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Gramme-dynamo
Modell eines Gramme-Dynamos
Ring von Pacinotti-Gramme
Anfang des 20. Jahrhunderts wurden Dynamos zur Stromerzeugung für die Straßenbahnen im Osten von Paris verwendet

Im 1869 fand den belgischen Erfinder Zenobe Gramm der nach ihm benannte Gramme Dynamo von. Im 1871 Gramme demonstrierte diese Maschine erstmals auf der Akademie der Wissenschaften, wissenschaftliche Akademie von Paris.

Der Gramme-Dynamo besteht aus einem festen Teil, dem Stator oder Induktor, und ein rotierendes Teil, das Rotor oder der Anker. Gramme arbeitete weiter am Design von Antonio Pacinotti mit seinem "macchinettaDer Gramme-Dynamo besteht aus einem ringförmigen Anker von weiches Eisen um die dreißig Spulen von Kupferkabel gewickelt sind. Dieser Anker kann sich frei drehen. Von den in Reihe geschalteten Ankerspulen ist jeder Zwischenanschluss mit dem Kommutator über welche zwei Kohlebürsten gehen. Im Stator, a Dauermagnet erzeugt ein Magnetfeld, das auch durch den rotierenden Ringanker und über die Ankerspulen verläuft. Als Ergebnis, a Induktionsspannung in zwei gegenüberliegenden Spulen des Ankers erzeugt. Diese induzierte Spannung kommt durch die Kommutator an den Kohlebürsten.

Bei bisherigen elektromagnetischen Maschinen (z.B. von Hippolyte Pixii) wurde ein Permanentmagnet entlang einer oder zweier Magnetspulen gedreht. Erst wenn die Pole des Magneten die Spule passierten, wurde eine kurze Spitzengleichspannung erzeugt. Das Ergebnis war eine stark schwankende Spannung mit geringer Leistung anstelle einer konstanten Spannung. Aufgrund der großen Anzahl von Ankerspulen im Gramme-Generator war die zugeführte Spannung praktisch konstant und der Generator konnte dadurch einen nahezu gleichmäßigen Gleichstrom bei hoher Leistung für Anwendungen mit Elektrolyse, nämlich das Einlösen von Spezifikationen. Um ein stärkeres Magnetfeld zu erzeugen, hat diese Maschine nur alleen Elektromagnete benötigt, um ein moderner Gleichstromgenerator zu werden.

Während der Weltausstellung von 1873 in Wien demonstriert Hippolyte Fontaine dass der Gramme-Dynamo auch als Motor könnte klappen. Der Abstand zwischen Generator und Motor kann mehrere Kilometer betragen. Damit war die Gramme-Maschine der erste starke Elektromotor, der fortan industriell, vor allem in der Galvanik, eingesetzt werden konnte und fortan weit mehr als nur eine wissenschaftliche Kuriosität war.

Bis heute ist das Gramme-Dynamo-Design die Basis aller Gleichstrommaschinen. Durch Grammes' Innovationen, die er an seinem Dynamo umsetzte, half er anderen Technikern bei der Weiterentwicklung noch besserer elektrischer Maschinen.

Arbeitsprinzip[1]

Gramme Ring - 1 Spule - 1 Pol.svg

Diese Abbildung ist eine vereinfachte einpolige Darstellung eines einspulenigen Gamme-Generators um den Gramme-Ring. Darunter ist eine grafische Darstellung des pulsierenden Gleichstroms, der erzeugt wird, wenn sich der Ring einmal dreht. Obwohl kein Gerät dieses Design verwendet, ist es ein Anfang, die folgenden Zeichnungen besser zu verstehen.

Gramme Ring - 2 Spulen - 1 Pol.svg

Ein einpoliger Gramma-Generator mit zwei Spulen um den Gramm-Ring. Die zweite Spule befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Rings. Die untere Spule befindet sich vor einem Südpol und die obere vor einem Nordpol. Beide befinden sich im gleichen Magnetfeld. Die Spulen sind gegensinnig verbunden. Die Macht wird von der genommen Kohlebürsten.

Gramme Ring - 4 Spulen.svg

Ein einpoliger Gramma-Generator mit vier Spulen um den Gramm-Ring. Die Spulen A und A' arbeiten zusammen, ebenso wie die Spulen B und B'. Die Spulenpaare erzeugen zwei um 90° gegeneinander versetzte Stromimpulse. Wenn die Spulen A und A' eine maximale Spannung liefern, liefern die Spulen B und B' keine Spannung.

Gramme Ring - 6 Spulen - 3 Pole.svg

Ein unipolarer Gramma-Generator mit sechs Spulen um den Gramm-Ring und einer grafischen Darstellung der erzeugten Spannung. Jeder Puls ist gegenüber den anderen um 120° phasenverschoben und die Pulse werden zusammengefügt.

Siehe auch

Quellen

  1. Bilder und Referenztext stammen aus dem gemeinfreien Buch: Hawkins Elektrik-Anleitung, Band 1, Kapitel 14: Der Dynamo: Stromkommutierung, Seiten 174-178, Copyright 1917 von Theo. Audel & Co., Gedruckt in den USA

Externe Links