NGHỆ THUẬT
LÀM ĐẸP VÀ SỨC KHỎE
THỦ CÔNG
VĂN HÓA VÀ LỊCH SỬ
GIẢI TRÍ
MÔI TRƯỜNG
THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
KỸ THUẬT NGƯỢC
KHOA HỌC
THỂ THAO
CÔNG NGHỆ
THIẾT BỊ ĐEO
The Gramme Ring: A Continuous Winding for Steady Current
Volt

Tạo bởi

Volt

27. tháng Chín 2026SE
1
0
0
0
0

The Gramme Ring: A Continuous Winding for Steady Current

The first generators gave a current that pulsed with every half-turn. Zénobe Gramme, a Belgian working in Paris, wound his armature as a continuous coil round an iron ring, tapped at regular intervals to the segments of a commutator. At any moment many turns of the winding are cutting the field and adding together, so the current comes out nearly steady. His US patent of 1871 describes it as a 'magneto-electric machine'. It was the first generator steady and strong enough for industry — electroplating, arc lighting — and, run backwards, it was one of the first practical electric motors. This rung models how the ripple falls as the coils multiply, and winds a small ring armature with an eight-segment commutator.
Trung cấp
About 6 hours

Hướng dẫn

1

Ripple against the number of coils

Đang tải sổ tay Jupyter…
2

Wind a ring armature

Print a ring 60 mm across with a 15 mm square section, on a hub that fits a steel shaft. Wind enamelled copper wire round the ring in eight equal coils of 40 turns each, all in the same direction and without cutting the wire between them: one continuous winding. At each junction between coils, pull out a loop and scrape its enamel. Print a commutator drum on the shaft with eight strips of copper sheet glued round it, insulated from each other, and solder each junction loop to its own segment in order.

Vật liệu cho bước này:

Sợi in PETGSợi in PETG60 g
Dây đồng tráng menDây đồng tráng men1 cuộn
Tấm đồng đỏTấm đồng đỏ1 tờ
Thép thanh thôThép thanh thô1 cái
Vòng bi ván trượtVòng bi ván trượt2 cái

Công cụ cần thiết:

Máy in 3D sợi nhựa (FDM)Máy in 3D sợi nhựa (FDM)
Bộ giấy nhám nhiều loạiBộ giấy nhám nhiều loại
Thước cặp điện tử 6 inchThước cặp điện tử 6 inch
Bộ lục giácBộ lục giác
3

Spin it between magnets and measure

Mount the shaft in bearings in a plywood frame with neodymium magnets on either side of the ring, one north-facing and one south-facing. Bend two strips of copper as brushes to press on opposite segments, at the positions where the output is greatest (find them by turning the brushes round while measuring). Spin the shaft with the cordless drill and read DC volts across the brushes. Switch the multimeter to AC volts: the reading is the ripple left on the DC. Now lift four adjacent junction loops off their segments, so the machine behaves as a coarser one, and read the AC ripple again — it rises. Compare with the two-segment Brush dynamo in this catalogue: same idea, fewer segments, more ripple.

Vật liệu cho bước này:

Bộ nam châm neodymiBộ nam châm neodymi1 bộ
Tấm gỗ dánTấm gỗ dán1 tờ
Tấm đồng đỏTấm đồng đỏ1 tờ

Công cụ cần thiết:

Máy khoan pinMáy khoan pin
Đồng hồ vạn năngĐồng hồ vạn năng
Máy đo tốc độ vòng quayMáy đo tốc độ vòng quay
Kính bảo hộ trong suốtKính bảo hộ trong suốt
4

History and context

**US 120,057, 'Magneto-Electric Machines', Zénobe Théophile Gramme and E. d'Ivernois, dated 17 October 1871.** Gramme's machines, built in Paris, supplied electroplating works and arc lighting in the 1870s; at the Vienna Exhibition of 1873 a Gramme machine was shown driving another as a motor. The ring was later replaced by the drum armature, which puts all its copper in the field (on a ring, the turns inside the ring do no work), but the continuous, many-segment commutated winding is Gramme's. **Honest limits.** The inner half of every turn on a ring is wasted copper. Commutators and brushes spark and wear. And a DC generator's voltage cannot be stepped up with a transformer, which is why alternating current won long-distance supply.

Vật liệu

7

Công cụ yêu cầu

8

CC0 Phạm vi công cộng

Bản thiết kế này được phát hành theo CC0. Bạn tự do sao chép, sửa đổi, phân phối và sử dụng cho bất kỳ mục đích nào mà không cần xin phép.

Hỗ trợ nhà sáng tạo bằng cách mua sản phẩm qua bản thiết kế, nơi họ nhận Hoa hồng nhà sáng tạo do nhà bán hàng đặt, hoặc tạo phiên bản mới và kết nối trong bản thiết kế riêng để chia sẻ doanh thu.

Thảo luận

(0)

Đăng nhập để tham gia thảo luận

Đang tải bình luận...