История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Сердечник этого трансформатора был набран из стальных полос или проволок,
разделенных изоляционным материалом, что снижало потери на вихревые токи.
На сердечнике помещались, чередуясь, катушки высшего и низшего
напряжений.
Параллельное включение трансформаторов было впервые предложено и
обосновано венгерским электротехником М. Дери, который получил патент на
этот способ соединений в 1885 г. (независимо от него такое же предложение
было сделано в Англии С. Ц. Ферранти и в Америке Кеннеди). Только после
этих предложений трансформаторы с замкнутыми сердечниками могли получить
применение.
Практическая реализация прогрессивных идей о передаче электрической
энергии переменным током высокого напряжения оказалась возможной после
создания про-мыщленного типа трансформатора с замкнутой магнитной
системой, имевшего достаточно хорошие эксплуатационные показатели. Такой
трансформатор в нескольких модификациях (кольцевой, броневой и
стержневой) был разработан в 1885 г. венгерскими электротехниками О.
Блати, М. Дери и К.. Циперновским. В патентной заявке они отмечают важ-
331
ное значение замкнутого шихтованного магнитного сердечника, в особенности
для мощных силовых трансформаторов На рис. 6-16 изображен общий вид
серийного типа кольцевого трансформатора системы Блати, Дери и
Цилерновско-
3'.
T4ZZJ
Рис. 6-15. Схема трансформатора Гопкинсон.
I-стальной шихтованный сердечник; 2 - обмотки высшего напряжения,' 3-
обмотки низшего напряжения.
го. Такие трансформаторы выпускались электромашиностроительным заводом в
Будапеште. Важное значение для расширения практических применений
трансформаторов и улучшения надежности их работы имело введение в конце
80-х годов (Д. Свинберн) масляного охлаждения трансформаторов. Первые
такие трансформаторы помещались в керамический сосуд, наполненный
керосином или маслом.
Таким образом, к середине 80-х годов, когда стало ясно, что техника
постоянного тока не в состоянии разрешить проблему передачи энергии на
большие расстояния, были разработаны удовлетворительные конструкции
генераторов и трансформаторов переменного тока. Значительно сложнее
обстояло дело с электродвигателями переменного тока. 332
Рис. 6-16. Трансформатор будапештского завода Ганц (системы Дери, Блати и
Циперновского).
Электродвигатели Известий, чТо электрическая машй-
переменного тока на обладает свойством обратимости.
С этой точки зрения принципиальные трудностей для построения двигателей
переменного тока не было. Действительно, еще в 1841 г. Чарльз Уитстон
построил синхронный электродвигатель, схема которого показана на рис. 6-
17. Если обмотки электромагнитов питать переменным током, то обращенные
друг к другу концьи их одновременно через каждые полпериода изменяют свою
полярность. Следова-Разрез по 1-1 2
Рис. 6-17. Синхронный электродвигатель Уитстона (1854 г.).
/ - деревянный щит; 2-7-электромагниты; 8-вал; 9-латунный диск; 10-12-
постоянные магниты.
тельно, полюсы постоянных магнитов, взаимодействуя с полюсами
электромагнитов, будут вращаться синхронно со скоростью изменения
полярности электромагнитов *.
Аналогичным образом можно было построить синхронный двигатель, заменив
постоянные магниты электромагни-тами, обмотки которых питались бы
постоянным током.
Одн ако очевидным недостатком всех однофазных синхронных двигателей
являлся затрудненный их пуск, особенно под нагрузкой. Двигатель будет
хорошо работать,
1 Синхронную скорость легко подсчитать по известной формуле:
60 f п =---- ,
г Р
де П - скорость, об/мин-, I
/-частота переменного тока, гц\
Р - число пар полюсов постоянных магнитов.
333
если разогнать его До некоторой скорости, более или менее близкой к
синхронной, после чего он самостоятельно втянется в синхронизм. Понятно,
что такие электродвигатели, нуждающиеся в дополнительных разгонных
двигателях, не могли иметь сколько-нибудь широкого практического
применения. В современных синхронных многофазных двигателях для пуска их
в ход обычно на роторе устраивается дополнительная короткозамкнутая
обмотка и двигатель пускается как асинхронный, а затем втягивается в
синхронизм. Асинхронный пуск однофазных синхронных двигателей невозможен,
так как магнитное поле в них не вращается, как в многофазных машинах, а
пульсирует.
Имелась возможность применять в сетях однофазного тока коллекторные
двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. При питании
этих двигателей переменным током направление основного магнитного потока
изменяется одновременно с изменением направления тока в якоре,
следовательно вращающий момент имеет постоянное направление. Впервые
предложили применять коллекторные однофазные двигатели в 1885 г. М. Дери
и О. Блати. Однако широкого распространения эти двигатели тоже не нашли,
главным образом по двум причинам: чрезмерный нагрев сердечников
электромагнитов вихревыми токами (в дальнейшем сердечники стали делать
шихтованными) и тяжелые условия коммутации тока, вызывавшие сильное
