Михайло Осипович Доліво-Добровольський

Впродовж останнього десятиріччя XIXстолетія ознаменувалося в техніці подіями, які можна назвати новим промисловим переворотом. Цей переворот, все наслідки якого ще досі не було виявлено, що зробив глибокий вплив на техніку і світову економіку, створив можливість коровий реконструкції силового апарату народного господарства на базі електрифікації і якнайширшого впровадження електричної енергії в технологію.

Цей переворот полягав у впровадженні в практику багатофазних, зокрема трифазного, змінних струмів і в зв'язку з цим в практичному вирішенні проблеми передачі електричної енергії на великі відстані.

Михайло Осипович Доліво-Добровольський є творцем техніки трифазних змінних струмів і першим, хто на базі цієї техніки уможливив передачу електричної енергії з місця її виробництва на практично довільно велику відстань до місця споживання.

Ім'я цього великого електротехніка, великого вченого і чудового конструктора електричних машин і апаратів належить історії техніки, а разом з тим і історії культури людства. На яку б сторону життя і діяльності сучасної людини ми ні звернули уваги - усюди ми бачимо прямі або непрямі результати праць Доливо-Добровольського.

Його ім'я завжди буде символом невтомних творчих пошуків інженера і глибоко революційної науково-технічної думки. 1 Праці його - зразок чудово вдалого застосування даних науки для найширших практичних цілей.

Михайло Осипович Доліво-Добровольський народився 3 січня 1862 року в Петербурзі в родині чиновника. У 1872 році сім'я М. О. Доліво-Добровольського переїхала до Одеси, і він вступив в Одеське реальне училище. Блискуче закінчивши курс реального училища, він вступив в Ризький політехнічний інститут, вирішивши присвятити себе діяльності інженера-механіка.

Своє навчання у вищій школі М. О. Доліво-Добровольський почав в 1880 р .; студентство в цей час було дуже активно політично, і М. О. Доліво-Добровольський брав безпосередню участь в діяльності студентських гуртків. За участь в «заворушеннях», пов'язаних з березневими подіями 1881, М. О. Доліво-Добровольський був виключений з числа студентів без права вступу до будь-яких російське вищий навчальний заклад. Двері вищої школи на батьківщині закрилися перед М. О. Доліво-Добровольським на невизначений час, і у нього залишався один вихід - вступити в одну із закордонних вищих технічних шкіл.

У цей час електротехніка вже зародилася як самостійна нова галузь техніки, а працями наших співвітчизників Яблочкова, Чиколева і Лодигіна отримала ряд багатообіцяючих і широких практичних застосувань. Електротехнікою зацікавився М. О. Доліво-Добровольський ще в Ризькому політехнічному інституті, і при вирішенні питання про те, куди переходити після репресій, яким він піддався в Росії, він зупинився на дармштадтською вищому технічному училищі.

З осені 1881 р по 1884 р М. О. Доліво-Добровольський навчався на машинобудівному факультеті в Дармштадті, вивчаючи спеціально електротехніку. Електротехніка того часу була, власне кажучи, технікою постійного струму. Зневажливе і недовірливе ставлення до техніки змінних струмів було тоді характерним для переважної більшості електротехніків.

На той час минуло всього кілька років з тих пір, як П. П. Яблочкова вдалося довести практичну можливість і важливість застосування змінного струму, зокрема для харчування відомої «свічки Яблочкова». Щойно з'явилися для освітлювальних установок перші генератори змінного струму, побудовані під сильним впливом успіхів електричного освітлення свічками Яблочкова.

Такий стан в області електротехніки не могло не позначитися на постановці викладання електротехніки і на підготовці інженерів-електриків. Вища школа виховувала тоді молодь майже виключно на ідеях генерування і застосування постійного струму.

М. О. Доліво-Добровольський, видатні інженерні здібності якого позначилися вже в ранніх студентських роботах, досконало вивчив постійний струм і його застосування. На останньому курсі в Дармштадті він зробив досить істотне винахід: він вперше запропонував пускову схему для шунтового двигуна постійного струму, що зробило безпосередній і сильний вплив на розвиток електричного приводу на постійному струмі.

