【原创】小侃电机之二，那些年那几个牛人(上) [ 黑皮 ] 于:2007-02-03 12:57:47
话接上文 :【原创】小侃电机之拉磨得驴

最近科研搞得不太顺利，于是整天在实验室里在万念俱灰和一息尚存间挣扎，连在河里冒个小泡的时间都不太有。不过当时开这个坑的时候给自己的底线是至少一星期更新一次，所以今天无论如何要再侃那么一下。

上回说到法爷发现了电磁感应定律以后，丫就跃跃欲试，这驴都找到了，让它给拉磨还不简单。于是就搞了一个简易的电动机。

顺便提一句，电动机和发电机都属于电机，其实属于电机的两种工作状态，在现代工业中的大多数电机都可以工作在两种状态，通俗点说，就是既可以给个驴让它拉磨，也可以俺们自己或者以水里或者以风力或者以土鳖用来抗铁牛的力气来转磨，然后在磨的那一头源源不断的吐出驴来，而且这两种状态还能互相切换。。。。所以准确来说，法爷只是找到了一个产生驴的方法，至于驴还是要俺们一点点发出来滴。想起黑皮最近在带那里的学生做实验赚点零花钱，有一个实验是把两个电机连在一起，由一台直流电机驱动另一台交流发电机发电，最后把电能送回到电网里。当俺们完成最后一步，把发出来的电送回到电网里去的时候，旁边有一个学生一脸坏笑得问，“那弟兄们也算是发了电了，是不是也该领点钱呢？”黑皮表情一脸严肃：“嗯，那是你发电的吗？那是直流电机拖动发电机的吧，那直流电机的电还不是从电网里拿的，如果从能量守恒角度考虑，所有发出去的电就等于从电网里拿来的，如果再加上损耗。。。。”那哥们反应很快：“这个下面那个图怎么分解，您。。。。”

好像题有点跑远了，回来回来，这儿不是龙门，话说法爷想要搞电动机，但是那时候也没有电力公司啊（电力公司还指着法爷赏饭吃呢），法爷用的是伏爷伏达发明的电池，这个输出功率就有点上不了台面了，也远远不能普及到生产应用中去，所以虽然法爷牛归牛，电机的发明，设计和完善，还真少不了后面的几位爷。。。

所以！那个时候对于发电机需求远远大于电动机的需求，因为不管怎样总得先搞点驴阿，无论是您准备让他拉磨，发光，发热或者吃草挤奶之类的。世界上最早发明能够勉强应用的人算是皮克希皮爷了，皮爷造了一个马蹄形的可以旋转的永磁（Permanent Magnet）磁铁，然后用铁芯绕上导线，把N极S极对准，然后就能输出电流。但是这样输出的电流因为磁极一直在对换，所以也是正负交替的脉冲信号，皮爷就设计了一个换向器，把电流的输出端经过弹簧片连到一个和旋转磁铁同速旋转的两片金属筒上，这样每次当磁极对换使电流反转时，弹簧片也正好换向，把电流方向又转了回来。于是，皮爷发电机就能发出直流电啦。所以，1832年皮爷发明的电机是世界上第一台直流发电机。

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刚才说到皮爷的换向器，这个东西现在是俺们搞电机的非常不喜欢，非常想要避免的一个部件，因为换向器换向时候产生的电火花，会大大减少换向器的本身的寿命，而河里的弟兄谁也不想在寒风凛冽的冬天，爬上几百米高的风力发电风塔，就为了换那个小小的该死的换向器吧。但是在那个时候，皮爷的那个换向器可是巨牛巨牛无比的设计，因为当时的普遍认为，直流电才是便于储存传输的，当然俺们现在都用上交流电了吧，这个黑皮在后面会继续侃。而且，拥有换向器的直流电机，到现在还在很多应用上发挥着重大作用。

在皮爷的发电机之后的30多年，有不少人在皮爷的结构上作了改进，比如如果减少换向的电流突变以延长换向器寿命等等，但是一直没有重大改进，而当时的直流电机的一个很大的问题就是输出功率太小，直到另一个发明和设计的牛人西门子发明了电磁体式直流自励发电机。西门子西爷也是一个很值得一侃的人物，首先丫家里一门忠烈，4个兄弟都是发明家，黑皮侃得这个叫Werner，排老大，以发明电报，电镀法，和直流发电机出名。看到了吧，直流发电机不是排在第一，仅仅排在第三，第三！。。。。。西门子同学小时候上的是炮兵学校，念完以后就入了伍，后来因为违法军纪入狱，入了狱还不老实，发明了金属电镀法（electropoplating)。电镀法搞出来了，但搞来搞去总嫌电流不够，镀出来的东西不好，用了狂多电池，还是不行。然后考虑用皮爷的发电机，电流还是不够。西爷就怒了，“XXXXXXX，老子先自己搞一个大功率的直流发电机，然后再慢慢搞电镀。”您看，这不，直流电机历史上很重要的一次改进，就这么诞生了。

欲知西爷做了什么改进，怎么提高了直流电机的输出功率的，请听黑皮下回分解。[/MOVE][MOVE]

爱莲 选转。海天 荐,