История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
контактных кольца отдавала ток во внешнюю цепь, и вспомо-тательная,
которая через двухпластинчатый коллектор питала -обмотку электромагнитов.
Основным недостатком этой МаШины являлись большие потери в стали
электромагнита из-за резких пульсаций магнитного потока в сердечни-Ках-
Эти пульсации потока определялись пульсирующим каракгером тока,
получаемого при наличии двух-Т-образно-г° якоря. Нагрев сердечников был
столь велик, что машина ае могла непрерывно работать сколько-нибудь
длительное вРемя.
Наиболее существенный толчок работам в области ге-Раторов переменного
тока дала электрическая свеча Дочкова. Как указывалось выше, П. Н.
Яблочков явился
История энергетической техники. 321
Инициатором внедрения переменного тока в ейстему электрического
освещения. В связи с этим были предложены различные конструкции машин
переменного тока, специально предназначенные для снабжения энергией
установки для электрического освещения по системе Яблочкова. Около 1878
г. Яблочков совместно с заводом Грамма разработал несколько однотипных
конструкций генераторов для питания 4, 6, 16- или 20 свечей. Рассмотрим в
качестве при-
Рис. 6-5. Генератор переменного тока Яблочкова-Грамма.
мера конструкцию генератора на 16 свечей (рис. 6-5). Кольцевой
неподвижный якорь имел секционированную обмотку, секции которой
образовывали четыре отдельные цепи по четыре катушки на каждую цепь. На
валу машины вращались восемь полюсов, возбуждавшихся постоянным током.
Таким образом, на каждый полюс приходилось две катушки, в которых
индуктировались токи, сдвинутые по фазе друг относительно друга на
четверть периода. К3' тушки соединялись друг с другом через одну так,
чтобы токи в одной цепи совпадали по фазе. От каждой иепй питались четыре
свечи Яблочкова. Следовательно, рассматриваемый генератор представлял
собой не что иное, Да!{ двухфазную синхронную машину с электрически не
связанными фазами. Впрочем, конструкторы не стремились создать
многофазную систему токов, а, решая задачу "др°6' 322
пения света", искали возможность построить генератор с несколькими цепями
и вместе с тем улучшить использование машины, чего они и достигли, сделав
обмотку якоря двухфазной.
Яблочковым1 были предложены также и некоторые другие конструкции
генераторов переменного тока, не сыгравшие либо вообще, либо в то время
заметной роли в истории электротехники. К таким машинам можно отнести
генератор с возвратно-поступательным движением якоря (1876 г.) и
индукторные генераторы (1877 и 1881 гг).
Наиболее серьезным препятствием на пути развития генераторов переменного
тока являлся нагрев стальных сердечников. Выше указывалось, что нагрев
сердечников электромагнитов был одним из главных недостатков генератора
Уайльда. Но не в меньшей степени препятствовал развитию генераторов и
нагрев сердечника якоря.В обмотках якорей протекал переменный ток, и
вопрос о снижении величины потерь в стали якоря со временем приобрел
первостепенную важность, будучи при этом и трудноразрешимым.
Действительно, практика изготовления шихтованных сердечников начала
утверждаться только в 80-х годах, а до того и еще в начале 80-х годов
сердечники как стержневых, так и кольцевых и даже барабанных якорей
главным образом из-за технологических трудностей делались массивными. В
этих условиях становятся понятными две главные тенденции в развитии
генераторов переменного тока: 1) для увеличения мощности машины
увеличивать число катушек якоря (та же тенденция, что и в машинах
постоянного тока в 40-50-х годах прошлого столетия) и 2) для унижения
потерь в сердечниках (а, следовательно, и их нагрева) уменьшать объем
стали в якоре. Последнее направление привело к тому, что некоторые
генераторы стали изготовляться с катушками, которые вообще не имели
стальных сердечников.
Указанные тенденции можно проиллюстрировать несколькими примерами
наиболее типичных машин, построенных в 80-х годах. Так, на рис. 6-6
показан генератор Сименса с большим числом катушек на статоре, питаемых
от Сдельного возбудителя, и катушками без стальных сердечников на роторе.
Катушки ротора последовательно проходили между парами катушек статора,
полярность которых чередовалась. Соединения катушек ротора друг с дру-г°м
выполнены таким образом, чтобы э. д. с. их склады-Вались (рис. 6-7-).
.21* 323
Рис. 6-6. Генератор Сименса с возбудителем (1878 г.).
Устранение стальных сердечников, естественно,- увеличило магнитное
сопротивление в машине, что снижало ее эффективность. Стремление
уменьшить зазор между полюсами статора привело к созданию конструкций
генератора с якорем дискового типа, т. е. с таким якорем, катушки
которого расположены в одной плоскости и имеют минимальную высоту,
определяе-
жеиии и соединений ка-
Тущек в генераторе Си- Рис. 6-8. Ротор с обмоткой "зигзаг" доенса.
конструкции Ферранти.
т
распространение получили диски с обмотками, которые были названы их
изобретателем У. Томсоном (Кельвином) обмотками "зигзаг" (1881 г.). На