Закінчивши з найвищими оцінками дармштадтською вищого технічного училища, М. О. Доліво-Добровольський відразу отримав можливість самостійно працювати в якості конструктора у незадовго перед цим організувалася в Німеччині електротехнічної едісоновськой компанії, згодом перетвореної в фірму «Загальна компанія електрики».

На підприємствах цього концерну М. О. Доліво-Добровольський працював все своє життя, за винятком періоду 1903- 1909 рр., Коли він працював в Швейцарії, і періоду 1914-1918 рр., Коли він, будучи російським підданим, під час світової війни покинув межі Німеччини.

Перші роботи М. О. Доліво-Добровольського в якості практичного інженера ставилися до систем постійного струму. Займаючись розробкою практичних завдань з цієї області, М. О. Доліво-Добровольський не відривається від найважливіших течій і подій теоретичної думки. Йому стали відомі теоретичні роботи італійського фізика і електротехніка Галілео Ферраріс по обертається магнітному полю, в яких було зазначено, що два змінних струму, що відрізняються по фазі на 90 °, можуть виробляти роботу в відповідно розташованих магнітних полях, діючи на що може обертатися мідний циліндр.

Як відомо, ідеї Ферраріс спочатку не звернули на себе уваги широких кіл електротехніків, тим більше, що сам Ферраріс стверджував, що коефіцієнт корисної дії при такому способі отримання механічної роботи не перевищуватиме 50%. Не пройшли повз робіт Ферраріс два молодих електротехніка, які придбали згодом світову популярність: серб Нікола Тесла і російська М. О. Доліво-Добровольський.

Тесла, виходячи з принципу обертового магнітного поля, побудував двофазні генератор і двигун змінного струму. Його роботи були детально доповіли Американському інституту інженерів-електриків в травні 1888 р

Побудовані їм двофазні електричні машини не містили ні ковзають контактів, ні комутатора, або колектора. Для їх дії досить було трьох проводів замість чотирьох. На Ніагарському гідроелектростанції, побудованої в 1896 р, були встановлені такого роду двофазні генератори змінного струму.

М. О. Доліво-Добровольський по-своєму, абсолютно оригінально, глибоко науково підійшов до питання про теорію і застосування магнітного поля. Вивчення деяких явищ в машинах постійного струму, яку виконують для зовсім інших цілей, які не мали зв'язку з явищем обертового магнітного поля, привело його інтуїтивно до визнання помилковості висновків Ферраріс. Він припускав, що коефіцієнт корисної дії електродвигунів, що діють на принципі магнітного поля, може бути значно вище 50%, а отже, так звані багатофазні електричні машини змінного струму можуть отримати велике значення для практики.

З 1888 р М. О. Доліво-Добровольський почав вивчати багатофазні системи, для яких він встановив особливе назва, що затвердилася в електротехнічної термінології. М. О. Доліво-Добровольський поставив собі завдання створити обертове поле, більш досконале, ніж двофазне, отримане і застосоване Тесла в своїх електродвигунах.

Після ряду досліджень він побудував в 1888 р перший трифазний генератор змінного струму потужністю близько 3 кіловат, від якого він привів в дію свій перший трифазний двигун зі статором в вигляді кільця Грамма, що живиться в трьох точках, і ротора у вигляді суцільного мідного циліндра.

Подальші роботи привели його до побудови трифазного двигуна з ротором з литого заліза з насадженим порожнистим мідним циліндром. Цей ротор виявився кращим за перший; ще більш досконалим виявився наступний тип ротора - з болючих колесом.

Одночасно М. О. Доліво-Добровольський досліджував сполуки зіркою і трикутником і експериментував з струмами різних напруг і з машинами, що мають різне число пар полюсів. Протягом року він дозволив найголовніші проблеми, пов'язані з побудовою трифазних електричних машин, і в 1889 р результати його праць були демонструвати на дослідній установці, що вразила всіх електротехніків своїми невеликими розмірами при заданої потужності трифазного двигуна. У наявності був початок нового періоду в розвитку застосування електрики для практичних цілей, хоча не всі це визнавали.

