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Generador eléctrico. Historia de la invención y la producción.

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Un generador eléctrico es un dispositivo en el que las formas de energía no eléctrica (mecánica, química, térmica) se convierten en energía eléctrica.

Generador eléctrico
Sistema generador eléctrico

En 1820 se descubrió la interacción entre una corriente eléctrica que circula por un conductor y una aguja magnética. Este fenómeno fue correctamente explicado y generalizado por el físico francés Ampère, quien estableció que las propiedades magnéticas de cualquier cuerpo son consecuencia de que en su interior fluyen corrientes eléctricas cerradas. (O, en términos modernos, cualquier corriente eléctrica crea un campo magnético alrededor del conductor). Por lo tanto, cualquier interacción magnética puede considerarse como consecuencia de las eléctricas. Sin embargo, si una corriente eléctrica provoca fenómenos magnéticos, era natural suponer que los fenómenos magnéticos también pueden provocar la aparición de una corriente eléctrica.

Durante mucho tiempo, los físicos de diferentes países intentaron descubrir esta dependencia, pero fracasaron. De hecho, si, por ejemplo, un imán permanente se encuentra junto a un conductor o una bobina, no surge corriente en el conductor. Pero si comenzamos a mover este imán: acercarlo o alejarlo de la bobina, insertar y quitar el imán, entonces aparece una corriente eléctrica en el conductor y se puede observar durante todo el período durante el cual se mueve el imán. . Es decir, una corriente eléctrica solo puede ocurrir en un campo magnético alterno. Por primera vez, este importante patrón fue establecido en 1831 por el físico inglés Michael Faraday.

Después de una serie de experimentos, Faraday descubrió que una corriente eléctrica surge (es inducida) en todos aquellos casos en que hay un movimiento de los conductores entre sí o en relación con los imanes. Si introduces un imán en la bobina o, lo que es lo mismo, agitas la bobina con respecto a un imán fijo, se induce una corriente en ella. Si mueves una bobina a otra, a través de la cual pasa una corriente eléctrica, también aparece una corriente en ella. El mismo efecto se puede lograr al cerrar y abrir el circuito, ya que al momento de encender y apagar, la corriente aumenta y disminuye gradualmente en la bobina y crea un campo magnético alterno a su alrededor. Por lo tanto, si hay otro, no incluido en el circuito, cerca de dicha bobina, surge una corriente eléctrica en él.

Generador eléctrico
Esquema de los principales experimentos de Faraday, que condujeron al descubrimiento del fenómeno de la inducción electromagnética.

El descubrimiento de Faraday tuvo enormes implicaciones para la tecnología y toda la historia humana, ya que ahora quedó claro cómo convertir la energía mecánica en energía eléctrica y la energía eléctrica nuevamente en energía mecánica. La primera de estas transformaciones formó la base para el funcionamiento del generador eléctrico y la segunda, para el motor eléctrico. Sin embargo, el hecho mismo del descubrimiento no significaba todavía que todos los problemas técnicos en este camino estuvieran resueltos: se necesitaron unos cuarenta años para crear un generador viable y otros veinte años para inventar un modelo satisfactorio de un motor eléctrico industrial. Pero lo principal: el principio de funcionamiento de estos dos elementos más importantes de la civilización moderna se hizo evidente precisamente gracias al descubrimiento del fenómeno de la inducción electromagnética.

El primer generador eléctrico primitivo fue creado por el mismo Faraday. Para ello colocó un disco de cobre entre los polos N y S de un imán permanente. Cuando el disco giraba en un campo magnético, se inducían corrientes eléctricas en él. Si se colocaron colectores de corriente en forma de contactos deslizantes en la periferia del disco y en su parte central, apareció una diferencia de potencial entre ellos, como en una batería galvánica. Cerrando el circuito, fue posible observar el paso continuo de corriente en el galvanómetro.

