한가라는 질문에 직면했습니다. 문제는 전자석 자체가 전기 에너지를 소비하고 그들을 여기시키기 위해 별도의 배터리 또는 적어도 별도의 자기 전기 기계가 필요하다는 것입니다. 처음에는 그들 없이는 불가능한 것처럼 보였습니다. 1866년 Wild는 금속 자석을 전자석으로 대체한 발전기의 성공적인 모델을 만들었습니다. 이 발전기의 여기는 대형 기계를 작동시키는 동일한 증기 기관에 영구 자석이 연결된 자기 전기 기계에 의해 발생했습니다. 여기에서 자체 전류로 전자석을 여기시키는 실제 발전기까지 한 단계만 남았습니다. 같은 1866년에 Werner Siemens는 자기 여기의 원리를 발견했습니다. (그와 동시에 다른 발명가들도 같은 발견을 했습니다.) 1867년 XNUMX월에 그는 베를린 아카데미에서 "영구 자석을 사용하지 않고 노동력을 전류로 변환하는 것에 대하여" 보고서를 발표했습니다. 일반적으로 그의 발견은 다음과 같습니다. Siemens는 모든 전자석에서 자화 전류가 작동을 멈춘 후 항상 작은 자력 흔적이 남아 있으며, 이는 연자성 철심이 장착되고 자석의 극 사이에서 회전하는 코일에 약한 유도 전류를 유도할 수 있다는 것을 확인했습니다. 이러한 약한 전류를 이용하여 외부의 도움 없이 발전기에 전력을 공급할 수 있었습니다. 최초의 자려식 발전기는 1867년 영국인 Ledd에 의해 만들어졌지만 전자석을 여기시키기 위한 별도의 코일도 제공했습니다. Ledd의 기계는 두 개의 지멘스 전기자가 회전하는 두 개의 평평한 전자석으로 구성되었습니다. 전기자 중 하나는 전자석에 전력을 공급하고 다른 하나는 외부 회로에 전류를 공급했습니다. 전자석 코어의 약한 잔류 자기는 처음에 첫 번째 전기자의 전기자에서 매우 약한 전류를 여기했습니다. 이 전류는 전자석 주위를 흐르고 전자석에 이미 존재하는 자기 상태를 강화했습니다. 결과적으로 전기자의 전류가 차례로 증가하고 후자는 전자석의 강도를 훨씬 더 증가시킵니다. 전자석이 완전한 힘을 얻을 때까지 이러한 상호 강화는 조금씩 계속되었습니다. 그런 다음 두 번째 전기자를 작동시키고 외부 회로에 대한 전류를 수신할 수 있었습니다.
발전기 개선의 다음 단계는 전기자 중 하나를 완전히 제거하고 다른 하나를 사용하여 전자석을 여기할 뿐만 아니라 외부 회로에서 전류를 얻는 방향으로 진행되었습니다. 이렇게하려면 전기자에서 전자석의 권선으로 전류를 전도하고 전자석이 최대 강도에 도달하고 동일한 전류를 외부 회로로 보낼 수 있도록 모든 것을 계산하기만 하면 됩니다. 그러나 이러한 설계 단순화로 인해 Siemens 전기자는 부적합한 것으로 판명되었습니다. 극성이 빠르게 변경되면 전기자에서 강한 기생 전류가 여기되고 코어의 철이 빠르게 가열되어 손상을 입을 수 있기 때문입니다. 고전류에서 전체 기계에. 새로운 작동 방식에 맞춰 다른 형태의 앵커가 필요했습니다. 문제에 대한 성공적인 해결책은 벨기에 발명가 Zinovy Theophilus Gramm에 의해 곧 발견되었습니다. 그는 프랑스에 살면서 목수로 동맹 캠페인에서 봉사했습니다. 여기에서 그는 전기에 대해 알게되었습니다. 발전기의 개선을 반영하여 Gramm은 결국 Siemens 앵커를 고리 모양의 다른 앵커로 교체하는 아이디어를 생각해 냈습니다. 링 전기자(아래에 표시됨)의 중요한 차이점은 재자화되지 않고 영구 기둥이 있다는 것입니다(Gram은 스스로 발견했지만 1860년에 피렌체의 이탈리아 발명가 Pacinotti 고리 모양의 닻으로 전기 모터를 만들었지만 이 발견은 곧 잊혀졌습니다.) 그래서 그램 탐색의 출발점은 자극이 유도된 와이어 코일 내부에서 철 고리를 회전시켜 일정한 방향의 균일한 전류를 얻는 것이었습니다.
