1866 년 독일 지멘스는 자기 격려 DC 발전기를 발명했다.
1869 년 벨기에의 자제는 링 전기자를 만들어 링 전기자 발전기를 발명했다. 이런 발전기는 수력을 이용하여 발전기의 회전자를 돌린다. 반복적인 개선을 거쳐 3 을 얻었다. 2KW 출력 전력.
1882 년 미국의 고든은 447KW, 높이 3 미터, 무게 22 톤의 2 상 거대 발전기를 제조했다. 미국의 테슬라는 에디슨에 있을 때 교류 모터를 개발하기로 결심했지만 에디슨은 DC 모드만 고집해 양상 교류 발전기와 모터의 특허권을 서옥사에 팔았다.
1896 년 테슬라의 2 상 교류 발전기가 니아라 발전소에서 가동되기 시작했고, 3750KW, 5000V 의 AC 는 40km 떨어진 버팔로로 보내졌다.
1889 년, 웨스트하우스 회사는 오리건 주에 발전소를 건설했고, 1892 년에는 피츠필드에15000V 의 전압을 성공적으로 보냈다.
서기 183 1 년, 패러데이는 폐쇄 회로의 한 전선을 전자기장을 통과하고, 전선이 회전할 때 전류가 전선을 통과하게 한다. 패러데이는 전기와 자기장 사이에 밀접한 관계가 있다는 것을 깨닫고, 자기장에서 회전하는 구리 접시를 포함한 최초의 원형 발전기를 건설하여 전기를 만들었다. 그 전에는 모든 전기가 정전기 기계와 배터리로 만들어졌으며, 모두 큰 전력을 생산할 수 없었습니다. 그러나 패러데이의 발전기는 마침내 모든 것을 바 꾸었습니다.
발전기에는 두 개 이상의 자기장 사이에서 빠르게 회전할 수 있는 전자체가 포함되어 있다. 두 자기장이 서로 교차할 때 전기가 생기고 컨덕터에서 발전기를 끌어낸다. 전자 엔지니어는 발전기의 권선 방식과 자석의 배열 방식에 따라 AC (AC) 또는 DC (DC) 를 얻습니다. 대부분의 발전기는 AC 를 생성하는데, AC 는 DC 보다 송전선로를 통해 장거리 전송이 더 쉽다.
물리학을 배운 사람들은 영국 과학자 패러데이가 183 1 년 동안 전자기 감지 원리를 발견했다는 것을 기억할 것이다. 이것은 인간 사회의 발전에 중요한 역할을 하는 원리이다. "자력선이 변하면 그 주위의 도선에서 전류가 감지된다."
패러데이는 심혈을 기울여 연구와 반복적인 실험을 통해 이 영향력 있는 과학 원리를 발견하였으며, 그는 이 원리를 이용하여 진정으로 전기를 생산할 수 있는 발전기를 만들 수 있다고 확신했다.
패러데이가 전자기 감지 원리를 발견한 지 이듬해, 패러데이가 발견한 덕분에 프랑스인 피시는 전자기 감지 원리를 적용하여 첫 번째 발전기를 만들었다.
Pixie 의 발전기는 회전 가능한 U 자형 자석 (핸드 휠과 기어에 의해 구동 회전) 근처에 있고, 두 개의 철심은 각각 자석의 N 극과 S 극과 정렬되어 있으며, 코일의 도선은 유도된다. 이렇게 하면 손바퀴를 흔들어 자석을 회전할 때 자력선이 변경되어 코일 도체에서 전류가 발생한다.
발전기 장치에서는 자석이 반 바퀴를 회전할 때마다 코일에 해당하는 자석의 자기극이 한 번 바뀌어 전류의 방향도 한 번 변한다. 이 상황을 바꾸기 위해 전류 방향을 그대로 유지하기 위해 Pixie 는 자석의 힌지에 서로 원통형으로 분리된 두 개의 금속 조각을 넣고 코일에서 나오는 양끝은 각각 스프링을 통해 두 개의 금속 조각과 접촉하는 독창적인 방법을 생각해냈다. 또한 두 개의 전선이 두 개의 금속판과 접촉하여 전류를 흡수한다. 이런 장치는 교환기라고 불리며, 이후 발전기에서 여전히 사용되고 있다.
정류기는 왜 전류 방향을 일정하게 유지할 수 있습니까? 이는 전류가 코일에서 정류자로 유입되고 정류자가 자석과 함께 회전하기 때문입니다. 자석이 반바퀴를 돌리면 코일 속의 전류의 방향이 반전되고, 교환기가 정확히 반바퀴를 돌고 돌기 때문에 출력 전류의 방향은 항상 같다.
Pixie 가 발명한 발전기는 세계 최초의 발전기이지만 단점도 있다. 개선이 필요합니다. 첫째, 회전 자석은 회전 코일보다 편리하고 유연합니다. 둘째, 정류기를 통해 방향성 전류를 얻을 수 있지만 전류 강도는 여전히 변화하고 있습니다. 이러한 상황을 바꾸기 위해 사람들은 자석과 코일의 수를 늘리고 변화된 전류를 약간 엇갈리게 하여 출력 전류의 강도 변화를 일정 범위 내에서 조절한다.
Pixie 가 발전기를 발명한 지 30 여 년 동안, 약간의 개선에도 불구하고 몇 가지 새로운 발명이 나타났지만, 성과는 결코 크지 않아, 출력과 배터리만큼 큰 전류를 개발하지 못하고 실용적인 발전기에 사용할 수 있었다.
1867 년 독일의 발명가 웨너 폰 지멘스가 발전기를 크게 개선했다. 그는 발전기가 자석 (즉, 영구 자석) 대신 전자석을 사용하면 자력을 증강시켜 강력한 전류를 생산할 수 있다고 생각한다.
