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Generatore elettrico. Storia dell'invenzione e della produzione

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Un generatore elettrico è un dispositivo in cui tipi di energia non elettrici (meccanica, chimica, termica) vengono convertiti in energia elettrica.

Sistema generatore elettrico

Per molto tempo fisici di diversi paesi hanno cercato di scoprire questa dipendenza, ma non ci sono riusciti. Infatti se, ad esempio, un magnete permanente giace accanto a un conduttore oa una bobina, nel conduttore non si forma corrente. Ma se iniziamo a spostare questo magnete: avvicinarlo o allontanarlo dalla bobina, inserire e rimuovere il magnete da esso, allora nel conduttore compare una corrente elettrica, che può essere osservata durante tutto il periodo durante il quale il magnete si muove. Cioè, una corrente elettrica può verificarsi solo in un campo magnetico alternato. Per la prima volta questo importante modello fu stabilito nel 1831 dal fisico inglese Michael Faraday.

Dopo una serie di esperimenti, Faraday ha scoperto che una corrente elettrica nasce (viene indotta) in tutti quei casi in cui c'è un movimento di conduttori l'uno rispetto all'altro o rispetto ai magneti. Se si introduce un magnete nella bobina o, che è lo stesso, si agita la bobina rispetto a un magnete fisso, in essa viene indotta una corrente. Se sposti una bobina all'altra, attraverso la quale passa una corrente elettrica, in essa appare anche una corrente. Lo stesso effetto si può ottenere quando il circuito è chiuso e aperto, poiché al momento dell'accensione e dello spegnimento, la corrente aumenta e diminuisce gradualmente nella bobina e crea un campo magnetico alternato attorno ad essa. Pertanto, se ce n'è un altro, non incluso nel circuito, vicino a tale bobina, si genera una corrente elettrica.

Schema dei principali esperimenti di Faraday che portarono alla scoperta del fenomeno dell'induzione elettromagnetica

La scoperta di Faraday ha avuto enormi conseguenze per la tecnologia e tutta la storia umana, poiché ora è diventato chiaro come convertire l'energia meccanica in energia elettrica e l'energia elettrica di nuovo in energia meccanica. La prima di queste trasformazioni ha costituito la base per il funzionamento del generatore elettrico e la seconda per il motore elettrico. Tuttavia, il fatto stesso della scoperta non significava ancora che tutti i problemi tecnici lungo questo percorso fossero risolti: ci vollero circa quarant'anni per creare un generatore funzionante e altri vent'anni per inventare un modello soddisfacente di motore elettrico industriale. Ma la cosa principale: il principio di funzionamento di questi due elementi più importanti della civiltà moderna è diventato evidente proprio grazie alla scoperta del fenomeno dell'induzione elettromagnetica.

Il primo generatore elettrico primitivo fu creato dallo stesso Faraday. Per fare ciò, ha posizionato un disco di rame tra i poli N e S di un magnete permanente. Quando il disco ruotava in un campo magnetico, venivano indotte correnti elettriche. Se i collettori di corrente sotto forma di contatti scorrevoli sono stati posizionati alla periferia del disco e nella sua parte centrale, è apparsa una differenza di potenziale tra di loro, come su una batteria galvanica. Chiudendo il circuito è stato possibile osservare il continuo passaggio di corrente sul galvanometro.

"Faraday disk" - il primo generatore elettrico

L'installazione di Faraday era adatta solo per dimostrazioni, ma in seguito apparvero le prime macchine magnetoelettriche (così venivano chiamate i generatori elettrici che utilizzavano i magneti permanenti), progettate per creare correnti di lavoro. La prima di queste fu la macchina magnetoelettrica di Pixia, costruita nel 1832.