Generador eléctrico
"Disco de Faraday" - el primer generador eléctrico

La instalación de Faraday solo era apta para demostraciones, pero después de ella aparecieron las primeras máquinas magnetoeléctricas (como se llamaba a los generadores eléctricos que usaban imanes permanentes), diseñadas para crear corrientes de trabajo. La primera de ellas fue la máquina magnetoeléctrica de Pixia, construida en 1832.

Generador eléctrico
Máquina magnetoeléctrica de Pixia para producir corriente alterna, 1832

El principio de su funcionamiento era muy simple: por medio de una manivela y un engranaje, los polos de un imán en forma de herradura AB, que se encontraban opuestos a ellos, se movían más allá de las bobinas fijas, equipadas con núcleos E y E', como resultado de qué corrientes se indujeron en las bobinas. La desventaja de la máquina de Pixia era que había que girar imanes permanentes pesados ​​en ella. Posteriormente, los inventores solían hacer girar las bobinas, dejando estacionarios los imanes. Es cierto que en este caso era necesario resolver otro problema: ¿cómo desviar la corriente de las bobinas giratorias a un circuito externo? Esta dificultad, sin embargo, se superó fácilmente. En primer lugar, las bobinas se conectaron en serie con un extremo de su cableado. Entonces los otros extremos podrían servir como polos generadores. Estaban conectados al circuito externo mediante contactos deslizantes.

Generador eléctrico
contacto deslizante

El contacto deslizante está dispuesto de la siguiente manera: dos anillos metálicos aislados b y d estaban unidos al eje de la máquina, cada uno de los cuales estaba conectado a uno de los polos del generador. Dos resortes metálicos planos B y B' giraban alrededor de la circunferencia de estos anillos, en los que estaba encerrado un circuito externo. Con tal dispositivo, ya no hubo dificultades por la rotación del eje de la máquina: la corriente pasó del eje al resorte en el punto de su contacto.

Otro inconveniente era la propia naturaleza del generador de corriente. La dirección de la corriente en las bobinas depende de si se acercan al polo del imán o se alejan de él. De esto se deduce que la corriente que surge en un conductor giratorio no será constante, sino variable. A medida que la bobina se acerca a uno de los polos del imán, la intensidad de la corriente aumentará desde cero hasta un valor máximo y luego, a medida que se aleja, volverá a disminuir hasta cero. Con más movimiento, la corriente cambiará su dirección a la opuesta y volverá a aumentar a un valor máximo, y luego disminuirá a cero. Durante las rotaciones posteriores, este proceso se repetirá. Entonces, a diferencia de una batería eléctrica, un generador eléctrico crea una corriente alterna, y esto debe tenerse en cuenta.

Como usted sabe, la mayoría de los aparatos eléctricos modernos están diseñados para funcionar con corriente alterna. Pero en el siglo XIX, la corriente alterna era inconveniente por muchas razones, principalmente psicológicas, ya que en años anteriores la gente estaba acostumbrada a tratar con corriente continua. Sin embargo, la corriente alterna podría convertirse fácilmente en intermitente, teniendo una sola dirección. Para hacer esto, fue suficiente con la ayuda de un dispositivo especial, un interruptor, para cambiar los contactos de tal manera que el resorte deslizante pase de un anillo a otro en el momento en que la corriente cambia de dirección. En este caso, un contacto recibió constantemente corriente en una dirección y el otro en la dirección opuesta.

