法拉第在1831年8月29日發(fā)明了一個“電感環(huán)”,稱為“法拉第感應(yīng)線圈”,實(shí)際上是世界上只變壓器雛形。但法拉第只是用它來示范電磁感應(yīng)原理,并沒有考慮過它可以有實(shí)際的用途。
法拉第感應(yīng)線圈
法拉第感應(yīng)線圈
1881年,路森·戈拉爾(Lucien Gaulard)和約翰·狄克遜·吉布斯(John Dixon Gibbs)在倫敦展示一種稱為“二次手發(fā)電機(jī)”的設(shè)備,然后把這項(xiàng)技術(shù)賣給了美國西屋公司, 這可能是個實(shí)用的電力變壓器,但并不是早的變壓器。
1884年,路森·戈拉爾和約翰·狄克遜·吉布斯在采用電力照明的意大利都靈市展示了他們的設(shè)備。早期變壓器采用直線型鐵心,后來被更有效的環(huán)形鐵心取代。
西屋公司的工程師威廉·史坦雷從喬治·威斯汀豪斯、路森·戈拉爾與約翰·狄克遜·吉布斯買來變壓器專利以后,在1885年制造了臺實(shí)用的變壓器。后來變壓器的鐵心由E型的鐵片疊合而成,并于1886年開始商業(yè)運(yùn)用。
變壓器變壓原理首先由法拉第發(fā)現(xiàn),但是直到十九世紀(jì)80年代才開始實(shí)際應(yīng)用。在發(fā)電場應(yīng)該輸出直流電和交流電的競爭中,交流電能夠使用變壓器是其優(yōu)勢之一。變壓器可以將電能轉(zhuǎn)換成高電壓低電流形式,然后再轉(zhuǎn)換回去,因此大大減小了電能在輸送過程中的損失,使得電能的經(jīng)濟(jì)輸送距離達(dá)到更遠(yuǎn)。如此一來,發(fā)電廠就可以建在遠(yuǎn)離用電的地方。世界大多數(shù)電力經(jīng)過一系列的變壓終才到達(dá)用戶那里的。
變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。當(dāng)變壓器的原線圈接在交流電源上時,鐵心中便產(chǎn)生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡諧函數(shù),表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,原、副線圈中的感應(yīng)電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數(shù)。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標(biāo)1表示,副線圈物理量用下角標(biāo)2表示),其復(fù)有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等于其匝數(shù)比而且原、副線圈電壓的位相差為π。
引冷庫設(shè)備不同制冷方法使用不同的設(shè)備,應(yīng)用廣的是蒸氣壓縮制冷,主要設(shè)備有壓縮機(jī)(見流體輸送機(jī)械)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥。壓縮機(jī)用于壓縮和輸送制冷劑蒸氣,其中以活塞式和離心式的應(yīng)用廣。物品在冷卻或凍結(jié)時要放出一定的熱量,制冷裝置的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在使用時也會傳入一定的熱量。因此為保持制冷裝置中的低溫條件,就必須裝設(shè)制冷機(jī),以便連續(xù)不斷地移去這些熱量,或者利用冰的熔化或干冰的升華吸收這些熱量。
在人工制冷(mannual refrigeration)開始發(fā)展以前,人類已經(jīng)知道利用天然冰雪在簡易的設(shè)備中保持低溫條件,即利用天然冷源。在中國,約在3000年前已使用天然冰保藏食品,公元前七世紀(jì)《詩經(jīng)》中就有關(guān)于采集、貯存和用天然冰冷藏食品的詩句。直到現(xiàn)代,人們?nèi)匀辉趹?yīng)用冰、雪和地下水等天然冷源。用天然冰或人造冰冷卻的冷藏裝置,只能達(dá)到有限的低溫,技術(shù)條件和衛(wèi)生條件較差,難以滿足多方面的要求。現(xiàn)代的制冷裝置都是應(yīng)用制冷機(jī)來冷卻。1834年,美國的J.珀金斯試制成功人力轉(zhuǎn)動的用乙醚為工質(zhì)的可以連續(xù)工作的制冷機(jī)。1844年,美國的J.戈里試制了用空氣為工質(zhì)的制冷機(jī),用在醫(yī)院中制冰和冷卻空氣。1872~1874年,D.貝爾和C.von林德分別在美國和德國發(fā)明了氨壓縮機(jī),并制成了氨蒸氣壓縮式制冷機(jī),這是現(xiàn)代壓縮式制冷機(jī)的發(fā)端。隨著冷庫行業(yè)的發(fā)展當(dāng)前國內(nèi)外有很多知名企業(yè),如今冷庫行業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中越來越廣泛,