Gramme Generator의 장치를 제시하기 위해 먼저 다음 장치를 살펴보자. N극과 S극에 의해 형성된 자기장에서 1개의 닫힌 금속 링이 회전하며 스포크를 사용하여 축에 대해 서로 동일한 거리에 부착됩니다. 맨 위에 있는 링을 1번으로 지정하고 시계 바늘 방향으로 셀 것입니다. 먼저 링 5-1를 고려하십시오. 링 2은 평면이 수직이기 때문에 가장 많은 자기장 라인을 덮고 있음을 알 수 있습니다. 링 3는 선의 방향으로 기울어져 있기 때문에 이미 더 적은 수를 덮고 있으며, 평면이 방향과 일치하기 때문에 선은 링 4을 전혀 통과하지 않습니다. 링 4에서는 교차하는 선의 수가 증가하지만 쉽게 볼 수 있듯이 링 2에 비해 링 1가 다른 면으로 자극을 향하고 있기 때문에 이미 반대쪽에서 진입합니다. 첫 번째 줄이지만 반대쪽에서 들어갑니다. 링이 부착된 축을 회전하면 각 링이 5-1 위치를 순차적으로 통과합니다. 이 경우 3위에서 3위로 이동할 때 링에 전류가 흐른다. 5번 위치에서 1번 위치로 가는 도중에 같은 쪽에서 힘의 선이 고리를 가로지르면 위치 3-5과 반대 방향으로 전류가 흐르지만 고리는 극에 대해 위치를 변경하기 때문에 즉, 반대쪽으로 회전하면 링의 전류가 동일한 방향을 유지합니다. 그러나 링이 6번 위치에서 7번 위치, 1번 위치에서 다시 XNUMX번 위치로 지날 때 첫 번째 위치와 반대되는 전류가 링에 유도됩니다.
이제 우리의 상상의 고리를 철 고리 주위에 단단히 감긴 회전 코일의 회전으로 교체하여 위에서 설명한 것과 똑같은 방식으로 전류가 유도되는 그래미 고리를 얻습니다. 권선에는 절연체가 없지만 철심은 절연 피복으로 덮여 있고 도체의 회전에 의해 유도된 전류가 통과할 수 없다고 가정합니다. 그런 다음 나선형의 각 회전은 위에서 고려한 링과 유사하고 링의 각 절반의 회전은 직렬 연결된 링 도체가 됩니다. 그러나 고리의 두 반쪽은 서로 반대 방향으로 연결됩니다. 이것은 양쪽의 전류가 링의 위쪽 절반으로 향하게 되므로 거기에서 양극이 얻어진다는 것을 의미합니다. 같은 방식으로 전류가 방향을 잡는 더 낮은 지점에서 음극이 있을 것입니다. 따라서 링을 서로 반대 방향으로 연결된 두 부분으로 구성된 배터리에 비교할 수 있습니다.