Generador eléctrico
Centralita

Tal dispositivo de resorte y contacto parece, a primera vista, muy complicado, pero de hecho es muy simple. Cada anillo del conmutador estaba formado por dos semianillos, cuyos extremos se superponían parcialmente, y los resortes eran tan anchos que podían deslizarse a lo largo de dos semianillos colocados uno al lado del otro. Las mitades de un mismo anillo se colocaron a cierta distancia entre sí, pero estaban interconectadas. Así, el medio anillo a que tocaba el resorte c estaba conectado al medio anillo a' sobre el que se deslizaba c'; b y b' estaban conectados de la misma manera, de modo que en media vuelta el resorte c, tocando a, pasó a b, y el resorte c' pasó de b' a a'. No fue difícil instalar el resorte de tal manera que pasara de un anillo a otro en el momento en que cambiara la dirección de la corriente en el devanado de la bobina, y luego cada resorte siempre daría una corriente de la misma dirección. En otras palabras, eran polos permanentes; uno positivo, el otro negativo, mientras que los polos de las bobinas daban corriente alterna.

Un generador de corriente continua intermitente bien podría reemplazar a una batería galvánica, lo cual era un inconveniente en muchos aspectos, y por lo tanto despertó un gran interés entre los físicos y empresarios de la época.

En 1856, la empresa francesa "Alliance" incluso lanzó la producción en serie de grandes dínamos propulsados ​​por una máquina de vapor. En estos generadores, la estructura de hierro fundido llevaba imanes permanentes en forma de herradura fijados en varias filas, espaciados uniformemente a lo largo de la circunferencia y radialmente con respecto al eje. En los intervalos entre las filas de imanes, se instalaron ruedas de rodamiento con una gran cantidad de bobinas en el eje. Además, se fijó en el eje un colector con 16 placas de metal, aisladas entre sí y del eje de la máquina. La corriente inducida en las bobinas durante la rotación del eje se eliminó del colector mediante rodillos. Una de esas máquinas requería una máquina de vapor de 6 a 10 hp para su accionamiento.

La gran desventaja de los generadores de la Alianza era que usaban imanes permanentes. Dado que el efecto magnético de los imanes de acero es relativamente pequeño, para obtener fuertes corrientes era necesario tomar imanes grandes y en gran número. Bajo la acción de la vibración, la fuerza de estos imanes se debilitó rápidamente. Por todas estas razones, la eficiencia de la máquina siempre se ha mantenido muy baja. Pero incluso con estas deficiencias, los generadores Alliance ganaron una considerable popularidad y dominaron el mercado durante diez años, hasta que fueron reemplazados por máquinas más avanzadas.

En primer lugar, el inventor alemán Siemens mejoró las bobinas móviles y sus núcleos de hierro. (Estas bobinas con hierro en el interior se denominaron "anclajes" o "refuerzos".) El anclaje "doble T" de Siemens consistía en un cilindro de hierro en el que se cortaban dos ranuras longitudinales en lados opuestos. Se colocó un cable aislado en las canaletas, que se superpuso a lo largo de la dirección del eje del cilindro. Tal ancla giraba entre los polos del imán, que lo sujetaba con fuerza.

Generador eléctrico
Anclaje Siemens (sección transversal y longitudinal)

Comparado con los anteriores, el nuevo ancla fue una gran comodidad. En primer lugar, es evidente que una bobina en forma de cilindro que gira alrededor de su eje es mecánicamente más ventajosa que una bobina montada sobre un eje y que gira con él. En relación a las acciones magnéticas, la armadura de Siemens tenía la ventaja de que permitía aumentar de forma muy sencilla el número de imanes activos (para ello bastaba alargar la armadura y añadir varios imanes nuevos). Una máquina con tal armadura generaba una corriente mucho más uniforme, ya que el cilindro estaba estrechamente rodeado por los polos de los imanes.

Pero estas ventajas no compensaron el principal inconveniente de todas las máquinas magnetoeléctricas: el campo magnético aún se creaba en el generador mediante imanes permanentes. Muchos inventores a mediados del siglo XIX se enfrentaron a la pregunta: ¿es posible reemplazar los incómodos imanes metálicos por imanes eléctricos? El problema era que los electroimanes mismos consumían energía eléctrica y requerían una batería separada o al menos una máquina magnetoeléctrica separada para excitarlos. Al principio parecía que era imposible prescindir de ellos.

