直流發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為直流電能的設(shè)備。它主要作為直流電動(dòng)機(jī)、電解、電鍍、電冶煉、充電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁等所需的直流電機(jī)。雖然在需要直流電的地方，也用電力整流元件，把交流電變成直流電，但從使用方便、運(yùn)行的可靠性及某些工作性能方面來(lái)看，直流電動(dòng)機(jī)還不能和交流發(fā)電機(jī)相比。直流發(fā)電機(jī)的電勢(shì)波形較好，電磁干擾較小、但由于存在換向器，其制造、維護(hù)復(fù)雜，價(jià)格較高。
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據(jù)了解，通過(guò)這些安裝在高架部分路段的傳感、傳輸及采集設(shè)備，能著重監(jiān)測(cè)高架通行車輛的載重和身份信息，以及城市高架裝配式結(jié)構(gòu)的整體受力性能，監(jiān)控高架結(jié)構(gòu)壽命，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，為安全事故應(yīng)急處置以及城市高架的養(yǎng)護(hù)維修提供量化、科學(xué)、直觀的參考。城建設(shè)計(jì)總院橋梁技術(shù)中心主任閆興非道：一旦發(fā)生事故，管理者的終端將時(shí)間接收到數(shù)據(jù)，為事故處置、結(jié)構(gòu)修復(fù)和交通的迅速恢復(fù)提供科學(xué)支撐。據(jù)悉，城市高架占我國(guó)橋梁的比重達(dá)到80%，因此，該技術(shù)的應(yīng)用前景巨大。
831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，并制成臺(tái)圓盤式單極直流發(fā)電機(jī)
1832年皮克西制成磁鐵手搖直流發(fā)電機(jī)，它是世界上首臺(tái)報(bào)導(dǎo)制造的直流發(fā)電機(jī) 。
1838年楞次提出電機(jī)既可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的電機(jī)可逆原理。
1 845年惠斯通制成首臺(tái)電磁鐵勵(lì)磁的直流發(fā)電機(jī)(以前用磁鐵) 。
1851年辛斯特登提出用通電線圈代替磁鐵，作為電機(jī)的勵(lì)磁。
1852年～ 1856年英法聯(lián)盟公司成立，并制成蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的電磁式直流發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)運(yùn)用領(lǐng)域。1860年 巴辛諾特應(yīng)用電機(jī)可逆原理，制成臺(tái)既可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的直流電機(jī) ] 。
1866年W．西門子提出直流電機(jī)利用電機(jī)剩磁進(jìn)行自勵(lì)的原理，并制成自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(Dy．namo)。
1 873年方丹在維也納世界博覽會(huì)上用直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電使直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，解決了困擾多年的直流電動(dòng)機(jī)的電源問(wèn)題(在此以前，直流電動(dòng)機(jī)采用電池作為電源)，推動(dòng)了直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。
直流電機(jī)萌芽、發(fā)展時(shí)期(1821～ 1895)
從1821年臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)雛形誕生到I895年直流發(fā)電機(jī)在尼亞加拉瀑布Adams電站水輪發(fā)電機(jī)招標(biāo)中敗北，是直流電機(jī)萌芽發(fā)展時(shí)期。在此期間，1 880年前后愛(ài)迪生和斯旺(J．W_Swan，1828～ 1914)(圖8．1)獨(dú)立發(fā)明的白熾燈，極大地推動(dòng)了直流電的應(yīng)用，刺激了直流發(fā)電機(jī)的發(fā)展。自此，直流電機(jī)一路高歌，獨(dú)霸世界。但1895年直流發(fā)電機(jī)在尼亞加拉瀑布Adam s電站投標(biāo)的敗北，迅速遏制了直流電機(jī)一路飆升的勢(shì)頭和直流電機(jī)稱雄世界的局面。1821年～ 1895年期間，直流電機(jī)在理論方面日益完善，逐漸成熟；在結(jié)構(gòu)方面不斷改進(jìn)，走向統(tǒng)一；在產(chǎn)品方面，由小到大，從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。
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這段插曲也給今年這輪煤鋼去產(chǎn)能賦予了更多側(cè)面：反思與市場(chǎng)在改革試驗(yàn)中的進(jìn)退得失將為未來(lái)在農(nóng)業(yè)等更多領(lǐng)域的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革提供鏡鑒。一名煤炭銷售的苦盡甘來(lái)一年前，面對(duì)不少電廠老客戶長(zhǎng)協(xié)訂單的流失，他幾乎一籌莫展；一年后的今天，他手機(jī)微信里的煤炭群迎來(lái)“求相識(shí)、求合作”紅包的狂轟濫炸。時(shí)間閃回到一年前……2015年12月4日，在鄂爾多斯召開(kāi)的2016年度煤炭交易大會(huì)上，山西一家大型煤炭企業(yè)的運(yùn)銷負(fù)責(zé)人王星。
用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞使之逆時(shí)針?lè)较蚝闼俎D(zhuǎn)動(dòng)，線圈邊 a b 和 c d 分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì) 因?yàn)殡娝?A 通過(guò)換向片所引出的電動(dòng)勢(shì)始終是切割N 極磁力線的線圈邊中的電動(dòng)勢(shì)。所以電刷 A 始終有正極性，同樣道理，電刷 B 始終有負(fù)極性。所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動(dòng)電動(dòng)勢(shì)。
