Н. Теслы заключается в том, что, несмотря на множество препятствий и скептическое отношение к переменному току, он практически доказал целесообразность применения многофазного тока.

Решающее влияние на борьбу систем постоянного и переменного тока оказали предложенные М. О. Доливо-Добровольским система трехфазного тока (1889 г.) и трехфазный асинхронный двигатель (1890 г.). М. О. Доливо-Добровольский родился в России, где провел юношеские годы. После окончания обучения в Дармштадском техническом училище работал в Германии. Им была разработана система трехфазного переменного тока. Эта система включала гидроэлектростанцию в Лауфене, на которой был установлен трехфазный генератор мощностью около 190 кВт с повышающей подстанцией, и понижающую подстанцию во Франкфурте. В середине 1891 г. было закончено сооружение 175-киллометровой линии передачи электроэнергии от водопада на реке Неккар вблизи Лауфена на выставку в город Франкфурт-на-Майне. 25 августа на этой выставке впервые загорелось около 1 ООО электрических ламп накаливания, а 12 сентября был включен асинхронный двигатель трехфазного тока, приводивший в действие насос для подачи воды к декоративному водопаду. Испытания линии передачи и всей системы, проведенные международной комиссией в октябре 1891 г., показали, что возможно и экономически целесообразно применять систему трехфазного переменного тока. Эти изобретения особенно четко выявили преимущества системы переменного тока в производстве электроэнергии, передаче электроэнергии на большие расстояния при повышенном напряжении (с повышением напряжения в начале линии передачи и снижением его в конце линии с помощью трансформатора), преобразовании электрической энергии в механическую с помощью дешевых и надежных асинхронных двигателей.

Начало XX в. ознаменовано победой системы переменного тока, несмотря на то, что машины постоянного тока тоже были усовершенствованы: появились добавочные полюса и компенсационная обмотка. Асинхронные двигатели переменного тока приводят во вращение компрессоры, вентиляторы, насосы и т. п. Однако и электродвигатели постоянного тока не были вытеснены окончательно. Они оказались необходимы там, где требуется регулирование скорости вращения в широких пределах, и в последние годы интерес к ним значительно вырос.

В 20-е годы XX в. появились ртутные выпрямители, с которыми связаны первые попытки заменить коллекторные двигатели постоянного тока бесколлекторными машинами переменного тока, работающими от статических преобразователей частоты. Появляются первые схемы вентильных двигателей, разрабатывается теория частотного регулирования, в которую большой вклад внесли такие советские ученые, как М. П. Костенко, Д.А.Завалишин, Б.Н.Тихменев, А. А. Булгаков, Е.Л.Этингер и др. Однако статические преобразователи на ионных вентилях — игнитронах и тиратронах — оказались очень сложными и ненадежными в работе, и их серийное производство не удалось наладить ни одной компании в мире. Применение ртутных выпрямителей также было ограниченным из-за сложности эксплуатации и необходимости соблюдения строгих мер безопасности от возможного отравления ртутью.

В 1955-1958 гг. появились мощные полупроводниковые вентили — диоды и тиристоры, практически вытеснившие ртутные выпрямители. Они были надежными и почти не нуждались в обслуживании. Появление тиристоров создало предпосылки для замены двигателей постоянного тока бесколлекторными, и возродило мечту о частотном регулировании асинхронных и синхронных двигателей. Однако и тиристорные преобразователи частоты существенно увеличили стоимость электродвигателя, уменьшили его надежность, увеличили шум. Электродвигатель с частотным регулированием получил распространение только после создания следующего поколения полупроводниковых вентилей — мощных силовых транзисторов и других полностью управляемых вентилей.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