La macchina magnetoelettrica di Pixia per la produzione di corrente alternata, 1832

Il principio del suo funzionamento era molto semplice: per mezzo di una manovella e di un ingranaggio, i poli di un magnete AB a forma di ferro di cavallo, posto di fronte ad essi, si muovevano oltre il fisso, dotato di bobine di anime E ed E', per effetto di quali correnti sono state indotte nelle bobine. Lo svantaggio della macchina di Pixia era che i pesanti magneti permanenti dovevano essere ruotati al suo interno. Successivamente, gli inventori di solito facevano ruotare le bobine, lasciando fermi i magneti. È vero, in questo caso era necessario risolvere un altro problema: come deviare la corrente dalle bobine rotanti in un circuito esterno? Questa difficoltà, tuttavia, è stata facilmente superata. Innanzitutto, le bobine sono state collegate in serie con un'estremità del loro cablaggio. Quindi le altre estremità potrebbero fungere da poli del generatore. Erano collegati al circuito esterno tramite contatti striscianti.

contatto scorrevole

Il contatto strisciante è disposto come segue: all'asse della macchina erano fissati due anelli metallici isolati b e d, ciascuno dei quali era collegato ad uno dei poli del generatore. Due molle metalliche piatte B e B' ruotavano attorno alla circonferenza di questi anelli, sui quali era racchiuso un circuito esterno. Con un tale dispositivo, non c'erano più difficoltà nella rotazione dell'asse della macchina: la corrente passava dall'asse alla molla nel punto del loro contatto.

Un altro inconveniente era la natura stessa del generatore di corrente. La direzione della corrente nelle bobine dipende dal fatto che si avvicinino al polo del magnete o si allontanino da esso. Ne consegue che la corrente che sorge in un conduttore rotante non sarà costante, ma variabile. Quando la bobina si avvicina a uno dei poli del magnete, l'intensità della corrente aumenterà da zero a un valore massimo, quindi, mentre si allontana, diminuirà nuovamente a zero. Con un ulteriore movimento, la corrente cambierà la sua direzione nell'opposto e aumenterà di nuovo fino a un valore massimo, quindi diminuirà a zero. Durante le rotazioni successive, questo processo verrà ripetuto. Quindi, a differenza di una batteria elettrica, un generatore elettrico crea una corrente alternata, e questo deve essere tenuto in considerazione.

Come sapete, la maggior parte degli elettrodomestici moderni sono progettati in modo tale da essere alimentati a corrente alternata. Ma nel diciannovesimo secolo la corrente alternata era scomoda per molte ragioni, principalmente psicologiche, poiché negli anni precedenti le persone erano abituate a fare i conti con la corrente continua. Tuttavia, la corrente alternata potrebbe essere facilmente convertita in intermittente, avente una direzione. Per fare ciò, bastava con l'aiuto di un dispositivo speciale - un interruttore - cambiare i contatti in modo tale che la molla scorrevole passasse da un anello all'altro nel momento in cui la corrente cambia direzione. In questo caso, un contatto riceveva costantemente corrente in una direzione e l'altro nella direzione opposta.

interruttore

Un tale dispositivo di una molla e di un contatto sembra, a prima vista, molto complicato, ma in realtà è molto semplice. Ciascun anello del collettore era formato da due semianelli, le cui estremità si sovrapponevano in parte, e le molle erano così larghe da poter scorrere lungo due semianelli affiancati. Le metà dello stesso anello erano poste a una certa distanza l'una dall'altra, ma erano interconnesse. Così il semianello a toccando la molla c era connesso al semianello a' su cui c' scorreva; b e b' erano collegati nello stesso modo, così che in un mezzo giro la molla c, toccando a, passava in b, e la molla c' passava da b' ad a'. Non era difficile disporre la molla in modo tale che passasse da un anello all'altro nel momento in cui la direzione della corrente nell'avvolgimento della bobina cambiava, e quindi ogni molla emetteva sempre una corrente nella stessa direzione. In altre parole, erano poli permanenti; uno positivo, l'altro negativo, mentre i poli delle bobine davano corrente alternata.