이제 링의 반대쪽 끝을 연결하면 닫힌 DC 회로가 생깁니다. 우리의 상상의 장치에서 이것은 스프링 형태의 슬라이딩 접점을 강화하여 회전 링의 상단과 하단에 닿아 전류를 방전함으로써 쉽게 달성할 수 있습니다. 그러나 실제로 Gramme 발전기는 여기에 몇 가지 기술적 어려움이 있기 때문에 더 복잡한 장치를 가지고 있었습니다. 한편으로는 링에서 전류를 제거하기 위해 권선의 회전이 노출되어야 하고 다른 한편으로는, 강한 전류를 얻으려면 권선이 단단히 여러 겹으로 감겨 있어야 합니다. 상위 레이어에서 하위 레이어를 분리하는 방법은 무엇입니까? 실제로 Gramm 링은 권선에서 전류를 배출하는 역할을 하는 컬렉터라는 다소 복잡한 특수 장치로 보완되었습니다. 컬렉터는 링의 축에 부착된 금속판으로 구성되며 실린더의 부채꼴 모양입니다. 각 플레이트는 인접 섹터 및 링 축에서 조심스럽게 분리되었습니다. 권선의 각 섹터의 끝은 금속판 중 하나에 연결되었고 슬라이딩 스프링은 권선의 최상부 및 최하위 섹터와 지속적으로 연결되도록 배치되었습니다. 권선의 양쪽 절반에서 상부 섹터에 연결된 스프링으로 향하는 직류가 얻어졌습니다. 전류는 상부 회로를 우회하고 하부 스프링을 통해 링으로 되돌아갔다. 따라서 극은 링 자체의 표면에서 축으로 이동하여 전류를 제거하는 것이 훨씬 더 쉽습니다. 이 형태로 발전기의 원래 모델이 구현되었습니다. 그러나 그녀는 일을 할 수 없었습니다. Gramm이 자신의 발명에 대한 회고록에서 쓴 것처럼 여기에 새로운 어려움이 나타났습니다. 도체가 감긴 고리는 발전기의 빠른 회전으로 전류가 여기에서도 유도된다는 사실 때문에 강하게 가열되었습니다. 과열로 인해 단열재가 계속 실패했습니다.
이 문제를 피하는 방법에 대해 어리둥절한 Gramm은 전기자의 철심을 단단하게 만들 수 없다는 것을 깨달았습니다. 이 경우 유해한 전류가 너무 크게 나오기 때문입니다. 그러나 코어를 조각으로 쪼개어 발생하는 해류의 경로에 틈을 형성함으로써 해로운 영향을 크게 줄일 수 있었습니다. 이것은 단일 조각이 아닌 와이어로 코어를 만들고 링 형태로 부과하고 한 레이어를 다른 레이어에서 조심스럽게 분리하여 달성할 수 있습니다. 그런 다음 이 와이어 링에 권선을 감았습니다. 각 전기자 섹터는 많은 회전(레이어)의 코일이었습니다. 별도의 코일은 와이어가 철 링 주위를 계속해서 그리고 같은 방향으로 흐르도록 연결되었습니다. 각 코일 쌍의 접합부에서 해당 집전판으로 가는 도체가 있었습니다. 코일의 회전 수가 많을수록 링에서 제거할 수 있는 전류가 커집니다.
이렇게 만들어진 전기자는 발전기의 축에 장착되었습니다. 이를 위해 내부의 철제 링에는 기계의 축에 장착된 거대한 링으로 수집기에 고정된 철제 스포크가 제공되었습니다. 이미 언급했듯이 수집기는 동일한 너비의 별도 금속판으로 구성됩니다. 개별 수집기 레이어는 서로 및 발전기 축에서 분리되었습니다.
전류를 제거하기 위해 적절한 위치의 컬렉터에 꼭 맞는 탄성 황동 판인 컬렉터 브러시가 사용되었습니다. 그들은 직류 전류가 외부 회로로 흐르는 기계의 클램프에 연결되었습니다. 또한 클램프 중 하나에 연결된 와이어는 전자석 권선을 형성했습니다. 전자석 권선에 대한 발전기의 가장 간단한 연결은 전자석 권선의 한쪽 끝을 컬렉터 브러시 중 하나(예: 음의 브러시)에 연결하여 얻을 수 있습니다. 전자석 권선의 다른 쪽 끝은 양극 브러시에 연결되었습니다. 이 연결로 전체 발전기 전류가 전자석을 통과했습니다. 일반적으로 Gramm의 첫 번째 발전기는 두 개의 전자석 막대로 상단과 하단이 연결된 두 개의 철제 수직 기둥으로 구성되었습니다. 이 전자석의 극은 중간에 위치하여 각각의 극이 서로 마주보고 있는 두 개의 동일한 극으로 구성되었습니다. 이 장치를 다르게 생각하고 각 랙에 인접하고 연결된 두 개의 반쪽이 위와 아래 동일한 극으로 연결된 두 개의 별도 전자석을 형성했다고 생각할 수 있습니다. 극이 형성된 곳은 특수한 모양의 철제 노즐을 전자석에 부착해 전자석 사이의 공간으로 들어가 기계의 고리 모양 앵커를 감쌌다. 두 전자석을 연결하고 전체 기계의 기초를 형성하는 두 개의 기둥은 전기자 축과 기계 풀리를 고정하는 역할도 했습니다.