En 1866, Wilde creó un exitoso modelo de generador en el que los imanes metálicos eran reemplazados por electroimanes, y su excitación era provocada por una máquina magnetoeléctrica con imanes permanentes conectada a la misma máquina de vapor que ponía en movimiento la gran máquina. Desde aquí solo había un paso hasta la dínamo real, que excita los electroimanes con su propia corriente.

En el mismo 1866, Werner Siemens descubrió el principio de autoexcitación. (Simultáneamente con él, algunos otros inventores hicieron el mismo descubrimiento). En enero de 1867, entregó un informe en la Academia de Berlín "Sobre la transformación de la fuerza de trabajo en corriente eléctrica sin el uso de imanes permanentes". En términos generales, su descubrimiento fue el siguiente. Siemens descubrió que en cada electroimán, después de que la corriente magnetizante había dejado de actuar, siempre quedaban pequeños rastros de magnetismo, que eran capaces de inducir corrientes de inducción débiles en una bobina equipada con un núcleo de hierro magnético blando y girada entre los polos del imán. . Usando estas corrientes débiles, fue posible alimentar el generador sin ayuda externa.

La primera dínamo autoexcitada fue creada en 1867 por el inglés Ledd, pero también incluía una bobina separada para excitar electroimanes. La máquina de Ledd constaba de dos electroimanes planos, entre cuyos extremos giraban dos armaduras Siemens. Una de las armaduras proporcionaba corriente para alimentar los electroimanes y la otra para el circuito externo. El débil magnetismo residual de los núcleos de los electroimanes al principio excitó una corriente muy débil en la armadura de la primera armadura; esta corriente corrió alrededor de los electroimanes y reforzó el estado magnético ya presente en ellos. Como resultado, la corriente en la armadura aumentó a su vez, y esta última aumentó aún más la fuerza de los electroimanes. Poco a poco este reforzamiento mutuo se prolongó hasta que los electroimanes adquirieron toda su fuerza. Entonces fue posible poner en movimiento la segunda armadura y recibir corriente de ella para el circuito externo.

Generador eléctrico
La dínamo de Ledd da corriente a las varillas de carbono para formar un arco voltaico

El siguiente paso en la mejora de la dínamo se dio en la dirección de que eliminaron por completo una de las armaduras y usaron la otra no solo para excitar los electroimanes, sino también para obtener corriente en el circuito externo. Para hacer esto, solo era necesario conducir la corriente desde la armadura hacia el devanado del electroimán, calculando todo para que este último pudiera alcanzar su máxima fuerza y ​​​​dirigir la misma corriente al circuito externo. Pero con tal simplificación del diseño, la armadura de Siemens resultó ser inadecuada, ya que con un cambio rápido de polaridad, se excitaron fuertes corrientes parásitas en la armadura, el hierro de los núcleos se calentó rápidamente y esto podría provocar daños. a toda la máquina a altas corrientes. Se necesitaba una forma diferente de ancla, más acorde con el nuevo modo de operación.

El inventor belga Zinovy ​​​​Theophilus Gramm pronto encontró una solución exitosa al problema. Vivió en Francia y sirvió en la campaña de la Alianza como carpintero. Aquí se familiarizó con la electricidad. Reflexionando sobre la mejora del generador eléctrico, a Gramm se le ocurrió finalmente la idea de sustituir el ancla de Siemens por otra que tiene forma anular. Una diferencia importante entre la armadura anular (como se verá a continuación) es que no se remagnetiza y tiene polos permanentes (Gram llegó a su descubrimiento por su cuenta, pero hay que decir que allá por 1860, el inventor italiano Pacinotti en Florencia construyó un motor eléctrico con un ancla anular; sin embargo, este descubrimiento pronto se olvidó).

Entonces, el punto de partida de la búsqueda de Gram fue hacer girar un anillo de hierro dentro de una bobina de alambre, sobre la cual se inducen polos magnéticos y así obtener una corriente uniforme de dirección constante.

