История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
доклад о передаче электроэнергии переменным током, в котором собирался
дать решительный отпор скептикам, сомневавшимся в экономичности
электропередачи переменным током. Но уже подготовленный доклад не был
разрешен к зачтению, так как правление фирмы АЕГ не хотело затрагивать
интересов дружественной ей фирмы, специализировавшейся на выпуске машин и
аппаратов постоянного тока. А в рукописи этого доклада, между прочим,
указывалось, что в ближайшем будущем электродвигатели переменного тока
займут господствующее положение в системе электропривода промышленных
предприятий.
Все же в конце 80-х годов в разных странах начали появляться первые
обобщающие теоретические исследования по переменному току. Существенным
недостатком этих первых исследований явилось то, что °ни выполнялись в
сложной математической, трудно читаемой форме п оказывались мало
пригодными для практиков. Физическая сущность Роцессов в этих трудах
отодвигалась на задний план.
Определенные успехи в начальном развитии теории переменного п Кз были
достигнуты известным в то время электриком, впоследствии Рофессором
Бирмингамского университета Г. Каппом, который, начи-Фоп С ^ Г'' пРовел
РЯД денных исследований в области теории транс-ари(Ьат°Ра' (r) частности, в
1887 г. им была выведена для среднего Фметического значения э. д. с.
точная формула, которая в совре-ных обозначениях известна каждому
электрику:
Е = 4го/Ф,
число витков; частота;
магнитный поток.
а сам^ИСТеРезис (r)ыл 0ТКРЫТ в 1880 г. немецким ученым Варбургом, 0
наименование этому явлению было даио Юингом.
437
1
ha основе этой формулы можно было определить величину магнит ного потока
в стержнях трансформатора, а затем величину намагнн чивающего тока.
Большой вклад в развитие теории переменного тока внес Г. ф6п. рарис. В
'1886 г. он опубликовал книгу "О разности фаз у токов, о за. паздывании
вследствие индукции и о потерях в трансформаторе", в которой впервые
рассматривались разность фаз у токов в первичной и
вторичной обмотках трансформатора, а также были даны методы расчета
потерь на гистерезис и вихревые токи. Позднее, в 1893 г., он исследо-вал
процессы в однофазных двигателях с применением к ним метода вращающихся
векторов. Многочисленные исследования Феррариса нашли свое обобщение в
фундаментальной монографии "Научные основания электротехники", изданной в
1898 г. и переведенной на русский язык в 1904 г.
Важную роль в становлении современных представлений в области теории
переменного тока сыграли исследования М. О. Доливо-До-бровольского,-
Выступив в 1801 г. на Международном конгрессе электриков во Франкфурте-
на-Майне, Доливо-Добровольский в большом докладе изложил развитые и четко
сформулированные им основные положения теории переменного тока.
Рассматривая катушку, включенную на определенное переменное напряжение, и
развивая выводы Каппа, он показал, что величина магнитного потока целиком
определяется величиной подведенного напряжения (если считать частоту и
число витков заданными). Следовательно, магнитный поток в отличие от
случая включения катушки со сталью в цепь постоянного тока не зависит от
магнитного сопротивления; с изменением магнитного сопротивления меняется
только намагничивающий ток, а поток остается таким же (если пренебречь
падением напряжения в обмотке катушки). Это положение, которое Доливо-
Добровольский называет первым основным положением теории переменного
тока, действительно является исходным во всех расчетах электромагнитных
устройств. Далее, он отметил, что если магнитный поток изменяется
синусоидально, то э. д. с. (или, соответственно напряжение) изменяется по
закону синуса, причем э. д. с. и магнитный поток различаются по фазе на
90°, или на Уч периода, "ибо э. д.с-является функцией скорости, с которой
изменяется магнетизм". Исходя из этого, Доливо-Добровольский
сформулировал второе важное положение теории переменного тока:
"напряжение и магнетизм не только количественно, но и качественно (по
форме кривой) и по времени (по фазе) прочно связаны друг с другом".
Если в катушке не происходит тепловых потерь, то намагничиваю-щий ток по
фазе совпадает с магнитным потоком. Такой ток Доли80' Добровольский
предложил называть "безваттным" или "возбудитеЛЬ' ным" током. Если же,
напротив, весь ток расходуется на нагрев об*м0Т' ки рассматриваемой
катушки и не затрачивается на создание магнитного поля, то такой ток
совпадает по фазе с напряжением, и его Д°ли' во-Добровольский предложил
называть "ваттным" или "рабочим" г0 ком. Эти термины в то время получили
весьма широкое распростраН8 ние, но впоследствии были заменены
современными терминами "Реа тивный" и "активный".
"В действительности, - говорил далее Доливо-Добровольский," ли
возбудительный, ни ваттный ток в отдельности невозможны". Из ПР веденных
рассуждений непосредственно следует метод разлоЖеН_^ любого тока на две
составляющие. Этот метод и был рекоменд08
438
гг "иво-Добровольским для практических расчетов и анализа процес-^ в