Un generatore di corrente continua intermittente poteva benissimo sostituire una batteria galvanica, per molti aspetti scomoda, e quindi suscitò grande interesse tra fisici e imprenditori dell'epoca.

Nel 1856 la società francese "Alliance" avviò addirittura la produzione in serie di grandi dinamo azionate da un motore a vapore. In questi generatori, il letto di ghisa portava magneti permanenti a forma di ferro di cavallo fissati su più file, equidistanti lungo la circonferenza e radialmente rispetto all'albero. Negli intervalli tra le file di magneti, sull'albero sono state installate ruote di supporto con un gran numero di bobine. Inoltre, sull'albero è stato fissato un collettore con 16 piastre metalliche, isolato tra loro e dall'albero della macchina. La corrente indotta nelle bobine durante la rotazione dell'albero è stata rimossa dal collettore mediante rulli. Una di queste macchine richiedeva un motore a vapore da 6-10 CV per la sua guida.

Il grande svantaggio dei generatori dell'Alleanza era che utilizzavano magneti permanenti. Poiché l'azione magnetica dei magneti in acciaio è relativamente piccola, per ottenere forti correnti era necessario prendere magneti grandi e in gran numero. Sotto l'azione della vibrazione, la forza di questi magneti si è rapidamente indebolita. Per tutti questi motivi, l'efficienza della macchina è sempre rimasta molto bassa. Ma anche con queste carenze, i generatori dell'Alleanza hanno guadagnato una notevole popolarità e hanno dominato il mercato per dieci anni, fino a quando non sono stati soppiantati da macchine più avanzate.

Innanzitutto, l'inventore tedesco Siemens ha migliorato le bobine mobili e i loro nuclei di ferro. (Queste bobine con il ferro all'interno erano chiamate "ancore" o "rinforzi".) L'ancora Siemens a "doppia T" consisteva in un cilindro di ferro in cui erano tagliate due scanalature longitudinali da lati opposti. Nelle grondaie è stato posizionato un filo isolato, che è stato sovrapposto lungo la direzione dell'asse del cilindro. Tale ancora ruotava tra i poli del magnete, che lo strinse saldamente.

Ancora Siemens (sezione trasversale e longitudinale)

Rispetto ai precedenti, il nuovo ancoraggio è stato di grande comodità. Innanzitutto è evidente che una bobina a forma di cilindro rotante attorno al proprio asse è meccanicamente più vantaggiosa di una bobina montata su un albero e ruotante con esso. In relazione alle azioni magnetiche, l'armatura Siemens aveva il vantaggio di consentire molto semplicemente di aumentare il numero di magneti attivi (per questo bastava allungare l'armatura e aggiungere alcuni nuovi magneti). Una macchina con una tale armatura dava una corrente molto più uniforme, poiché il cilindro era strettamente circondato dai poli dei magneti.

Ma questi vantaggi non compensavano lo svantaggio principale di tutte le macchine magnetoelettriche: il campo magnetico veniva ancora creato nel generatore utilizzando magneti permanenti. Molti inventori a metà del XNUMX° secolo si trovarono di fronte alla domanda: è possibile sostituire scomodi magneti metallici con quelli elettrici? Il problema era che gli stessi elettromagneti consumavano energia elettrica e richiedevano una batteria separata o almeno una macchina magnetoelettrica separata per eccitarli. All'inizio sembrava che fosse impossibile farne a meno.

Nel 1866 Vilde creò un modello di successo di un generatore in cui i magneti metallici erano sostituiti da elettromagneti e la loro eccitazione era causata da una macchina magnetoelettrica con magneti permanenti collegata allo stesso motore a vapore che metteva in moto la grande macchina. Da qui c'era solo un passo per la dinamo vera e propria, che eccita gli elettromagneti con la propria corrente.