Generador eléctrico
Movimiento circular de anillos conductores en un campo magnético.

Para presentar el dispositivo del generador Gramme, consideremos primero el siguiente dispositivo. En el campo magnético formado por los polos N y S, giran ocho anillos metálicos cerrados, que están unidos al eje a la misma distancia entre sí con la ayuda de radios. Designemos el anillo superior No. 1 y contaremos en la dirección de la manecilla del reloj. Considere primero los anillos 1-5. Vemos que el anillo 1 cubre el mayor número de líneas de campo magnético, ya que su plano es perpendicular a ellas. El anillo 2 ya cubre un número menor de ellos, ya que está inclinado en la dirección de las líneas, y las líneas no pasan en absoluto por el anillo 3, ya que su plano coincide con su dirección. En el anillo 4, el número de líneas que se cruzan aumenta, pero, como puede ver fácilmente, ya ingresan por el lado opuesto, ya que el anillo 4 mira hacia el polo del imán con su otro lado en comparación con el anillo 2. El quinto anillo cubre tantos líneas como la primera, pero entran por el lado opuesto. Si giramos el eje al que están unidos los anillos, cada anillo pasará secuencialmente por las posiciones 1-5. En este caso, al pasar de la 1ª posición a la 3ª aparece una corriente en el anillo. En el camino de la posición 3 a la 5, si las líneas de fuerza cruzaran el anillo por el mismo lado, aparecería en él una corriente opuesta a la de la posición 1-3, pero como el anillo cambia de posición con respecto al polo, eso es decir, se vuelve hacia él con el otro lado, la corriente en el anillo conserva la misma dirección. Pero cuando el anillo pasa de la posición 5 a la 6 y 7 nuevamente a la 1, se induce en él una corriente opuesta a la primera.

Generador eléctrico
Conexión de conductores en el devanado de un anillo de Gram; las bobinas individuales se reemplazan por elementos simbólicos

Reemplazando ahora nuestros anillos imaginarios con vueltas de una bobina giratoria enrollada firmemente alrededor de un anillo de hierro, obtenemos un anillo de Gramme en el que la corriente se inducirá exactamente de la misma manera que se describió anteriormente. Suponga que el alambre del devanado no tiene aislamiento, pero el núcleo de hierro está cubierto con una vaina aislante y la corriente inducida en las vueltas del conductor no puede pasar por él. Entonces, cada vuelta de la espiral será similar al anillo que consideramos anteriormente, y las vueltas en cada mitad del anillo serán conductores de anillo conectados en serie. Pero ambas mitades del anillo están conectadas una frente a la otra. Esto significa que las corrientes de ambos lados se dirigen a la mitad superior del anillo y allí, por lo tanto, se obtiene un polo positivo. Del mismo modo, en el punto inferior, de donde toman su dirección las corrientes, habrá un polo negativo. Por lo tanto, se puede comparar el anillo con una batería compuesta de dos partes, que están conectadas opuestamente entre sí.

Generador eléctrico
Anillo Gram, en el que se conectan varias vueltas del devanado a cada sector del colector.

Si ahora conectamos los extremos opuestos del anillo, obtenemos un circuito DC cerrado. En nuestro dispositivo imaginario, esto se puede lograr fácilmente fortaleciendo los contactos deslizantes en forma de resorte para que toquen la parte superior e inferior del anillo giratorio y descarguen la corriente eléctrica con ellos. Pero en realidad, el generador Gramme tenía un dispositivo más complejo, ya que aquí había varias dificultades técnicas: por un lado, para eliminar la corriente del anillo, las vueltas del devanado deben estar expuestas, por otro lado, para obtener corrientes fuertes, el devanado debe estar enrollado firmemente y en múltiples capas. ¿Cómo aislar las capas inferiores de las superiores?

