09:09, Thứ năm 29/10/2011

Lịch sử hình thành và phát triển máy phát điện

Hiện nay, máy phát điện không thể thiếu trong cuộc sống cũng như trong quá trình sản xuất của con người. Nhưng ít ai biết được quá trình hình thành và phát triển của nó từ trước cho đến nay
Hiện nay, máy phát điện không thể thiếu trong cuộc sống cũng như trong quá trình sản xuất của con người. Nhưng ít ai biết được quá trình hình thành và phát triển của nó từ trước cho đến nay.
Vào năm 1831-1832, Michael Faraday đã chế tạo máy phát điện từ đầu tiên từ việc phát hiện ra một chênh lệch điện thế giữa hai đầu một vật dẫn điện mà nó chuyển động vuông góc với một từ trường. Máy phát điện từ đầu tiên được gọi là "đĩa Faraday". Nó dùng một đĩa bằng đồng quay giữa các cực của một nam châm hình móng ngựa tạo ra một điện áp nhỏ và dòng điện lớn. 

Động cơ điện đơn cực (dynamo) của Ányos Jedlik (1861)
Năm 1983, dựa trên nguyên lý Faraday, Hippolite Pixii chế tạo máy phát Dynamo (Dynamo là may phat dien đầu tiên có khả năng cung cấp điện năng cho công nghiệp). Máy này sử dụng một nam châm vĩnh cửu được quay bằng một tay quay. Nam châm quay được định vị sao cho cực Nam và cực Bắc đi ngang qua một mẫu sắt được quấn bằng dây dẫn. Pixii phát hiện rằng nam châm quay đã tạo ra một xung điện trong dây dẫn mỗi lần một cực đi ngang qua cuộn dây. Ngoài ra, các cực Bắc và Nam của nam châm đã tạo ra một dòng điện ngược chiều nhau. Bằng cách bổ sung một bộ chuyển mạch, Pixii đã có thể biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Không giống như “đĩa Faraday”, nhiều vòng dây được nối nối tiếp được sử dụng trong cuộn dây chuyển động của dynamo. Điều này cho phép điện áp đầu cực của máy cao hơn so với đĩa Faraday tạo ra, do đó điện năng có thể phân phối ở mức điện áp thích hợp.
Năm 1827, Anyos Jedlik đã thử nghiệm may phat dien với các thiết bị quay có từ tính mà ông gọi đó là rotor (phần quay của máy phát điện). Ông đã sử dụng hai năm châm điện đối xứng nhau, thay vì nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường bao quanh rotor.


Tua bin máy phát điện hiện đại

Những thiết kế máy phát điện trên đều tồn tại một vấn đề là đã tạo ra những xung dòng điện nhọn đầu không mong muốn. Antonio Pacinotti – một nhà bác học người Ý đã giải quyết được vấn đề trên bằng cách thay các cuộn dây tròn bằng các cuộn dây hình xuyến, tạo ra bằng cách quấn trên một vòng thép. Như vậy luôn có một số vòng của cuộn dây sẽ thông qua từ trường, và làm cho điện áp, dòng điện có dạng phẳng hơn.
Zénobe Gramme đã thực hiện lại thiết kế máy phát điện này vài năm sau đó tại nhà máy điện ở Paris trong thập niên 1870. Thiết kế này bây giờ được gọi là Gramme dynamo. Những phiên bản may phat dien khác nhau đã được phát triển, và chế tạo từ dây, nhưng nguyên lý cơ bản về những cuộn dây xếp theo vòng đã trờ thành trái tim của tất cả các dynamo hiện nay.