Nello stesso 1866, Werner Siemens scoprì il principio dell'autoeccitazione. (Contemporaneamente a lui, altri inventori fecero la stessa scoperta.) Nel gennaio 1867 consegnò un rapporto all'Accademia di Berlino "Sulla trasformazione della forza lavoro in corrente elettrica senza l'uso di magneti permanenti". In termini generali, la sua scoperta è stata la seguente. Siemens ha scoperto che in ogni elettromagnete, dopo che la corrente magnetizzante aveva cessato di agire, rimanevano sempre piccole tracce di magnetismo, che erano in grado di indurre deboli correnti di induzione in una bobina dotata di un nucleo di ferro magnetico morbido e ruotata tra i poli del magnete . Utilizzando queste deboli correnti, è stato possibile alimentare il generatore senza un aiuto esterno.

La prima dinamo autoeccitata fu creata nel 1867 dall'inglese Ledd, ma prevedeva anche una bobina separata per eccitare gli elettromagneti. La macchina di Ledd consisteva in due elettromagneti piatti, tra le cui estremità ruotavano due armature Siemens. Una delle armature forniva corrente per alimentare gli elettromagneti e l'altra al circuito esterno. Il debole magnetismo residuo dei nuclei degli elettromagneti eccitava dapprima una debolissima corrente nell'indotto della prima armatura; questa corrente correva attorno agli elettromagneti e rafforzava lo stato magnetico già presente in essi. Di conseguenza, la corrente nell'armatura è aumentata a sua volta e quest'ultima ha aumentato ulteriormente la forza degli elettromagneti. A poco a poco questo reciproco rafforzamento è andato avanti fino a quando gli elettromagneti hanno acquisito la loro piena forza. Quindi è stato possibile mettere in moto la seconda armatura e riceverne corrente per il circuito esterno.

La dinamo di Ledd fornisce corrente alle barre di carbonio per formare un arco voltaico

Il passo successivo nel miglioramento della dinamo è stato intrapreso nella direzione di eliminare completamente una delle armature e utilizzare l'altra non solo per eccitare gli elettromagneti, ma anche per ottenere corrente nel circuito esterno. Per fare ciò, era solo necessario condurre la corrente dall'armatura nell'avvolgimento dell'elettromagnete, calcolando tutto in modo che quest'ultimo potesse raggiungere la sua piena forza e dirigere la stessa corrente nel circuito esterno. Ma con una tale semplificazione del design, l'armatura Siemens si è rivelata inadatta, poiché con un rapido cambio di polarità nell'armatura venivano eccitate forti correnti parassite, il ferro dei nuclei si riscaldava rapidamente e ciò poteva causare danni all'intera macchina con correnti elevate. Era necessaria una diversa forma di ancoraggio, più in linea con la nuova modalità di funzionamento.

Una soluzione di successo al problema fu presto trovata dall'inventore belga Zinovy ​​​​​​Theophilus Gramm. Visse in Francia e prestò servizio nella campagna dell'Alleanza come falegname. Qui conobbe l'elettricità. Riflettendo sul miglioramento del generatore elettrico, alla fine Gramm ebbe l'idea di sostituire l'ancora Siemens con un'altra che avesse una forma anulare. Un'importante differenza tra l'armatura dell'anello (come verrà mostrato di seguito) è che non si rimagnetizza e ha poli permanenti (Gram venne alla sua scoperta da solo, ma va detto che nel 1860 l'inventore italiano Pacinotti a Firenze costruì un motore elettrico con un'ancora anulare; tuttavia, questa scoperta fu presto dimenticata.)

Quindi, il punto di partenza della ricerca di Gram è stato quello di far ruotare un anello di ferro all'interno di una bobina di filo, su cui vengono indotti i poli magnetici e ottenere così una corrente uniforme di direzione costante.