Серед осіб, які стримано поставилися до отриманих їм результатів, був Т. А. Едісон , який відвідав М. О. Доліво-Добровольського в 1889 р безпосередньо познайомився з його трифазної системою.

Тріумф системи трифазного струму відноситься до 1891 року, коли на Франкфуртській електротехнічної виставці було вироблено генеральне випробування цієї системи у вигляді передачі електроенергії від Лауффенского водоспаду до Франкфурта на Майні (відстань між «ними - 175 км).

До цього часу М. О. Доліво-Добровольський став будувати потужні асинхронні трифазні двигуни і побудував перші трифазні трансформатори. У декількох кілометрах від Гейльбронна на р. Некара, де народився Роберт Майер, один з творців закону збереження енергії, в мальовничому містечку Лауффене знаходився невеликий цементний завод, який користувався для своїх потреб енергією водоспаду на р. Некари. Завод міг споживати для своїх потреб лише невелику частину одержуваної енергії, і власники заводу вирішили використовувати її в повному масштабі за допомогою передачі в Гейльбронна.

Досліди Марселя Депре, вироблені в 1882 р на Мюнхенській електротехнічній виставці, показали принципову можливість такої передачі. Але 1890 р техніка отримала в результаті праць М. О. Доліво-Добровольського трифазний змінний струм. Використовуючи це новий технічний засіб, було вирішено влаштувати передачу електроенергії з Лауффена не в довколишній Гейльбронна, а до Франкфурта-на-Майні.

Це завдання було блискуче вирішена. Трьохфазним струмом напругою 8500 вольт вдалося передати на 175 км потужність в 300 кінських сил з коефіцієнтом корисної дії 77,4%. М. О. Доліво-Добровольський побудував для цієї установки підвищують і знижують трифазні трансформатори своєї системи і асинхронний двигун своєї конструкції.

Успіх М. О. Доліво-Добровольського перевершив всі найсміливіші очікування, і трифазний змінний струм став з цього часу всіма визнаватися і поступово зайняв домінуюче становище в електротехніці. Передача електричної енергії на відстань отримала своє перше практичне вирішення при досить високому коефіцієнті корисної дії, поклавши, таким чином, започатковано розв'язання комплексу проблем, що входять в широке поняття електрифікації.

На Франкфуртській виставці 1891 р М. О. Доліво-Добровольському вдалося зробити ще одне дуже важливе відкриття: він виявив підвищення напруги на затискачах генератора в Лауффене при включенні незамкненою у Франкфурті високовольтної лінії. Він дав наукове пояснення цьому явищу, вказавши, що це є реакція якоря генератора на ємнісні навантаження, опублікувавши з цього приводу грунтовну статтю в 1891 р М. О. Доліво-Добровольському належить багато інших робіт я винаходів, що відносяться до різних областей електротехніки.

Так, їм була побудована трьохпровідна машина постійного струму з індукційного котушкою для середнього дроти, ряд вимірювальних електричних приладів з м'яким залізом, фазометр своїй оригінальній конструкції і численні інші електричні прилади та апарати.

Перерахувати всі його винаходи і вдосконалення, внесені їм у електротехніку, це означає не тільки викласти історію зародження і розвитку систем трифазного струму, а й торкнутися найголовніші моменти історії сучасної електротехніки, серед засновників якої М. О. Доліво-Добровольському належить провідне місце.

Цікаво відзначити деякі особливості творчих методів М. О. Доліво-Добровольського. У всіх своїх роботах він ретельно, наполегливо дошукувався до основних фізичних явищ в тому чи іншому процесі, широко користуючись інтуїцією вченого-електротехніка і ніколи не вдаючись до математичного аналізу явищ. М. О. Доліво-Добровольський створював для себе робочі гіпотези і виробляв на їх основі інженерно-технічні розрахунки конструкцій.

Виконані ним на підставі розрахунку конструкції після випробування і аналізу результатів давали М. О. Доліво-Добровольському можливість оцінити правильність розуміння їм сутності фізичного явища і придатність прийнятої робочої гіпотези.

Після М. О. Доліво-Добровольського не залишилося теоретичних робіт, але всі методи розрахунку, встановлені ним, були завжди абсолютно правильні і не втратили свого практичного значення до нашого часу.

