Máquina de gramo
Una máquina Gramme , anillo Gramme , magneto Gramme o dínamo Gramme es un generador eléctrico que produce corriente continua , llamado así por su inventor belga, Zénobe Gramme , y fue construido como dínamo o magneto . [1] Fue el primer generador en producir energía a escala comercial para la industria. Inspirado en una máquina inventada por Antonio Pacinotti en 1860, Gramme fue el desarrollador de un nuevo rotor inducido en forma de anillo envuelto en alambre ( anillo de Gramme ) y demostró este aparato a la Academia de Ciencias.en París en 1871. Aunque popular en las máquinas eléctricas del siglo XIX, el principio de bobinado de Gramme ya no se utiliza porque hace un uso ineficaz de los conductores. La parte del devanado en el interior del anillo no corta flujo y no contribuye a la conversión de energía en la máquina. El devanado requiere el doble de vueltas y el doble de barras del conmutador que un inducido equivalente enrollado en tambor. [2]
La máquina Gramme usaba una armadura de anillo, con una serie de bobinas de armadura , enrolladas alrededor de un anillo giratorio de hierro dulce . Las bobinas están conectadas en serie y la unión entre cada par está conectada a un conmutador en el que corren dos escobillas. Los imanes permanentes magnetizan el anillo de hierro dulce, produciendo un campo magnético que gira a través de las bobinas en orden a medida que gira la armadura. Esto induce un voltaje en dos de las bobinas en lados opuestos del inducido, que es recogido por las escobillas.
Las primeras máquinas electromagnéticas pasaban un imán cerca de los polos de uno o dos electroimanes, o giraban bobinas enrolladas en armaduras de doble T dentro de un campo magnético estático, creando breves picos o pulsos de CC que resultan en una salida transitoria de potencia promedio baja, en lugar de una Salida constante de alta potencia media.
Con más de unas pocas bobinas en la armadura del anillo de Gramme, la forma de onda de voltaje resultante es prácticamente constante, produciendo así un suministro de corriente casi continua . Este tipo de máquina solo necesita electroimanes que producen el campo magnético para convertirse en un generador moderno .
Durante una demostración en una exposición industrial en Viena en 1873, Gramme descubrió accidentalmente que este dispositivo, si se suministra con una fuente de alimentación de voltaje constante , actuará como un motor eléctrico . El socio de Gramme, Hippolyte Fontaine , conectó descuidadamente los terminales de una máquina Gramme a otra dinamo que estaba produciendo electricidad, y su eje comenzó a girar. [3]La máquina Gramme fue el primer motor eléctrico potente útil como algo más que un juguete o una curiosidad de laboratorio. Hoy en día, algunos elementos de este diseño forman la base de casi todos los motores eléctricos de CC. El uso de Gramme de múltiples contactos de conmutador con múltiples bobinas superpuestas, y su innovación de usar una armadura de anillo, fue una mejora en las dínamos anteriores y ayudó a marcar el comienzo del desarrollo de dispositivos eléctricos a gran escala.
Los diseños anteriores de motores eléctricos eran notoriamente ineficaces porque tenían espacios de aire grandes o muy grandes a lo largo de gran parte de la rotación de sus rotores. Los espacios de aire largos crean fuerzas débiles, lo que resulta en un par de torsión bajo. Un dispositivo llamado motor St. Louis.(todavía disponible en las casas de suministros científicos), aunque no se pretende, demuestra claramente esta gran ineficiencia y confunde seriamente a los estudiantes en cuanto a cómo funcionan los motores reales. Estos primeros diseños ineficientes aparentemente se basaron en la observación de cómo los imanes atraían materiales ferromagnéticos (como el hierro y el acero) desde cierta distancia. En el siglo XIX, los ingenieros eléctricos tardaron varias décadas en aprender la importancia de los pequeños espacios de aire. El anillo Gramme, sin embargo, tiene un espacio de aire comparativamente pequeño, lo que mejora su eficiencia. (En la ilustración superior, la pieza grande en forma de aro es el imán permanente laminado; el anillo Gramme es bastante difícil de ver en la base del aro).