Moto circolare di conduttori ad anello in un campo magnetico

Per immaginare il dispositivo del generatore di Gram, considera prima il seguente dispositivo. Nel campo magnetico formato dai poli N e S ruotano otto anelli metallici chiusi, che sono fissati a una distanza uguale l'uno dall'altro all'asse con l'aiuto di raggi. Designiamo l'anello più in alto n. 1 e conteremo nella direzione della lancetta dell'orologio. Considera prima gli anelli 1-5. Vediamo che l'anello 1 copre il maggior numero di linee di campo magnetico, poiché il suo piano è perpendicolare ad esse. L'anello 2 ne copre già un numero minore, poiché è inclinato rispetto alla direzione delle linee e le linee non passano affatto attraverso l'anello 3, poiché il suo piano coincide con la loro direzione. Nell'anello 4 il numero delle linee intersecate aumenta, ma, come si può facilmente vedere, vi entrano già dal lato opposto, poiché l'anello 4 è rivolto al polo del magnete con l'altro lato rispetto all'anello 2. Il quinto anello ne copre altrettanti linee come la prima, ma entrano dal lato opposto. Se ruotiamo l'asse a cui sono attaccati gli anelli, ogni anello passerà in sequenza attraverso le posizioni 1-5. In questo caso, spostandosi dalla 1a posizione alla 3a, nell'anello compare una corrente. Nel tragitto dalla posizione 3 alla posizione 5, se le linee di forza attraversano l'anello dallo stesso lato, vi apparirebbe una corrente opposta a quella in posizione 1-3, ma poiché l'anello cambia posizione rispetto al polo, quella cioè, gira verso di esso con l'altro lato, la corrente nell'anello mantiene la stessa direzione. Ma quando l'anello passa dalla posizione 5 attraverso 6 e 7 di nuovo in 1, in esso viene indotta una corrente opposta alla prima.

Collegamento di conduttori nell'avvolgimento di un anello di Gram; i singoli turni sono sostituiti da elementi simbolici

Sostituendo ora i nostri anelli immaginari con spire di una bobina rotante avvolta strettamente attorno a un anello di ferro, otteniamo un anello di Gramme in cui la corrente sarà indotta esattamente nello stesso modo descritto sopra. Supponiamo che il filo dell'avvolgimento non abbia isolamento, ma che il nucleo di ferro sia ricoperto da una guaina isolante e la corrente indotta nelle spire del conduttore non possa passarvi dentro. Quindi ogni giro della spirale sarà simile all'anello che abbiamo considerato sopra e i giri in ciascuna metà dell'anello saranno conduttori ad anello collegati in serie. Ma entrambe le metà dell'anello sono collegate l'una di fronte all'altra. Ciò significa che le correnti da entrambi i lati sono dirette nella metà superiore dell'anello e quindi si ottiene un polo positivo. Allo stesso modo, nel punto più basso, da cui le correnti prendono la loro direzione, ci sarà un polo negativo. Si può quindi paragonare l'anello ad una batteria composta da due parti, che sono collegate tra loro in modo opposto.

Anello Gram, in cui più spire di avvolgimento sono collegate a ciascun settore del collettore

Se ora colleghiamo le estremità opposte dell'anello, otteniamo un circuito CC chiuso. Nel nostro dispositivo immaginario, ciò può essere facilmente ottenuto rafforzando i contatti striscianti a forma di molla in modo che tocchino la parte superiore e inferiore dell'anello rotante e scarichino con loro la corrente elettrica. Ma in realtà il generatore Gramme aveva un dispositivo più complesso, poiché qui c'erano diverse difficoltà tecniche: da un lato, per togliere la corrente dall'anello, le spire dell'avvolgimento devono essere scoperte, dall'altro, per ottenere forti correnti, l'avvolgimento deve essere avvolto strettamente e in più strati. Come isolare gli strati inferiori da quelli superiori?

