格拉姆机

格拉姆机、格莱姆环、格莱姆磁电机或格莱姆发电机是一种产生直流电的发电机，它是作为发电机或磁电机建造的。 它是xxx台以商业规模为工业生产电力的发电机。 虽然在 19 世纪流行 世纪的电机，不再使用格莱姆绕组原理，因为它对导体的使用效率低下。 环内部的绕组部分不切断磁通量，也无助于机器中的能量转换。 与等效的鼓绕式电枢相比，绕组需要两倍的匝数和两倍的换向器条数。

格拉姆机使用了一个环形电枢，带有一系列电枢线圈，绕在一个旋转的软铁环上。 线圈串联连接，每对线圈之间的连接点连接到换向器，两个电刷在换向器上运行。 永磁体磁化软铁环，产生磁场，随着电枢转动，该磁场按顺序通过线圈旋转。 这会在电枢相对侧的两个线圈中感应出电压，该电压被电刷拾取。

早期的电磁机器通过一个或两个电磁铁的磁极附近的磁铁，或在静态磁场中缠绕在双 T 电枢上的旋转线圈，产生短暂的直流尖峰或脉冲，导致低平均功率的瞬态输出，而不是 恒定输出高平均功率。

由于格拉姆环形电枢上有多个线圈，因此产生的电压波形实际上是恒定的，从而产生接近直流的电源。 这种机器只需要产生磁场的电磁铁就可以成为现代发电机。

在 1873 年维也纳工业博览会上的一次演示中，格拉姆意外地发现，如果为该装置提供恒压电源，它将充当电动机。 格拉姆机是xxx台强大的电动机，其用途不仅仅是玩具或实验室的好奇心。 如今，这种设计的某些元素构成了几乎所有直流电动机的基础。 Gramme 使用具有多个重叠线圈的多个换向器触点，以及他使用环形电枢的创新，是对早期发电机的改进，并帮助引领了大型电气设备的发展。

众所周知，早期的电动机设计效率低下，因为它们在转子的大部分旋转过程中都有很大或非常大的气隙。 长气隙会产生弱力，从而导致低扭矩。  这些早期的低效设计显然是基于观察磁铁如何从一定距离吸引铁磁材料。 在 19 世纪，电气工程师花了几十年时间才了解小气隙的重要性。 然而，格拉姆环具有相对较小的气隙，这提高了它的效率。

显示了一个简化的单极单线圈格拉姆环和环旋转一圈时产生的电流图。 虽然没有实际设备使用这种确切的设计，但此图是一个构建块，可以更好地理解下一个插图。

单极双线圈格拉姆环。 环另一侧的第二个线圈与xxx个线圈并联。 由于底部线圈的方向与顶部线圈相反，但两者都沉浸在同一磁场中，因此电流在电刷端子上形成一个环。

两极四线圈格莱姆环。 A 和 A' 的线圈相加，B 和 B' 的线圈也相加，产生两个相位相差 90° 的功率脉冲。 当线圈 A 和 A' 处于xxx输出时，线圈 B 和 B' 处于零输出。

三极六线圈格拉姆环，以及组合的三个极的图形，每个极与另一个异相 120° 并加在一起。

虽然格拉姆环允许更稳定的功率输出，但由于磁力线如何穿过环形电枢，它的技术设计效率低下。