Перші генератори змінного струму. Частина 2

Генератори для харчування електричного освітлення

П. Н. Яблочков став ініціатором впровадження змінного струму в систему електричного освітлення. У зв'язку з цим було запропоновано різні конструкції машин змінного струму, спеціально призначені для постачання енергією установки для електричного освітлення за системою Яблочкова.

Близько 1878 р Яблочков спільно з заводом Грамма розробив кілька однотипних конструкцій генераторів для живлення 4, 6, 16 або 20 свічок. Розглянемо як приклад конструкцію генератора на 16 свічок. Кільцевій нерухомий якір мав Секціонірованние обмотку, секції якої утворювали чотири окремі ланцюги по чотири котушки на кожну ланцюг.

На валу машини оберталися вісім полюсів, збуджує постійним струмом. Таким чином, на кожен полюс доводилося дві котушки, в яких индуктироваться струми, зрушені по фазі один відносно одного на чверть періоду. Котушки з'єднувалися один з одним через одну так, щоб струми в одного ланцюга збігалися по фазі. Від кожної ланцюга харчувалися чотири свічки Яблочкова. Отже, розглянутий генератор представляв собою не що інше, як двухфазную синхронну машину з електрично не пов'язаними фазами.

Втім, конструктори не прагнули створити багатофазну систему струмів, а, вирішуючи завдання «поділу світу», шукали можливість побудувати генератор з кількома ланцюгами і разом з тим покращити використання машини, чого вони і досягли, зробивши обмотку якоря двухфазной.

Яблочкова були запропоновані також і деякі інші конструкції генераторів змінного струму, що не зіграли в цілому, або в той час помітну роль в історії електротехніки. До таких машин можна віднести генератор зі зворотно-поступальним рухом якоря (1876 г.) і індукторні генератори (тисячу вісімсот сімдесят сім і 1881 рр.).

Проблеми в розвитку генераторів змінного струму

Найбільш серйозною перешкодою на шляху розвитку генераторів змінного струму був нагрів сталевих сердечників. Вище вказувалося, що нагрів сердечників електромагнітів був одним з головних недоліків генератора Уайльда. Але не в меншій мірі перешкоджав розвитку генераторів і нагрів сердечника якоря. В обмотках якорів протікав змінний струм, і питання про зниження величини втрат в стали якоря згодом придбав першорядну важливість, будучи при цьому і важковирішуваними.

Дійсно, практика виготовлення шихтованних сердечників початку затверджуватися тільки в 80-х роках, а до того і ще на початку 80-х років сердечники як стрижневих, так і кільцевих і навіть барабанних якорів головним чином через технологічні труднощі робилися масивними.

У цих умовах стають зрозумілими дві головні тенденції в розвитку генераторів змінного струму:

1) для збільшення потужності машини збільшувати число котушок якоря (та ж тенденція, що і в машинах постійного струму в 40-50-х роках минулого століття)

2) для приниження втрат в сердечниках (а, отже, і їх нагрівання) зменшувати обсяг стали в якорі.

Останній напрям призвело до того, що деякі генератори стали виготовлятися з котушками, які взагалі не мали сталевих сердечників.

Перший генератор на електостанціі Паддінгтон

У 1885 р на тепловій електростанції Паддінгтон в Англії був встановлений генератор, який був виконаний двофазним з котушковими обмотками і призначався, так само як і генератор Яблочкова - Грамма, для роздільного харчування різних ламп. Машина мала потужність 115 кВт при напрузі 105 В і важила 18 т. Наводилася вона від поршневий парової машини зі швидкістю 146 об / хв і виробляла змінний струм з частотою 40 гц. Збудник наводився від окремої парової машини.

Таким чином, можна констатувати, що до середини 80-х років уже були розроблені і застосовувалися придатні для практичних цілей генератори змінного струму.

Сучасний період у розвитку генераторів змінного струму почався в 90-х роках минулого століття, коли стали виготовляти трифазні машини з шихтованими сердечниками і барабанним типом якірних обмоток.

<< Попередня [1] 2 Наступна >>

Джерело інформації: Л. Д. Белкінд, О. М. Веселовський, І. Я. конфедератів, Я. А. Шнейберг. Історія енергетичної техніки . М., Л .: Госенергоіздат, 1960.