In pratica, l'anello di Gramm era completato da un dispositivo speciale, piuttosto complesso, chiamato collettore, che serviva a drenare le correnti dall'avvolgimento. Il collettore era costituito da piastre metalliche fissate all'asse dell'anello e conformate a settori di cilindro. Ogni piatto è stato accuratamente isolato dai settori vicini e dall'asse dell'anello. Le estremità di ciascun settore dell'avvolgimento erano collegate a una delle piastre metalliche e venivano poste molle di scorrimento in modo che fossero costantemente in connessione con i settori più alti e più bassi dell'avvolgimento. Da entrambe le metà dell'avvolgimento si ricavava una corrente continua, diretta alla molla che era collegata al settore superiore. La corrente ha bypassato il circuito superiore ed è tornata all'anello attraverso la molla inferiore. Pertanto, i poli si spostavano dalla superficie dell'anello stesso al suo asse, da dove era molto più facile rimuovere la corrente.

In questa forma è stato incarnato il modello originale del generatore elettrico. Tuttavia, non è stata in grado di lavorare. Come scrisse Gramm nelle sue memorie sulla sua invenzione, qui apparve una nuova difficoltà: l'anello su cui era avvolto il conduttore era fortemente riscaldato per il fatto che anche qui venivano indotte correnti durante la rapida rotazione del generatore. A causa del surriscaldamento, l'isolamento si guastava continuamente.

Collegamento delle singole spire dell'avvolgimento con il centro del collettore

Perplesso su come evitare questo problema, Gramm si rese conto che il nucleo di ferro dell'armatura non può essere reso solido, poiché in questo caso le correnti dannose risultano essere troppo grandi. Ma rompendo il nucleo in pezzi in modo che si formassero delle lacune nel percorso delle correnti emergenti, è stato possibile ridurre notevolmente il loro effetto dannoso. Ciò potrebbe essere ottenuto realizzando l'anima non da un unico pezzo, ma da un filo, imponendolo a forma di anello e isolando accuratamente uno strato dall'altro. Un avvolgimento è stato quindi avvolto su questo anello di filo. Ogni settore dell'armatura era una bobina di molti giri (strati). Bobine separate erano collegate in modo tale che il filo scorresse continuamente attorno all'anello di ferro e, inoltre, nella stessa direzione. Dalle giunzioni di ciascuna coppia di bobine c'era un conduttore alla corrispondente piastra del collettore. Maggiore è il numero di giri della bobina, maggiore è la corrente che potrebbe essere assorbita dall'anello.

Dispositivo di ancoraggio della macchina Gram

L'armatura così realizzata era montata sull'asse del generatore. Per fare ciò, l'anello di ferro all'interno era dotato di raggi di ferro, che erano fissati al collettore con un massiccio anello montato sull'asse della macchina. Il collettore, come già accennato, era costituito da lastre di metallo separate della stessa larghezza. I singoli strati collettori sono stati isolati l'uno dall'altro e dall'asse del generatore.

collettore

Per rimuovere la corrente si utilizzavano spazzole di raccolta, che erano piastre elastiche di ottone che si adattavano perfettamente al collettore nei punti appropriati. Erano collegati ai morsetti della macchina, da dove la corrente continua scorreva nel circuito esterno. Il filo che portava a uno dei morsetti, inoltre, formava un avvolgimento di elettromagneti. Il collegamento più semplice del generatore agli avvolgimenti dell'elettromagnete potrebbe essere ottenuto collegando un'estremità dell'avvolgimento dell'elettromagnete ad una delle spazzole del collettore, ad esempio quella negativa. L'altra estremità dell'avvolgimento dell'elettromagnete era collegata alla spazzola positiva. Con questa connessione, l'intera corrente del generatore è passata attraverso gli elettromagneti.

In generale, la prima dinamo di Gramm consisteva in due montanti verticali di ferro collegati in alto e in basso da aste di due elettromagneti. I poli di questi elettromagneti erano posti nel mezzo, in modo che ciascuno di essi fosse, per così dire, composto da due, i cui poli identici erano uno di fronte all'altro. È possibile considerare questo dispositivo in modo diverso e considerare che le due metà adiacenti a ciascuna cremagliera e da essa collegate formavano due elettromagneti separati, che erano collegati dagli stessi poli sopra e sotto. Nei punti in cui si formava il polo, agli elettromagneti venivano fissati speciali ugelli di ferro, che entravano nello spazio tra gli elettromagneti e si avvolgevano attorno all'ancora ad anello della macchina. I due montanti che collegavano entrambi gli elettromagneti e costituivano la base dell'intera macchina servivano anche per sostenere l'asse dell'indotto e le pulegge della macchina.

