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发电机用于产生数兆伏以上的超高电压

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-29   浏览次数:8
核心提示:范德格拉夫型静电发电机范德格拉夫型静电发电机的构造如图所示,它的结构很像建筑工地上常用来搬运沙土的传送皮带装置。两个由马达驱动的轮子之间张有一条绝缘材料制成的皮带,它们以匀速转动。给针状电极加上数万伏特的高电压,电极与轮子之间就会发生电晕放电,使绝缘皮带带上电荷。由于皮带不停地运动,所以,电荷就被源
范德格拉夫型静电发电机

范德格拉夫型静电发电机的构造如图所示,它的结构很像建筑工地上常用来搬运沙土的传送皮带装置。

两个由马达驱动的轮子之间张有一条绝缘材料制成的皮带,它们以匀速转动。给针状电极加上数万伏特的高电压,电极与轮子之间就会发生电晕放电,使绝缘皮带带上电荷。由于皮带不停地运动,所以,电荷就被源源不断地运到顶部的球形集电器中。

皮带上的正电荷在传到集电器附近时,通过与集电器相连的针状电极发生放电被转移到高压端的集电器中蓄积起来,集电器与地面之间的电容量是固定的,因为皮带匀速运动,所以集电器一端的电压与蓄积的电荷量成正比,随时间直线增加。集电器的电压最终能够达到数兆至20兆伏(1兆等于100万)。

范德格拉夫型发电机虽然能够产生超高压,但是由于使用了皮带,所以它的稳定性容易受振动等因素的影响,不太适合于短时间内产生高电压的需求。于是SAMES型发电机应运而生,它用旋转的圆筒取代了皮带,SAMES型发电机的特点是工作稳定、发电速度快,而且结构精巧,它的缺点是产生的电压不如范德格拉夫型发电机高。SAMES是成功开发该装置的法国企业的名字。

SAMES型发电机

如图所示,SAMES型发电机的核心是一个外表面涂有数毫米厚绝缘性树脂的玻璃圆筒,通过圆筒的旋转来传递树脂表层所带的电荷。

通过左右两个电极的电晕放电,使树脂表层带上电荷。然后随着圆筒的旋转到通过上下两个电极处时,经过放电通过电极转移并蓄积到输出端子上。

在SAMES型发电机中,带电电极与输出端子之间的距离由圆筒的直径来决定,而且不可能太远,因此,用SAMES型发电机只能产生1兆伏,即100万伏以下的电压。但是,因为圆筒的刚性好,即使将转速提得很高也能够平稳地工作,因此调控起来很简单。SAMES型发电机占用空间小,能够连续地大量产生电荷。

在实用中,范德格拉夫型发电机用于产生数兆伏以上的超高电压,而对于低于此数值的高压则通常使用SAMES型发电机。最简单的静电发电机相当于一只起电盘(见图)。
静电发电机




在今直流电动机中,用直流电流来产生主极磁场的励磁方式,称为电流励磁;若用永久磁体取代电流励磁,以产生主极磁场,则此种电机称为永磁电动机。

在许多情况下可以实现无刷化,因此其多为小型和微型电动机所采用。采用变频电源供电时,永磁电动机亦可用于调速传动系统。随着永磁材料性能的不断提高和完善永磁电动机已在家用电器、医疗器械、汽车、航空和国防等各个领域内获得了广泛的应用。

 
 
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