منذ ولادة التقنية، تستمر وتيرة الابتكار في التسارع، لتسهل الاختراعات والتقنيات الجديدة حياتنا، ومن ضمن قصص الاختراعات التي غيرت حياتنا قصة تقنية المحركات الكهربائية.
إذا نظرنا إلى الوراء في اختراع أول محرك كهربائي في عام 1832، سنعلم المعنى الحقيقي لتأثير المحركات الكهربائية بالفعل على حياتنا، وتأثيرها أيضًا في تطور التقنيات الأخرى، بل إنه من الصعب تخيل الـ 200 عام التي جاءت بعد هذا الاختراع من دونه.
اختراع المحرك الكهربائي
كان هانز كريستيان أورستد يختبر الكهرباء في عام 1820، عندما لاحظ أن البوصلة تنحرف عندما كان يمسك بقضيب كهربائي بجانبها، كان قد اكتشف للتو الكهرومغناطيسية، وعلى الرغم من أنه بلا شك لم يكن يدرك تأثير اكتشافه، إلا أنه وضع الكرة في وضع الحركة من أجل ابتكار تقنية المحركات الكهربائية.
لم يمض وقت طويل قبل أن يبحث العلماء في جميع أنحاء العالم عن تطبيقات لتوليد الطاقة للكهرومغناطيسية، ويعود الفضل إلى William Sturgeon، عالم الفيزياء الإنجليزي ، في اختراع أول محرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر في عام 1832، كان تصميمه لأول محرك كهربائي قادراً على تحريك الآلات ، ومع ذلك ، كان لا يزال محدودًا بشدة بسبب إنتاجه المنخفض للطاقة.
بعد بضع سنوات في الولايات المتحدة، حصل توماس دافنبورت وزوجته إميلي دافنبورت على أول براءة اختراع لمحرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر في عام 1837، وكان تصميمهما امتدادًا لمحرك ستورجون الأول، وعلى الرغم من سنوات التجربة ، كان تصميم محرك دافنبورت لا يزال يعاني من نفس مشكلات الطاقة والكفاءة التي واجهها تصميم Sturgeon الأصلي.
أول محرك عملي DC
بعد العروض المبكرة لقدرة المحرك الكهربائي، انفجر الاهتمام بتقنية المحركات الكهربائية، مما ألهم المئات من الاختراعات والاكتشافات الجديدة، ومع ذلك، كان الجيل الأول من المحركات الكهربائية غير عملي، فقد كانت تعاني المحركات من فقدان الجهد عبر اللفات ، وتيار إمداد غير مستقر ، وشرارة شائعة.
ولكن على مدار الخمسين عامًا التالية ، عمل المهندسون والفيزيائيون على حل هذه المشكلات من خلال تحسين وإعادة تصميم المكونات الأساسية للمحرك الكهربائي.
تم إجراء عدد من التحسينات على تصميم الدوار والمُحرك بين 1835-1886 في محاولة لتطوير أول محرك “عملي”، مع مساهمات ملحوظة قدمها الفيزيائي الإيطالي أنطونيو باسينوتي والمهندس الكهربائي البلجيكي زينوب غرام، ومع ذلك، فإن المخترع الأمريكي فرانك جوليان سبراج هو الوحيد الذي كان له الفضل في اختراع أول محرك “عملي” في عام 1886.
محرك فرانك جوليان سبراغ “العملي”
قضى محرك Sprague الكهربائي على الشرر وفقدان الجهد عبر اللفات، وهو ما مكنه من توفير الطاقة بسرعة ثابتة – مما جعله أول محرك كهربائي “عملي” يعمل بالتيار المستمر، مما يتيح التطبيق الأوسع للمحركات الكهربائية.
وفي عام 1887، قدم الشاب نيكولا تيسلا المحرك الذي يحمل التيار المتردد، رغم أن كل أنواع المحركات الكهربائية الأخرى في ذلك الوقت كانت تستخدم وتدعم التيار المباشر.
بعد كل هذه التجارب والابتكارات ومحاولات التطوير، تم التوافق على الشكل الخارجي للمحرك الكهربائي عام 1890، لتشهد بداية القرن الـ 20 الثورة الهائلة في كل ما هو يعمل بالمحركات الكهربائية.
