История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
сторону вращения якоря. Таким образом, Ленц совершенно правильно описал
то явление, которое впоследствии получило название реакции якоря. Следует
отметить, что к представлениям о реакции якоря подходил за год до этого я
Б. С. Якоби, но исследованием этого явления он не занимался.
Важным практическим результатом исследования Ленцем реакции якоря было
его предложение смещать щетки по направлению врашеняя так, чтобы они были
установлены на действительной нейтральной лЯ'
256
Говоря современным языком, Ленц впервые предложил смещать "ртки с
геометрической нейтрали на физическую. В машине "Альянс", ш видно из
предыдущего, было уже использовано это предложение: х косъемные ролики
(щетки^ перемещались под действием тяг, иду-от центробежного регулятора,
который в свою очередь был связан г валом машины.
В 1840 г. Б. С. Якоби была выполнена одна из первых работ по геории
электрических машин, основное содержание которой сводилось к выяснению
энергетической сущности процессов. В этой же работе Зкоби описал открытое
им явление обратной э. д. с.
Существенным вкладом в развитие электрической машины было ис-спедование
Зинстеденом сердечников якорей, на основании которого он пришел к выводу
о целесообразности замены массивных стержней пучками тонкой стальной
проволоки. Это прогрессивное предложение, направленное на уменьшение
потерь от вихревых токов, в то время в практике электромашиностроения не
привилось, я до 70-х годов продолжали строить машины с массивными
сердечниками.
Первый математический анализ работы машины с самовозбуждением дал Дж. К.
Максвелл. В работе, опубликованной в 1867 г., Максвелл, между прочим,
впервые ввел понятие о постоянной времени в цепях электрической машины.
Исключительно важное значение для развития электромашиностроения имели
исследования свойств мягкого железа и разработка методов расчета
магнитной цепи. Основополагающие исследования, касающиеся намагничивания
мягкого железа, принадлежат профессору Московского университета А. Г.
Столетову. В 1871 г. в Московском математическом обществе А. Г. Столетов
сообщил о работе, составившей предмет его докторской диссертации, в
которой была глубоко исследована зависимость коэффициента восприимчивости
1 от намагниченности железа (этот коэффициент Столетов называл "функцией
намагничения"). Проведя .множество чрезвычайно тонких экспериментов с
намагничиванием замкнутого железного кольца. Столетов установил, что
коэффициент восприимчивости с увеличением намагниченности растет,
достигает максимума, а затем убывает. Метод исследования, разработанный
Столетовым, положен в основу современных методов изучения магнитных
свойств стали.
Практическое значение своих исследований правильно оценил А- Г. Столетов,
указав, что знание свойств железа при его намагничивании столь же важно
для электромашиностроения, как знание свойств воДяного пара для
построения паровых машин. Своевременность появления труда Столетова
становится очевидной, если вспомнить, что эта работа была опубликована в
1871 г., т. е. спустя всего 1 год после по-стРоения первых машин Грамма.
Изучение магнитных свойств железа было продолжено многими Учены.\Ш ,в /о-
so-х годах. Так, в 1880 г. Э.-Варбургом было открыто явление гистерезиса,
и начались .исследования потерь в железе при (r)ремагничивании (Т. Юинг, Ч.
П. Штейнметц). Большое значение для Роектиревания электрических .машин и
аппаратов имели работы Дж. ввннсона,' который в начале 80-х годов
сформулировал так назы-емый закон Ома для магнитной цепи. Гопкиясон
впервые предложил Р i расчете электрической машины или электромагнитного
аппарата раз-
ф 1 Коэффициентом восприимчивости называется коэффициент я из Р-'|улы
/=у.А, где /-намагниченность, а Я - напряженность намаг. ^ивающег0 по'ля.
История энергетической техники. 257
бивать их Магййтную ЦёйЬ на ряд участков, каждый из которых име"
постоянные магнитную проницаемость и сечение, й представил зак ' Ома для
магнитной цепи в виде: °*
wi * -ШЛ
~.. +-- ¦
IV, fi2s2 ^ ^ IV* шШ
•где Ф - магнитный поток;
wi- намагничивающая сила ("ампер-витки"у; тИИ
/ и s - длина и сечение соответствующего участка магнитной р.- магнитная
проницаемость. 1
На базе работ Гопкинсона был разработан метод расчета магнитной цепи,
который полностью сохранил свое значение до настоящего времени.
• На основании теоретических исследований, выполненных в 70-х годах,
удалось перейти от грубой эмпирики к осмысленному, достаточно строгому
проектированию электрических машин, аппаратов и прибороч. Прежде всего
это выразилось в совершенствовании форм магнитояро-водов и',
следовательно, в уменьшении магнитного рассеяния и снижении потерь.
Машина постоянного тока, в частности, к 1890 г. получила такую
конфигурацию магнитопровода, которая не отличается от- современной.
4-4. НЕЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА И ИХ РОЛЬ В РАЗВИТИИ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Энергетическими применениями электрической энергии называются такие, при
