Історія трансформатора. частина 3
Перші трансформатори і електричне освітлення
У той час як джерела живлення для роботи з трансформаторами використовувалися батареї (дивіться: "Електрохімічні джерела струму" ), а щоб отримати необхідні зміни струму, первинна ланцюг періодично переривалася і замикалася. Після того як в 60-х роках XIX була винайдена динамо-машина - генератор електроенергії, також заснований на відкриттях Фарадея, - з'явилася можливість використовувати змінний струм.
Перший, хто приєднав трансформатор до джерела змінного струму (дивіться: "Перші генератори змінного струму" ), був Вільям Гроув, якому для його лабораторних дослідів знадобився джерело високої напруги. Але цей досвід залишався непоміченим до тих пір, поки Томас Альва Едісон не почала працювати над здійсненням ідеї електричного освітлення в 1880-х роках.
До цього часу вже існували електричні лампи з платиновими нитками напруження і лампи на основі електричної дуги, або дугового розряду між двома електродами. Лампи обох типів працювали непогано, проте їх електричні характеристики накладали деякі обмеження на способи їх включення в електричний ланцюг. Зокрема, всі лампи підключалися послідовно, подібно ялинковим гірляндам, тому вони спалахували і гасли одночасно.
Хоча такий спосіб був прийнятний, наприклад, для вуличного освітлення, неможливість включати і вимикати окремі лампи в довільні моменти часу, а також висока напруга, необхідне при послідовному з'єднанні великої кількості освітлювальних приладів, перешкоджали його застосування в житлових будинках і на невеликих підприємствах.
Спосіб же паралельного з'єднання, в якому кожна лампа працює в своїй власній ланцюга, вимагав занадто товстих мідних проводів для підведення досить сильного струму до ламп, які мали в той час відносно низький опір.
Одним з головних винаходів Едісона була лампа розжарювання з вугільною ниткою, яка відкрила завдяки своєму високому опору шлях до практичної реалізації систем паралельного підключення освітлювальних приладів. Використовуючи ці лампи розжарювання і генератор постійного струму, Едісон в 1882 р створив в Нью-Йорку першу промислову систему електричного освітлення.
винахід Голара
Приблизно в той же час трансформатори були вперше застосовані в системах електричного освітлення в Англії. Французький винахідник Люсьєн Х. Голара і англійський промисловець Джон Д. Гіббс скористалися трансформаторами для під'єднання ламп розжарювання до освітлювальної системі на дугових лампах. Оскільки дугові лампи з'єднувалися послідовно, первинні обмотки трансформаторів перебували в послідовному з'єднанні з дуговими лампами.
У 1882 р Голара і Гіббс отримали патент на свій пристрій, назване ними вторинним генератором. Його роботу вони продемонстрували в 1883 р в Англії, а в 1884 р - в Італії. Вторинний генератор не знайшов широкого застосування, однак він стимулював створення інших пристроїв.
Серед тих, хто зацікавився роботою Голара і Гіббса, були три угорських інженера з будапештського фірми Ganz and Company. Вони були присутні при демонстрації дії вторинного генератора в Італії і прийшли до висновку, що послідовне з'єднання має серйозні недоліки.
Після повернення в Будапешт Макс Дері, Отто Т. Блаженний і Карл Ціперовскій сконструювали і виготовили кілька трансформаторів для систем паралельного з'єднання з генератором.
Їх трансформатори (із замкнутими залізними сердечниками, які значно краще підходили для паралельного з'єднання, ніж "зв'язки" залізних дротів з відкритими кінцями) були двох типів. У першому типі провід намотувався на тороидальний сердечник, в другому, навпаки, залізні дроти сердечника намотувалися навколо тороидальной "зв'язки" провідників.
У травні 1885 р Дері, Блаженний і Циперновський продемонстрували на національній виставці в Будапешті свою систему, яку прийнято вважати прототипом сучасних освітлювальних систем. Вона складалася з 75 паралельно з'єднаних трансформаторів, що підводили харчування до 1 067 лампам розжарювання Едісона від генератора змінного струму з напругою 1350 В. Трансформатори мали тороїдальні залізні сердечники.
Система Голара і Гіббса справила також враження на американця на ім'я Джордж Вестінгауз. У 80-х роках Вестінгауз був уже визнаним винахідником і промисловцем. У той час він працював над системою розподілу природного газу для освітлення. Після успіхів, досягнутих Едісоном, Вестінгауз зацікавився новим джерелом енергії, але сумнівався в можливості її широкого застосування.
Його скептицизм був в достатній мірі виправданим. У паралельних системах збільшення навантаження вимагало збільшення сили струму, а навантаження в масштабах цілого міста зажадала б колосальних струмів. Однак передача електроенергії при великих токах неефективна. Потрібно було або передавати струм по дуже товстим мідним проводам, або будувати електростанції в безпосередній близькості від споживача, розкидавши безліч дрібних генераторів по всій території міста.
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.