發(fā)電機(jī)

　　發(fā)電機(jī)
    說到發(fā)電設(shè)備的發(fā)明要從1831年英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的作用說起，這是人類打開電能寶庫(kù)的鑰匙。1832年法國(guó)人皮克斯制出了世界上最早的手搖式發(fā)電機(jī)。在靠近可以旋轉(zhuǎn)的U型磁鐵處，裝上兩個(gè)繞在軟鐵芯上的線圈，分別對(duì)準(zhǔn)磁鐵的兩極。搖轉(zhuǎn)磁鐵時(shí)，線圈導(dǎo)線中就感應(yīng)出交流電。每當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)半周，線圈對(duì)應(yīng)的磁極就改變一次，電流方向也跟著改變。后來，皮克斯在磁鐵的轉(zhuǎn)軸上加裝了兩片相互隔開的筒形金屬板，由線圈引出的導(dǎo)線分別與兩筒形板接觸，這便是整流子，它可使輸出的電流方向不變。
    1867年德國(guó)的韋納?西門子發(fā)現(xiàn)用電磁鐵代替永久磁鐵，同樣可以發(fā)電。電磁鐵的鐵芯，在不通電流時(shí)，也還殘留有微弱的磁性，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)線圈時(shí)，利用微磁發(fā)出電流，再反饋給電磁鐵，使其磁力增強(qiáng)，于是電磁鐵也就能產(chǎn)生出強(qiáng)磁性。同一時(shí)期，英國(guó)人瓦利?惠通斯也發(fā)表了與西門子相同的理論。
    西門子兄弟四人都是出色的發(fā)明家，長(zhǎng)兄韋納，老二威廉，老三弗里德里希，老四卡爾。雖然西門子家境貧寒，但四兄弟學(xué)業(yè)刻苦，事業(yè)勤奮。
    1847年韋納同機(jī)械工哈爾斯克一起開辦了一個(gè)小電信機(jī)工廠。此時(shí)小弟卡爾已成為實(shí)業(yè)家，對(duì)長(zhǎng)兄韋納頗多資助。韋納公司頻頻推出新發(fā)明的產(chǎn)品，大獲成功。
    韋納在柏林被稱作‘郵林的西門子”，而威廉在英國(guó)被稱為“倫敦的西門子”，弗里德里希是“德累斯頓的西門子”，而小弟卡爾則是“俄羅斯的西門子”
    西門子的發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用，應(yīng)用中又不斷被人們加以改進(jìn)。 1865年意大利人巴齊諾蒂發(fā)明了齒形電樞。1870年原籍比利時(shí)，長(zhǎng)期在巴黎研究電學(xué)的格拉姆，部分利用巴齊諾蒂的成果，采用環(huán)狀鐵絲迭合成的鐵芯制成環(huán)狀電樞，大大改進(jìn)了發(fā)電機(jī)的性能。
    1872年，在西門子公司研究發(fā)電機(jī)的工程師阿特涅吸收了格拉姆和巴齊諾蒂轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)明了鼓形轉(zhuǎn)子，簡(jiǎn)化了制造方法，降低了生產(chǎn)成本，改進(jìn)了發(fā)電視的外觀和功能。于是，西門子公司也因此而更有名氣。整個(gè)德國(guó)，以西門子公司為核心，電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。
    在以后一段時(shí)間里。直流發(fā)電機(jī)雖然發(fā)展到了相當(dāng)高的水平，它能發(fā)出電壓接近60千伏、功率近5000千瓦的電，輸送距離達(dá) 180公里。但這樣的發(fā)展很快就達(dá)到了技術(shù)上的極限，電壓過高會(huì)出現(xiàn)線圈的絕緣性無(wú)法保證等一系列問題。而且將高壓直接送給用戶很危險(xiǎn)，許多家用電器都無(wú)法承受幾千伏高壓，于是人們想到交流電可以解決這些難題。
    1873年阿特涅發(fā)明了交流發(fā)電機(jī)。到1891年，在德國(guó)的法蘭克福實(shí)驗(yàn)成功了遠(yuǎn)距離輸電。當(dāng)時(shí)發(fā)出的交流電壓高達(dá)2000伏，送到175公里之外再將電壓變至100伏，損失電能25％，由于遠(yuǎn)距輸電問題的解決。交流發(fā)電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。