지멘스가 영구 자석을 전자석으로 대체하여 전기를 생산하는 원리는 전자석의 철심이 전류가 없어도 여전히 약한 자성을 가지고 있다는 것이다. 코일이 회전할 때, 미약한 잔류 자석을 이용하여 전류를 생성하고, 다시 전자석에 피드백을 주고, 자기력을 강화하여 전자석도 강한 자성을 생성할 수 있게 한다. 그런 다음 지멘스는 전자기 발전기를 연구하기 시작했습니다. 이런 신형 발전기는 아주 빠르게 만들어졌으며, 그것은 피케 발전기보다 훨씬 더 강한 전류를 생산할 수 있다. 동시에, 이 발전기는 많은 배터리를 연결하여 전기를 공급하는 것보다 훨씬 편리하기 때문에 실용적인 발전기로 널리 사용되고 있다.
지멘스의 새 발전기가 나온 지 얼마 되지 않아 이탈리아 물리학자 파치누티는 1865 년에 링 발전기 전기자를 발명했다. 이 전기자는 철심봉에 감긴 코일 대신 철고리에 감긴 코일로 발전기의 효율을 높였다.
사실 파스누티는 일찍이 1860 년 발전기 전기자의 생각을 제기했지만 사람들의 중시를 불러일으키지 못했다. 1865 그는 한 잡지에 이 독창적인 관점을 발표했고, 지금까지 사회의 인정을 받지 못했다.
1869 년 벨기에 학자 굴람이 파리에서 전기를 공부하다가 파치누티가 발표한 문장 한 편을 보고 이 발명이 장점이 있다고 생각했다. 그래서 그는 파치누티의 설계 방안과 지멘스가 채택한 전자기 발전기 원리에 따라 1870 에서 성능이 우수한 발전기를 개발했다.
파치누티의 발명에서 발전기의 교환기 부분이 크게 개선되어 발전기에서 발생하는 전류 강도의 변화가 매우 적다. 그러나 파치누티안 설계방안으로 만든 구람 발전기의 전류 강도는 크게 변하지 않았다. 이것은 구람 발전기의 우수한 성능 중 하나이다.
Guram 의 발전기는 성능이 좋아서 많이 팔린다. 그는 돈을 벌었을 뿐만 아니라' 발전기의 아버지' 로도 불린다.
어떤 사람들은 구람이 발전기를 발명한 성공을 보고 발전기를 개선하여 더 진보된 발전기를 만들고 싶어 한다. 이들 중 한 명은 독일 지멘스에서 발전기를 연구하는 엔지니어 아트니입니다. 그는 구람 발전기의 다른 권선 방식을 발명하여 성능이 좋은 발전기를 만들었다.
굴람 발전기의 전기자는 철사로 원을 둘러싸고, 동그라미 사이에 종이를 끼고 절연한 다음, 원을 철심으로 묶고, 그 위에 코일을 감고, 코일의 다른 부분에 있는 일부 전선을 교환기로 끌어들인다. 아트니 발전기의 전기자는 종이로 절연된 얇은 원형 철제 조각으로 쌓아 철심을 만든 다음 그 위에 코일을 감싼다. (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 전기자, 전기자, 전기자, 전기자, 전기자, 전기자) 사람들은 이 방법을' 드럼' 이라고 부르는데, 이는 드럼 같은 모양을 의미한다. 이번 개선을 통해 발전기의 외관과 성능이 크게 향상되었다.
이 발명으로 지멘스는 점점 더 유명해졌다. 이에 따라 지멘스를 핵심으로 한 독일은 각종 발전기를 대대적으로 발전시켜 전력공업을 빠르게 발전시켰다.
발전기가 커지면서 회전 발전기의 전력도 달라졌다. 그중 수력은 비교적 재미있다. 수력으로 대형 발전기를 돌리는 것이 더 편리하고, 연료를 소비하지 않고, 비용이 낮기 때문이다. 이에 따라 지멘스는 수력발전 연구에 투입됐다.
수력발전은 수력발전과는 다르다. 전자는 발전기가 물살이 급한 곳, 즉 물살이 큰 곳에 설치해야 한다. 이렇게 하려면 산간 지역의 강 상류에서 전기를 생산하고 먼 도시로 수송해야 한다.
장거리 전송을 위해서는 장거리 송전선을 가설할 필요가 있다. 그러나 강한 전류가 송전선로를 통과할 때 전선은 열을 낸다. 이렇게 되면 결국 생성되는 전기는 전선이 뜨거워져서 먼 곳으로 가는 도중에 소모된다.
장거리 전송에서 전기 에너지의 열 손실을 줄이기 위해 두 가지 방법을 사용할 수 있습니다. 하나는 전압의 단면적, 즉 굵은 와이어를 늘리고 저항을 줄이는 것입니다. 두 번째는 전압을 높이고 전류를 낮추는 것이다.
이전 방법은 대량의 금속선이 필요하고 굵은 전선을 설치하기가 어렵기 때문에 채택하기가 매우 어렵다. 비교해 볼 때, 후자의 방법은 더 실용적인 가치가 있다. 그러나 당시 사용했던 직류 전기에 대해서는 전압을 올리거나 내리기가 어려웠다. 따라서 사람들은 어쩔 수 없이 AC 사용을 고려하기 시작했고, AC 의 전압은 쉽게 변할 수 있었다.
DC 발전기를 AC 발전기로 바꾸는 것이 더 쉬운 것 같은데, 주로 교환기를 제거하는 것이다. 이에 따라 지멘스의 Artne 은 1873 년에 AC 발전기를 발명했다. 이후 교류 발전기에 대한 연구가 유행하기 시작했고, 이로 인해 이 발전기가 빠르게 발전하게 되었다.