М. О. Доліво-Добровольський поклав багато праці для науково-технічної пропаганди застосувань трифазного змінного струму. За допомогою бесід, наукових диспутів, доповідей і монографій він домігся того, що у нього в цій справі не залишилося ідейних супротивників.

Ті, хто особисто знав М. О. Доліво-Добровольського, свідчать, що він серйозно ставився до обгрунтованих заперечень і завжди готовий був засвоїти щось корисне, що виходило від опонентів. Але до необгрунтованих заперечень він ставився з нищівною іронією, розбиваючи своїх занадто лихих супротивників глибоко саркастичними зауваженнями, наділених при цьому в виключно коректну зовнішню форму.

Серед електротехніків він був відомий як безкорисливий консультант, багато допомагав своїми порадами всім, а особливо молодим інженерам. У 1901 р при організації Петербурзького політехнічного інституту М. О. Доліво-Добровольському було зроблено пропозицію обійняти в ньому кафедру електротехніки і, таким чином, очолити першу російську вищу школу потужнострумової електротехніки.

Відсутність в Росії електротехнічних заводів, на яких М. О. Доліво-Добровольський міг би продовжувати свої технічні та конструкторські роботи і поєднати науково-педагогічну діяльність з практичною роботою, утримало його від прийняття запрошення. Тим часом відносини його з німецькими підприємцями, у яких він працював, були суворо офіційними і навіть недружніми; він завжди у всьому зберігав незалежність суджень. На їх пропозиції відмовитися від російського підданства він відповідав різкою відмовою. При оголошенні в 1914р. війни М. О. Доліво-Добровольський негайно виїхав до Швейцарії і до 1918 жив у новій еміграції.

Останні роки свого життя М. О. Доліво-Добровольський був зайнятий думкою про передачу енергії на великі відстані, застосовуючи постійний струм високої напруги. Свої погляди з цього питання він виклав в докладному доповіді «Про межах можливості передачі енергії на відстань змінним струмом», що викликала надзвичайно жвавий, почасти навіть загострений, обмін думками.

У своїй доповіді М. О. Доліво-Добровольський вказував, що при передачі енергії на великі відстані, які обчислюються сотнями і тисячами кілометрів, вплив ємності і самоіндукції лінії електропередачі обмежить можливість застосування змінних струмів для цієї мети. Доводячи переваги підземних кабельних мереж перед повітряними для далеких електропередач, він вказував, що для цього випадку ще більш вузькі межі застосування змінного струму.

Майбутній розвиток електротехніки М. О. Доліво-Добровольський бачив в далеких електропередачах постійним струмом високої напруги по підземних кабелів. Як відомо, ця проблема не втратила свого значення і тепер, через більш трьох десятків років після того, як М. О. Доліво-Добровольський її висунув; вона знову ставиться на порядок денний як технічно і економічно обгрунтована і як вельми важлива для народного господарства. М. О. Доліво-Добровольський розробляв це питання до останніх днів свого життя.

Смерть його, що сталася 15 листопада 1919 роки від серцевої хвороби, перервала його роботи в самому розпалі. М. О. Доліво-Добровольський був багатосторонньо освічений і виключно культурна; важко вказати таку глибоку загальнолюдську проблему, в обговоренні якої М. О. Доліво-Добровольський не виявив би оригінальності і глибини поглядів. Тут йому на допомогу приходило прекрасне знання світової літератури і мистецтва. Всі, хто його знав, відзначали в ньому не тільки наявність великого розуму, твердого характеру, а й особливою сердечності - властивостей, властивих дійсно видатним людям.

Його смерть, як смерть чудового діяча технічного прогресу, який прославився найбільшими роботами, і людини виняткової душевної чистоти, повного кращих спонукань, була зустрінута з непідробною скорботою інженерами всього світу.

Джерело інформації: Люди російської науки: Нариси про видатних діячів природознавства і техніки / Под ред. С.І. Вавилова. - М., Л .: Гос. вид-во техн.-теоретичної літератури. - 1 948.

Дивіться також: Борис Семенович Якобі (з книги С.І. Вавілова 1948 г.)