Первые конструкции электродвигателей постоянного тока

Альтернативные конструкции электродвигателей

Некоторые из электродвигателей, построенных в 40—60-х годах XIX в., действовали на принципе втягивания стального сердечника в соленоид; получавшееся при этом возвратно-поступательное движение преобразовывалось посредством балансира или шатунно-кривошипного механизма во вращательное движение вала, снабженного для равномерности хода маховыми колесами. Таковы, например, электродвигателя Пейджа и Бурбуза.

Электродвигатель Пэйджа

1 - катушка электромагнитов с втягивающими сердечниками 2 и 3

Электродвигатель Бурбуза

1, 2 - катушки электромагнитов с втягивающими сердечниками, 3 - переключатель

Все рассмотренные выше электродвигатели действовали на принципе взаимных притяжений и отталкиваний магнитов или электромагнитов. Они были снабжены якорями простейшей формы в виде стержня с обмоткой; такие стержневые якори являются явнополюсными. Этим электродвигателям были свойственны существенные недостатки.

Наиболее серьезными из них являлись большие габариты машины при сравнительно малой мощности, большое магнитное рассеяние и низкий к. п. д. Кроме того, вращающий момент на валу таких электродвигателей отличался непостоянством и в связи с попеременными притяжениями и отталкиваниями стержневых якорей действие таких электродвигателей было в большей или меньшей степени толчкообразным. При столь резких и частых изменениях вращающего момента на валу двигателя применение последнего в системе электропривода представлялось малоперспективным.

Электродвигатель Пачинотти

Третий этап в развитии электродвигателей характеризовался разработкой конструкций электродвигателей с кольцевым неявнополюсным якорем и практически постоянным вращающим моментом. Первый шаг в этом принципиально новом направлении был сделан итальянским ученым, впоследствии профессором физики Болонского и Пизанского университетов Антонио Пачинотти.

Электродвигатель Пачинотти (1860 г.) состоял из якоря кольцеобразной формы, вращавшегося в магнитном поле электромагнитов. Главное значение работы Пачинотти состоит в том, что им был сделан дальнейший и притом весьма важный шаг на пути построения современной машины постоянного тока: явнополюсный якорь был заменен неявнополюсным. К этому следует еще добавить удобную схему возбуждения и коллектор, по существу говоря, современного типа.

Модель электродвигателя Пачинотти

1 - электромагниты с полюсными наконечниками 2, 3 - кольцевой зубчатый якорь с катушками

Любопытно также отметить, что Пачинотти указал на возможность обращения своего двигателя в генератор. Однако, не зная о возможности применения самовозбуждения машины, он рекомендовал для использования машины в качестве генератора заменить электромагниты постоянными магнитами.

В 1863 г. Пачинотти опубликовал сведения о конструкции своего электродвигателя, но на эту публикацию не было обращено достаточно внимания, и изобретение было на время забыто.

Несмотря на большой интерес с принципиальной точки зрения, оно не получило распространения, так как попрежнему не было еще экономичного генератора электрической энергии.