En la práctica, el anillo de Gramm se complementó con un dispositivo especial bastante complejo llamado colector, que sirvió para drenar las corrientes del devanado. El colector constaba de placas de metal unidas al eje del anillo y con forma de sectores de un cilindro. Cada placa se aisló cuidadosamente de los sectores vecinos y del eje del anillo. Los extremos de cada sector del devanado se conectaron a una de las placas de metal y se colocaron resortes deslizantes para que estuvieran constantemente en conexión con los sectores superior e inferior del devanado. De ambas mitades del devanado se obtenía corriente continua, dirigida al resorte que estaba conectado al sector superior. La corriente pasó por alto el circuito superior y regresó al anillo a través del resorte inferior. Así, los polos se desplazaron desde la superficie del propio anillo hasta su eje, de donde era mucho más fácil sacar la corriente.

De esta forma, se incorporó el modelo original del generador eléctrico. Sin embargo, no pudo trabajar. Como escribió Gramm en sus memorias sobre su invento, aquí apareció una nueva dificultad: el anillo en el que estaba enrollado el conductor se calentó mucho debido al hecho de que las corrientes también se inducían aquí con la rápida rotación del generador. Como resultado del sobrecalentamiento, el aislamiento fallaba continuamente.

Generador eléctrico
Conexión de espiras individuales del devanado con el centro del colector.

Desconcertado sobre cómo evitar este problema, Gramm se dio cuenta de que el núcleo de hierro de la armadura no se puede hacer sólido, ya que en este caso las corrientes dañinas resultan ser demasiado grandes. Pero al romper el núcleo en pedazos para que se formaran espacios en el camino de las corrientes emergentes, fue posible reducir en gran medida su efecto dañino. Esto podría lograrse haciendo el núcleo no de una sola pieza, sino de alambre, imponiéndolo en forma de anillo y aislando cuidadosamente una capa de otra. Luego se enrolló un devanado en este anillo de alambre. Cada sector de armadura era una bobina de muchas vueltas (capas). Se conectaron bobinas separadas de tal manera que el cable corriera continuamente alrededor del anillo de hierro y, además, en la misma dirección. De las uniones de cada par de bobinas salía un conductor a la placa colectora correspondiente. Cuanto mayor sea el número de revoluciones de la bobina, mayor será la corriente que se podrá extraer del anillo.

Generador eléctrico
Dispositivo de anclaje de la máquina Gram

La armadura hecha de esta manera se montó en el eje del generador. Para hacer esto, el anillo de hierro en el interior se suministró con radios de hierro, que se sujetaron al colector con un anillo macizo montado en el eje de la máquina. El colector, como ya se mencionó, constaba de placas de metal separadas del mismo ancho. Las capas de colectores individuales se aislaron entre sí y del eje del generador.

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Colector

Para eliminar la corriente se utilizaban escobillas colectoras, que eran placas elásticas de latón que se ajustaban perfectamente contra el colector en los lugares apropiados. Estaban conectados a las pinzas de la máquina, desde donde fluía la corriente continua hacia el circuito externo. El cable que conducía a una de las abrazaderas, además, formaba un devanado de electroimanes. La conexión más sencilla del generador a los devanados del electroimán podría obtenerse conectando un extremo del devanado del electroimán a una de las escobillas colectoras, por ejemplo, la negativa. El otro extremo del devanado del electroimán estaba conectado a la escobilla positiva. Con esta conexión, toda la corriente del generador pasó a través de los electroimanes.

