同极发电机

同极发电机，是DC发电机包含导电圆盘或圆柱体垂直的平面中转动，以均匀的静磁场。在圆盘的中心和边缘（或圆柱的两端）之间会产生电势差，其电极性取决于旋转方向和磁场的方向。也被称为单极发电机、非循环发电机、圆盘发电机或法拉第圆盘。电压通常较低，在小型演示模型中约为几伏特，但是大型研究型发电机可以产生数百伏特，有些系统具有多个串联的发电机以产生更大的电压。它们之所以不寻常是因为它们可以提供巨大的电流，超过一百万安培，因为单极发电机可以制成具有非常低的内部电阻。同样，同极发电机的独特之处在于，如果不使用整流器或换向器，其他任何旋转电机都无法产生直流电。

xxx个同极发电机是迈克尔·法拉第（Michael Faraday）在1831年进行的实验期间开发的。在他的荣誉中，它经常被称为法拉第盘或法拉第轮。这是现代发电机的开端-即使用磁场工作的发电机。它效率极低，没有用作实际电源，但它显示了利用磁力产生电能的可能性，并为换向直流发电机和交流发电机开辟了道路。

由于电流的逆流，法拉第圆盘的效率低下。当在磁铁正下方感应出电流时，电流会在磁场影响之外的区域中向后循环。这种逆流限制了输出到拾取线的功率，并引起了铜盘的废热。后来的同极发电机将通过使用围绕磁盘周边布置的磁体阵列来解决此问题，以在圆周上保持稳定的磁场，并消除可能发生逆流的区域。

在最初的法拉第圆盘被当作实用发电机抛弃很久之后，开发了将磁铁和圆盘组合在单个旋转部件（转子）中的改进版本。有时，名称“同极发电机”保留用于此配置。AF Delafield的美国专利278,516获得了有关同型发生器的一般类型的最早专利之一。SZ De Ferranti和C. Batchelor分别授予了其他同型发生器的早期专利。尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）对法拉第（Faraday）碟片很感兴趣，并与同极发生器一起进行了研究，并最终获得了该装置改进版的专利。美国专利406,968。特斯拉的“ Dynamo电机”专利描述了两个平行圆盘的布置，两个平行圆盘具有独立的平行轴，它们通过金属带像皮带轮一样连接。每个圆盘都有一个与另一个圆盘相反的磁场，因此电流从一个轴流到圆盘边缘，再经过皮带流到另一个圆盘边缘，再到第二轴。通过允许两个电拾音器都与两个磁盘的轴接触而不是在轴和高速轮辋处，这将xxx减少了由滑动接触引起的摩擦损失。后来， CP Steinmetz和E. Thomson与同极发电机一起工作获得了专利。在福布斯发电机由苏格兰电气工​​程师乔治·福布斯（George Forbes）开发的设备在20世纪初被广泛使用。JE Noeggerath和R. Eickemeyer获得了在同极发生器中进行的许多开发的专利。

同极发电机在1950年代经历了复兴，成为脉冲蓄能的来源。这些设备使用重盘作为飞轮的形式来存储机械能，这些机械能可以迅速倾倒到实验设备中。这种设备的一个早期的例子是由建马克·奥利芬特爵士在物理科学的研究与工程学院，澳大利亚国立大学。它可以存储多达500兆焦耳的能量，从1962年开始一直用作同步加速器实验的极高电流源，直到1986年被分解为止。Oliphant的结构能够提供高达2兆安的电流。

奥斯汀的Parker Kinetic Designs（以前称为OIME研究与开发）设计并制造了尺寸更大的类似设备。他们生产了多种角色的设备，从为动力炮提供动力到线性电动机（用于太空发射）再到各种武器设计。引入了10 MJ的工业设计，以发挥各种作用，包括电焊。