1870년, 자신의 발명에 대한 특허를 받은 Gramm은 자기 전기 기계 제조 협회를 설립했습니다. 곧 그의 발전기의 대량 생산이 시작되어 전력 산업에 진정한 혁명을 일으켰습니다. 자려 기계의 모든 장점을 가지고 있으면서 동시에 경제적이고 고효율을 가졌으며 실질적으로 일정한 전류를 제공했습니다. 따라서 Gramma 기계는 다른 발전기를 빠르게 대체했으며 다양한 산업 분야에서 널리 보급되었습니다. 그제서야 기계적 에너지를 전기로 쉽고 빠르게 변환하는 것이 가능해졌습니다. 이미 언급했듯이 Gramm은 발전기를 직류 발전기로 만들었습니다. 그러나 70세기 말 80년대 말과 XNUMX년대 초에 교류에 대한 관심이 급격히 증가했을 때 교류를 생산하기 위해 그것을 다시 만드는 데 많은 비용이 들지 않았습니다. 사실, 이를 위해서는 스프링이 미끄러지는 두 개의 링으로 수집기를 교체하기만 하면 됩니다. 처음에는 교류 발전기를 조명용으로만 사용했지만, 전기화가 발달하면서 점점 더 많이 사용되기 시작했고 점차 직류 기계를 대체하게 되었습니다. 발전기의 원래 디자인도 크게 변경되었습니다. 최초의 Gramm 기계는 바이폴라형이었지만, 나중에는 전기자 권선이 회전할 때마다 XNUMX개, XNUMX개 또는 그 이상의 교대로 설치된 전자석 극을 통과하는 다극 발전기가 사용되었습니다. 이 경우 전류는 이전과 같이 바퀴의 양쪽에서 여자되지 않고 극을 향하는 바퀴의 각 부분에서 여기에서 외부 회로로 우회되었습니다. 자극이있는만큼 많은 장소 (따라서 브러시)가있었습니다. 그런 다음 양극의 모든 브러시가 함께 연결되었습니다. 즉, 병렬로 연결되었습니다. 네거티브 브러시도 마찬가지였습니다. 발전기의 전력이 증가함에 따라 손실을 최소화하면서 회전 전기자에서 전류를 제거하는 방법이라는 새로운 문제가 발생했습니다. 사실은 높은 전류에서 브러시가 불꽃을 일으키기 시작했다는 것입니다. 이는 대규모 전력 손실 외에도 발전기 작동에 해로운 영향을 미쳤습니다. 그런 다음 Gramm은 Pixia의 기계에 사용된 발전기의 초기 설계로 돌아가는 것이 합리적이라고 생각했습니다. 그는 고정된 권선에서 전류를 제거하는 것이 더 쉽기 때문에 전기자를 고정시키고 전자석을 회전시켰습니다. 그는 철제 고정 링에 전기자 코일을 놓고 그 안에서 전자석을 회전 시켰습니다. 그는 개별 코일을 서로 연결하여 현재 동일한 전자석 작용을 받고 있는 모든 코일이 직렬로 연결되도록 했습니다. 따라서 Gramm은 모든 코일을 여러 그룹으로 나누고 각 그룹을 사용하여 별도의 독립 회로에 전류를 전달했습니다. 그러나 전류를 여기시키는 전자석에는 직류가 공급되어야 하는데, 그 이유는 교류 전류가 전자석에 불변 극성을 일으킬 수 없기 때문입니다. 따라서 각 교류 발전기에는 슬라이딩 접점을 사용하여 전자석에 전류가 공급되는 작은 DC 발전기가 필요했습니다. 저자: Ryzhov K.V.
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