En general, la primera dínamo de Gramm constaba de dos postes verticales de hierro conectados en la parte superior e inferior por varillas de dos electroimanes. Los polos de estos electroimanes estaban ubicados en su centro, de modo que cada uno de ellos estaba, por así decirlo, compuesto de dos, cuyos polos idénticos estaban uno frente al otro. Es posible considerar este dispositivo de manera diferente y considerar que las dos mitades adyacentes a cada bastidor y conectadas por él formaron dos electroimanes separados, que estaban conectados por los mismos polos arriba y abajo. En aquellos lugares donde se formó el poste, se unieron boquillas de hierro de forma especial a los electroimanes, que ingresaron al espacio entre los electroimanes y se envolvieron alrededor del ancla en forma de anillo de la máquina. Los dos postes que conectaban ambos electroimanes y formaban la base de toda la máquina también servían para sujetar el eje del inducido y las poleas de la máquina.

Generador eléctrico
Gramo de dínamo

En 1870, tras recibir una patente por su invención, Gramm formó la Sociedad para la Fabricación de Máquinas Magneto-Eléctricas. Pronto se lanzó la producción en masa de sus generadores, lo que supuso una verdadera revolución en la industria de la energía eléctrica. Poseían todas las ventajas de las máquinas autoexcitadas, al mismo tiempo que eran económicas, tenían una alta eficiencia y proporcionaban una corriente prácticamente constante. Por lo tanto, las máquinas Gramma reemplazaron rápidamente a otros generadores eléctricos y se generalizaron en una amplia variedad de industrias. Solo entonces fue posible convertir fácil y rápidamente la energía mecánica en electricidad.

Como ya se mencionó, Gramm creó su generador como una dínamo de corriente continua. Pero cuando el interés por la corriente alterna aumentó considerablemente a finales de los 70 y principios de los 80 del siglo XIX, no le costó mucho trabajo rehacerlo para la producción de corriente alterna. De hecho, para esto solo fue necesario reemplazar el colector con dos anillos a lo largo de los cuales se deslizan los resortes. Al principio, los generadores de corriente alterna se usaban solo para iluminación, pero con el desarrollo de la electrificación, comenzaron a recibir cada vez más uso y gradualmente reemplazaron a las máquinas de corriente continua. El diseño original del generador también ha sufrido cambios significativos.

La primera máquina de Gramm era bipolar, pero más tarde se utilizaron generadores multipolares, en los que el devanado del inducido pasaba por cuatro, seis o más polos instalados alternativamente de un electroimán con cada revolución. En este caso, la corriente no se excitaba por ambos lados de la rueda, como antes, sino en cada parte de la rueda que daba al polo, y de aquí se desviaba a un circuito exterior. Había tantos lugares (y, en consecuencia, cepillos) como polos magnéticos. Luego, todas las escobillas de los polos positivos se conectaron entre sí, es decir, se conectaron en paralelo. Lo mismo se hizo con los pinceles negativos.

A medida que aumentaba la potencia de los generadores, surgió un nuevo problema: cómo eliminar la corriente de la armadura giratoria con las menores pérdidas. El hecho es que a altas corrientes, los cepillos comenzaron a chispear. Además de las grandes pérdidas de electricidad, esto tuvo un efecto perjudicial en el funcionamiento del generador. Luego, Gramm consideró racional volver al diseño más antiguo del generador eléctrico utilizado en la máquina de Pixia: hizo que la armadura se estacionara e hizo que los electroimanes giraran, porque era más fácil eliminar la corriente del devanado estacionario. Colocó las bobinas de la armadura en un anillo fijo de hierro e hizo girar los electroimanes en su interior. Conectó las bobinas individuales entre sí de modo que todas aquellas bobinas que actualmente estaban sujetas a la misma acción de los electroimanes estuvieran conectadas en serie.

Por lo tanto, Gramm dividió todas las bobinas en varios grupos y usó cada grupo para entregar corriente a un circuito independiente separado. Sin embargo, los electroimanes que excitan la corriente tenían que ser alimentados con corriente continua, ya que la corriente alterna no podía provocar en ellos una polaridad constante. Por lo tanto, con cada alternador, era necesario tener un pequeño generador de CC, desde donde se suministraba la corriente a los electroimanes mediante contactos deslizantes.

Autor: Ryzhov K.V.

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