O pochodzeniu terminów „kotwica” i „wirnik”

Termin elektryczny „Kotwica” znacznie starszy niż słowo elektrotechnika. W dobie wielkich odkryć geograficznych i rozwoju żeglugi w oceanach pilnie potrzebne były kompasy magnetyczne, których główną częścią była igła magnetyczna. Strzały te zostały wykonane z żelaza i namagnesowane magnesami naturalnymi. Po prostu nie było innych.

Dobre namagnesowanie wymagało również dobrych magnesów. Aby wzmocnić działanie naturalnych magnesów, zostały one wzmocnione żelazem, mocując je do kamienia za pomocą niemagnetycznych ram wykonanych z miedzi, srebra, a nawet złota. Wszystko to zostało ozdobione stylizowanymi postaciami, ornamentami lub napisami.

Magnesy były drogie. Zestaw magnesów zawierał również wyjmowany blok żelazny, który „przykleił się” do biegunów magnesu. Ten drążek miał z jednej strony pierścień, haczyk lub ozdobną kopię kotwicy morskiej do zawieszenia kettlebell. Moc trzymania tego osełki za pomocą magnesu zawsze można było zmierzyć na podstawie ciężarków umieszczonych w kubku. Hak z samym hakiem nazwano „kotwicą magnetyczną”.

Wraz z wynalezieniem elektromagnesów w 1825 r. Metoda pomiaru ich siły nie uległa zmianie. Na przykład w preambule jego pracy, opublikowanej w 1838 r. W Petersburgu pod tytułem „O przyciąganiu elektromagnesów”, rosyjscy akademicy B.S. Jacobi i E.H. Lenz bezpośrednio napisał: „Siła przyciągania była determinowana ciężarem obciążników, które nakładały się na siebie, dopóki kotwica się nie zerwała”.

Elektromagnesy mogą już wytwarzać silne pola magnetyczne. Amerykański naukowiec J. Henry stworzył elektromagnes, którego kotwica była w stanie wytrzymać tonę obciążenia. Ale to nie jest jego główna zasługa jako inżyniera. Zakotwiczył elektromagnes na zawiasie i przyciągnął go z atrakcją. Tak więc pojawił się pierwszy dzwonek elektromagnetyczny.

Po dostosowaniu styków do ruchomej zwory, Amerykanin otrzymał dotychczas nieznane urządzenie - przekaźnik, urządzenie do automatycznego przełączania obwodów elektrycznych sygnałem z zewnątrz, który umożliwia przesyłanie sygnałów telegraficznych z niemal dowolnej odległości.

We współczesnych przekaźnikach elektromagnetycznych ruchoma część obwodu magnetycznego jest nadal nazywana kotwicą, chociaż nie ma żadnego zewnętrznego podobieństwa do urządzenia przytrzymującego statek na drogach.

Pomysłowy pomysł J. Henry'ego nie poprzestał na tym. Zrobił obwód magnetyczny z cewką i zamontował go poziomo, jak promień laboratoryjnej wagi analitycznej. Gdy urządzenie (zwora) kołysze się, styki zamocowane na końcach wahacza okresowo stykają się z zaciskami dwóch ogniw galwanicznych zasilających cewkę prądami o różnych kierunkach. W związku z tym wahacz, kołysząc, został przyciągnięty do dwóch magnesów stałych zawartych w systemie.

Instalacja działała nieprzerwanie, zgłaszając kotwicę 75 huśtawek na minutę. Tak więc pojawiła się jedna z pierwszych konstrukcji tłokowego silnika elektrycznego. Jednak przekształcenie go w obrotowy w tym czasie nie było trudne.

Henry napisał: „Udało mi się uruchomić siłą małą maszynę, która do tej pory nie była używana w mechanice, mówię o przyciąganiu magnetycznym. Nie przywiązuję dużej wagi do tego wynalazku, ponieważ w obecnej formie przedstawia jedynie fizyczną zabawkę. Możliwe jest jednak, że przy dalszym rozwijaniu zasady można to wykorzystać do celów praktycznych. ”

Maszyny z ruchem posuwisto-zwrotnym nie otrzymały wówczas dystrybucji, chociaż dość funkcjonalne konstrukcje zaproponowali W. Clark, C. Page i inni. Silnik elektryczny z wirującą armaturą okazał się technologicznie wygodniejszy w użyciu.