結(jié)論：線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是一種交變電動(dòng)勢(shì)，而在電刷 A B 端的電動(dòng)勢(shì)卻是直流電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電樞被其他機(jī)器帶動(dòng)以均勻速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈abcd作切割磁感線運(yùn)動(dòng)。線轉(zhuǎn)到圖1.1.B所示位置時(shí)，用右手定則可以判斷出ab段導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閎→a；cd段導(dǎo)體產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閐→c，則與滑片1接觸的電刷A為正極，與滑片2接觸的電刷B為負(fù)極。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面（與磁感線相垂直的平面）時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從值逐漸減小到零。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)中性面后，ab段導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由a→b；cd段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由c→d。此時(shí)，電刷A改為與換向器的滑片2接觸，電刷B與滑片1接觸。隨著線圈在磁場(chǎng)中的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，換向器滑片1和2間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是大小和方向都隨時(shí)間變化的交變電動(dòng)勢(shì)，但電刷A與B交替地接觸與線圈同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器滑片1和2，因此在電刷A與B間產(chǎn)生的是脈動(dòng)直流電動(dòng)勢(shì)，從A與B輸出的就是直流電了。
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據(jù)報(bào)道，在一場(chǎng)汽車照明前沿科技研討會(huì)上，汽車燈具行業(yè)鉆研百余年的海拉集團(tuán)市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人對(duì)汽車燈具市場(chǎng)曾作出大膽預(yù)測(cè)：“2014年，整個(gè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上將有245，000套的LED汽車頭燈，而這個(gè)數(shù)量到2016年將達(dá)到907，500套，實(shí)現(xiàn)翻三倍以上的增長(zhǎng)。而帶有LED功能的汽車尾燈應(yīng)用就更為廣泛了。海拉預(yù)測(cè)，從2013-2019年，LED前大燈的市場(chǎng)占有率將由1%提升到10%?！贝送猓瑩?jù)工信部規(guī)劃，截至2015年底，汽車照明需要完成二氧化碳的減排目標(biāo)。
直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有差別。只不過(guò)直流發(fā)電機(jī)是用其他機(jī)器帶動(dòng)，使其導(dǎo)體線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷地切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，把機(jī)械能變成電能。直流發(fā)電機(jī)由靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分組成。靜止部分叫定子，它包括機(jī)殼和磁極，磁極當(dāng)然是用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的；轉(zhuǎn)動(dòng)部分叫轉(zhuǎn)子，也稱電樞 [2] 。電樞鐵芯呈圓柱狀，由硅鋼片疊壓而成，表面沖有槽，槽中放置電樞繞組。換向器是直流電機(jī)的構(gòu)造特征，，換向器就是那兩個(gè)與線圈abed兩端a與d相連的弧形導(dǎo)電滑片1和2，這兩個(gè)弧形導(dǎo)電滑片相互絕緣。隨著線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)固定不動(dòng)的電刷A和B，緊壓在換向器滑片上，并與外電路相連接。為了減小直流發(fā)電機(jī)輸出的直流電的脈動(dòng)性，電樞繞組并不是單線圈，而是由許多線圈組成，繞組中的這些線圈均勻地分布在電樞鐵芯的槽內(nèi)，線圈的端點(diǎn)接到換向器的相應(yīng)的滑片上。換向器實(shí)際上由許多弧形導(dǎo)電滑片組成，彼此用云母片相互絕緣。線圈和換向器的滑片數(shù)目越多，產(chǎn)生的直流電脈動(dòng)就越小，這當(dāng)然也給制造上帶來(lái)困難。直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與定子磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和電樞的轉(zhuǎn)速成正比。中小型直流發(fā)電機(jī)輸出的額定電壓并不高，為115伏、230伏、460伏。大型的直流發(fā)電機(jī)輸出的額定電壓在800伏左右，輸出更高電壓的直流發(fā)電機(jī)屬于高壓特殊機(jī)組的范圍內(nèi)，比較少用了。
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因此，對(duì)于氫動(dòng)力燃料汽車，裴教授預(yù)測(cè)近幾年市場(chǎng)將會(huì)有顯著發(fā)展，2020年或會(huì)形成一定比例的量產(chǎn)規(guī)模。同時(shí)他認(rèn)為，依據(jù)駕駛者的需求差異，未來(lái)汽車必然是多種類型共同存在，燃油汽車、純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和氫動(dòng)力燃料電池汽車多半會(huì)共分天下。氫動(dòng)力燃料電池車是以氫做為動(dòng)力，通過(guò)燃料電池將儲(chǔ)存在燃料(氫)和氧化劑(氧)中的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能，過(guò)程中不涉及燃燒，無(wú)機(jī)械損耗，能量轉(zhuǎn)化率可高達(dá)80%(汽油發(fā)動(dòng)機(jī)效率則約為40%)，產(chǎn)物僅為電、熱和水蒸氣;且運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)和噪音。