Grammo della dinamo

Nel 1870, dopo aver ricevuto un brevetto per la sua invenzione, Gramm formò la Società per la Fabbricazione di Macchine Magnetoelettriche. Presto fu lanciata la produzione in serie dei suoi generatori, che fece una vera rivoluzione nel settore dell'energia elettrica. Possedendo tutti i vantaggi delle macchine autoeccitate, allo stesso tempo erano economiche, avevano un'elevata efficienza e fornivano una corrente praticamente invariata in grandezza. Pertanto, le macchine Gramma hanno rapidamente sostituito altri generatori elettrici e si sono diffuse in un'ampia varietà di settori. Solo allora è diventato possibile convertire facilmente e rapidamente l'energia meccanica in elettricità.

Come già accennato, Gramm ha creato il suo generatore come dinamo a corrente continua. Ma quando l'interesse per la corrente alternata aumentò notevolmente alla fine degli anni '70 e all'inizio degli anni '80 del XIX secolo, non gli costò molto lavoro per rifarlo per la produzione di corrente alternata. Infatti per questo è bastato sostituire il collettore con due anelli lungo i quali scorrono le molle. All'inizio i generatori di corrente alternata venivano utilizzati solo per l'illuminazione, ma con lo sviluppo dell'elettrificazione iniziarono a ricevere un uso sempre maggiore e progressivamente sostituirono le macchine a corrente continua. Anche il design originale del generatore ha subito modifiche significative.

La prima macchina Gramm era bipolare, ma in seguito furono utilizzati generatori multipolari, in cui l'avvolgimento dell'indotto superava quattro, sei o più poli di un elettromagnete installati alternativamente ad ogni giro. In questo caso la corrente non veniva eccitata da entrambi i lati della ruota, come prima, ma in ogni parte della ruota rivolta verso il polo, e da qui veniva deviata verso un circuito esterno. C'erano tanti posti simili (e, di conseguenza, spazzole) quanti erano i poli magnetici. Quindi tutte le spazzole dei poli positivi sono state collegate tra loro, cioè collegate in parallelo. Lo stesso è stato fatto con i pennelli negativi.

Con l'aumento della potenza dei generatori, è sorto un nuovo problema: come rimuovere la corrente dall'indotto rotante con le perdite minime. Il fatto è che a correnti elevate, i pennelli hanno iniziato a scintillare. Oltre alle grandi perdite di elettricità, ciò ha avuto un effetto negativo sul funzionamento del generatore. Gramm ritenne quindi razionale tornare al primo progetto del generatore elettrico utilizzato nella macchina di Pixia: rendeva immobile l'armatura e faceva ruotare gli elettromagneti, perché era più facile togliere la corrente dall'avvolgimento immobile. Posò le bobine dell'indotto su un anello fisso di ferro e fece ruotare gli elettromagneti al suo interno. Collegava tra loro le singole bobine in modo che tutte quelle bobine che erano attualmente soggette alla stessa azione degli elettromagneti fossero collegate in serie.

Pertanto, Gramm ha diviso tutte le bobine in diversi gruppi e ha utilizzato ciascun gruppo per fornire corrente a un circuito indipendente separato. Tuttavia, gli elettromagneti che eccitano la corrente dovevano essere alimentati con corrente continua, poiché la corrente alternata non poteva causare in essi una polarità invariabile. Pertanto, con ogni alternatore, era necessario disporre di un piccolo generatore di corrente continua, da cui veniva fornita la corrente agli elettromagneti tramite contatti striscianti.

Autore: Ryzhov KV

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