Potem nadeszła era trójfazowego prądu przemiennego. Nikt nie nazwał wirujących elementów silników prądu przemiennego kotwicą, i to była prawda. Jak nie nazwać wirującego pola magnetycznego wirem, ale wirującą częścią wirnik? Ale w maszynach prądu stałego (zarówno w silnikach, jak i generatorach) terminologia pozostaje taka sama. Kotwica obraca się, a czubek słupa nazywany jest butem, słowem, które można znaleźć tylko w bajkach z XVIII wieku.

Może warto zmienić technologię? Nie spieszmy się. Teraz wielofazowe liniowe silniki elektryczne do pociągów jednoszynowych zyskują na popularności. Tutaj silnie wzmocniona kolej jednoszynowa służy jako wirnik, a uzwojenia zamontowane na obwodzie magnetycznym szybko ścigającej się lokomotywy elektrycznej są używane jako stojan (od łacińskiego stojącego nieruchomo). I czy konieczna jest zmiana ustalonych koncepcji, ryzykując jeszcze więcej zamieszania?

Comments

[#1]

Artykuł jest bardzo interesujący i pouczający, ale są w nim pewne nieścisłości, które nie dają jasnego zrozumienia różnicy między wirnikiem a zworą, szczególnie w odniesieniu do wirujących maszyn elektrycznych.

Według GOST 27471-87 część maszyny elektrycznej, w której pole elektromagnetyczne jest indukowane podczas pracy i przechodzenia prądów obciążenia, nazywana jest kotwicą.

Wirnik nazywany jest wirującą częścią maszyny elektrycznej.

Tj. koncepcje kotwicy i wirnika charakteryzują części maszyny elektrycznej z różnych stron jakościowych. Jak na przykład pomarańczowy lub lody charakteryzuje smak i kolor z różnych stron.

Porównanie koncepcji kotwicy i wirnika jest takie samo, jak porównanie słonego i zielonego.

Jako aplikację podam kilka klasycznych układów samochodów

1. Maszyna zbierająca:

Cewka indukcyjna (część maszyny, która wytwarza działający strumień magnetyczny), nazywana przez autora butami, znajduje się na stojanie, tj. Na stałej części maszyny.

Armatura, przez którą przepływa prąd obciążenia i w której indukowany jest EMF (w trybie generatora), a tak zwany przeciw-EMF (w trybie silnika) znajduje się na obracającej się części maszyny - wirniku.

2. Maszyny synchroniczne (np. Generatory samochodowe):

Cewka indukcyjna znajduje się na wirniku, a kotwica, w której podczas pracy indukowane jest pole elektromagnetyczne, znajduje się na stojanie.

3. W maszynach asynchronicznych oba uzwojenia, zarówno na stojanie, jak i na wirniku, są kotwiczne, to znaczy, że maszyna asynchroniczna ma dwie kotwice i nie ma wyraźnego induktora. Dlatego pojęcie „kotwicy” w stosunku do nich nie jest stosowane. W przeciwnym razie musielibyśmy porozmawiać o kotwie wirnika i kotwie stojana. Określenie „kotwica” w tym przypadku zostało pominięte jako niepotrzebne i mówią tylko o wirniku i stojanie.

4. Urządzenia przełączające DC (na przykład wszystkie wentylatory komputerowe):

Wirnik maszyny jest cewką wykonaną z magnesów trwałych.

Kotwica znajduje się na stojanie i jest zestawem cewek umieszczonych w określony sposób w przestrzeni i połączonych ze źródłem prądu stałego w określonej kolejności za pomocą przełącznika elektronicznego.

[#2]

Byłbym wdzięczny autorowi, gdyby dał instrukcje na temat konkretnych źródeł, zgodnie z którymi napisano ten artykuł