Druzya.org
Возьмемся за руки, Друзья...
 
 
Наши Друзья

Александр Градский
Мемориальный сайт Дольфи. 
				  Светлой памяти детей,
				  погибших  1 июня 2001 года, 
				  а также всем жертвам теракта возле 
				 Тель-Авивского Дельфинариума посвящается...

 
liveinternet.ru: показано количество просмотров и посетителей

Библиотека :: 100 великих... или Who is who... :: Константин Рыжов - 100 великих изобретений
<<-[Весь Текст]
Страница: из 239
 <<-
 
достигает положительного максимума в тот момент, когда сила тока i2 равна нулю. 
Если мы мысленно разрежем катушки пополам горизонтальной плоскостью и будем 
смотреть на них сверху, то увидим сечения четырех сторон обеих катушек. 
Поместим между ними магнитную стрелку и будем наблюдать за ее движением. 
Катушки, через которые протекает переменный ток, как известно, являются 
электромагнитами. Их магнитное поле будет взаимодействовать со стрелкой, 
поворачивая ее. Рассмотрим теперь положение магнитной стрелки, ось которой 
совпадает с вертикальной осью катушек в различные моменты времени. В начальный 
момент времени (t=0) ток в первой катушке равен нулю, а во второй проходит 
через отрицательный максимум (направление тока будем обозначать так, как это 
делается в электротехнике — точкой и крестиком; крестик означает, что ток 
направляется от наблюдателя за плоскость чертежа, а точка — что ток 
направляется к наблюдателю). В момент t1 токи i1 и i2 равны друг другу, но один 
имеет положительное направление, а другой — отрицательное. В момент t2 величина 
тока i2, нисходит до нуля, а ток i1 достигает максимума. Стрелка при этом 
повернется еще на 1/8 оборота. Прослеживая подобным образом развитие процесса, 
мы заметим, что по окончании периода изменений одного из токов магнитная 
стрелка завершит полный оборот вокруг оси. Дальше процесс повторяется. 
Следовательно, при помощи двух катушек, питаемых двумя токами, сдвинутыми друг 
относительно друга по фазе на четверть периода, можно получить тот же эффект 
перемены магнитных полюсов, которого добился в своем двигателе Бейли, но здесь 
это получается намного проще, без всякого коммутатора и без использования 
скользящих контактов, поскольку перемагничиванием управляет сам ток. Описанный 
эффект получил в электротехнике название равномерно вращающегося магнитного 
поля. На его основе Тесла сконструировал первый в истории двухфазный 
асинхронный двигатель. Он вообще был первым, кто стал экспериментировать с 
многофазными токами и успешно разрешил проблему генерирования таких токов.
      Поскольку получить двухфазный ток из однофазного было непросто, Тесла 
построил специальный генератор, который сразу давал два тока с разностью фаз в 
90 градусов (то есть с отставанием на четверть периода). В этом генераторе 
между полюсами магнита вращались две взаимно перпендикулярные катушки. В то 
время, когда витки одной катушки находились под полюсами и индуцирующийся в них 
ток был максимальным, витки другой катушки находились между полюсами (на 
нейтральной линии) и электродвижущая сила в них была равна нулю. Следовательно, 
два тока, генерируемые в этих катушках, были тоже сдвинуты по фазе относительно 
друг друга на четверть периода. Аналогичным способом можно было получить 
трехфазный ток (используя три катушки под углом 60 градусов друг к другу), но 
Тесла считал наиболее экономичной двухфазную систему. В самом деле, многофазные 
системы тока требуют большого количества проводов. Если двигатель, работающий 
на обычном переменном (однофазном) токе, требует всего двух подводящих проводов,
 то работающий на двухфазном — уже четырех, на трехфазном — шести и т.д. Концы 
каждой катушки были выведены на кольца, расположенные на валу генератора. Ротор 
двигателя тоже имел обмотку в виде двух расположенных под прямым углом друг к 
другу замкнутых на себя (то есть не имеющих никакой связи с внешней 
электрической цепью) катушек.
      Изобретение Теслы знаменовало собой начало новой эры в электротехнике и 
вызвало к себе живейший интерес во всем мире. Уже в июне 1888 году фирма 
«Вестингауз Электрик Компани» купила у него за миллион долларов все патенты на 
двухфазную систему и предложила организовать на своих заводах выпуск 
асинхронных двигателей. Эти двигатели поступили в продажу в следующем году. Они 
были гораздо лучше и надежнее всех существовавших до этого моделей, но не 
получили широкого распространения, так как оказались весьма неудачно 
сконструированы. Обмотка статора в них выполнялась в виде катушек, насаженных 
на выступающие полюса. Неудачной была и конструкция ротора в виде барабана с 
двумя взаимно перпендикулярными, замкнутыми на себя катушками. Все это заметно 
снижало качество двигателя как в момент пуска, так и в рабочем режиме.
      Вскоре индукционный двигатель Теслы был значительно переработан и 
усовершенствован русским электротехником ДоливоДобровольским. Исключенный в 
1881 году по политическим мотивам из Рижского политехнического института, 
ДоливоДобровольский уехал в Германию. Здесь он закончил Дармштадтское высшее 
техническое училище и с 1887 года начал работу в крупной германской 
электротехнической фирме АЭГ. Первым важным новшеством, которое внес 
ДоливоДобровольский в асинхронный двигатель, было создание ротора с обмоткой 
«в виде беличьей клетки». Во всех ранних моделях асинхронных двигателей роторы 
были очень неудачными, и поэтому КПД этих моторов был ниже, чем у других типов 
электрических двигателей. (Феррарис, о котором упоминалось выше, создал 
асинхронный двухфазный двигатель с КПД порядка 50% и считал это пределом.) 
Очень большое значение играл здесь материал, из которого изготавливался ротор, 
поскольку тот должен был удовлетворять сразу двум условиям: иметь малое 
электрическое сопротивление (чтобы индуцируемые токи могли свободно протекать 
через его поверхность) и иметь хорошую магнитную проницаемость (чтобы энергия 
магнитного поля не растрачивалась понапрасну). С точки зрения уменьшения 
электрического сопротивления лучшим конструктивным решением мог бы стать ротор 
в виде медного цилиндра. Но медь плохой проводник для магнитного потока статора 
и КПД такого двигателя был очень низким. Если медный цилиндр заменяли стальным, 
то магнитный поток резко возрастал, но, поскольку электрическая проводимость 
стали меньше, чем меди, КПД опять был невысоким. ДоливоДобровольский нашел 
выход из этого противоречия: он выполнил ротор в виде стального цилиндра (что 
уменьшало его магнитное сопротивление), а в просверленные по периферии 
последнего каналы стал закладывать медные стержни (что уменьшало электрическое 
 
<<-[Весь Текст]
Страница: из 239
 <<-