Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
31 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

М. О. Доливо-Добровольский — русский новатор-электротехник и его изобретения

М. О. Доливо-Добровольский — русский новатор-электротехник и его изобретения

М. О. Доливо-Добровольский - русский новатор-электротехник и его изобретенияОдним из основоположников техники применения переменных токов считается талантливый русский инженер и изобретатель Михаил Осипович Доливо-Добровольский. С его именем связаны работы в области создания техники трехфазных переменных токов. Он является создателем простого и надежного в использовании асинхронного двигателя. Двигатель такой конструкции используется и в наши дни. Все элементы трехфазной системы были созданы Доливо-Добровольским.

Михаил Осипович родился 2 января 1862 года в семье чиновника. Он стал первенцем в многодетной семье Доливо-Добровольский, которая в то время жила в г. Гатчина. В 1873 году семейство Доливо-Добровольских переезжает в Одессу, именно там и прошли детство и юность будущего талантливого изобретателя. Там же в Одессе он блестяще окончил Одесское реальное училище.

Затем поступил в Рижский Политехнический институт. Но окончить его Михаил Осипович не успел. За участие в студенческой забастовке солидарности с рабочими рижских заводов он был исключен из института без права поступления в любое русское учебное заведение. Именно этот факт и сыграл важнейшую роль в жизни изобретателя и истории мировой электротехники.

С помощью дяди молодому Доливо-Добровольскому удалось выехать за границу и там он поступил в Высшее Техническое Училище в немецком городе Дармштадт. В период с осени 1881 г. по 1884 г. М. О. Доливо-Добровольский обучался на машиностроительном факультете, при этом изучая электротехнику. С отличием окончив Высшее Техническое Училище, Михаил Осипович остался в нем ассистентом в недавно открывшейся электротехнической лаборатории.

В 1884-1885 гг. в прессе появляются первые публикации Доливо-Добровольского, посвященные вопросам электротехники. Его работы не остались без внимания. В 1887 г. Михаила Осиповича пригласил к себе на работу Эмиль Ротенау, возглавлявший в то время фирму «Всеобщая компания электричества». Через несколько лет уже сам Михаил Осипович становится директором компании, которую будет возглавлять до конца своей жизни.

инженер и изобретатель Михаил Осипович Доливо-ДобровольскийПервые работы М. О. Доливо-Добровольского были связаны с системами постоянного тока. Занимаясь проблемами применения постоянного тока, он также следил за важнейшими событиями теоретической мысли. Он ознакомился с работами итальянского физика Галилео Феррариса по вращающемуся магнитному полю.

В своих работах Феррарис утверждал что коэффициент полезного действия асинхронного двухфазного двигателя не будет превышать 50% и поэтому, многофазные электрические машины переменного тока не получат широкого применения. Начиная с 1888 года, М. О. Доливо-Добровольский занялся изучением многофазных систем, для которых он установил особое название, затем утвердившееся в терминологии электротехники. Глубоко изучив машины постоянного тока, он сделал правильный вывод об ошибочности теории Феррариса.

Для своих работ Доливо-Добровольский стал использовать не двухфазный ток, как это делали Феррарис и Никола Тесла, а трехфазный, то есть три переменных тока, каждый из которых сдвинут по фазе на 120 градусов.

В 1888 году после ряда испытаний он построил первый трехфазный генератор переменного тока мощностью примерно в 3 киловатта и с помощью него привел в действие свой первый трехфазный двигатель со статором в виде кольца Грамма, питаемого в трех точках, и ротора в виде сплошного медного цилиндра.

Продолжая традиции своих талантливых соотечественников (П. Н. Яблочков, Б. С. Якоби) Доливо-Добровольский работал над возможностью применения на практике переменного тока. И вот, начиная с 1891 года, начинается новая страница в истории электротехники. В этом году на электротехнической выставке во Франкфурте было успешно произведено испытание системы трехфазного тока в виде передачи электроэнергии на расстояние в 175 километров от Лауффенского водопада до Франкфурта.

Трехфазный генератор в Лауффен-на-Неккаре (Баден-Вюртемберг) - 1981 год

Трехфазный генератор в Лауффен-на-Неккаре (Баден-Вюртемберг) — 1881 год.

Лауффенская электропередача стала первой в мире передачей с использованием переменного тока и послужила началом господства переменного тока продолжающегося и в наши дни. Трехфазная система, созданная Доливо-Добровольским, в короткий срок получила широкое применение. Но заслуга талантливого русского инженера не только в изобретении способа передачи переменного тока на большие расстояния, но и в создании устройств, которые необходимых для работы трехфазного переменного тока. Большое количество созданных им устройств используются электроэнергетиками в неизменном виде.

Много труда приложил М. О. Доливо-Добровольский для пропаганды внедрения трехфазного переменного тока в науке и технике. При помощи диспутов, докладов, монографий он смог добиться того, что у него практически не осталось идейных противников.

В 1899 году, 28 декабря на Первом Всероссийском электротехническом съезде Доливо-Добровольский выступил с докладом «Современное развитие техники трехфазного тока». В нем он подвел итоги своей деятельности: разработка теории трансформаторов, конструирование новых измерительных приборов, двигателей и других аппаратов.

Трехфазный асинхронный двигатель Доливо-Добровольского

Трехфазный асинхронный двигатель Доливо-Добровольского

Не смотря на то, что жил и работал М. О. Доливо-Добровольский за границей, он сохранял российское гражданство. С началом Первой мировой войны в 1914 году он переехал в Швейцарию, где оставался до 1918 года. Затем снова вернулся в Германию для продолжения работы. Но хроническое заболевание сердца нарушило его планы.

Последние годы своей жизни Михаил Осипович посвятил изучению способа передачи электроэнергии на большие расстояния при помощи постоянного тока высокого напряжения. Будущее развитие электротехники виделось ему в дальних передачах электроэнергии постоянного тока высокого напряжения по подземным кабелям. Этим вопросом Доливо-Добровольский занимался до последних дней жизни. 15 ноября 1919 года от болезни сердца он скончался. Его смерть была встречена скорбью инженерами всего мира.

Бюст М.О. Доливо-Добровольского

Бюст М.О. Доливо-Добровольского

Талантливейший инженер и изобретатель М. О. Доливо-Добровольский был многосторонне образован и культурен. Его вклад в развитие электротехники и, в частности, в области применения систем трехфазного переменного тока огромен. Продолжая работы своих соотечественников, Михаил Осипович сумел далеко вперед продвинуть науку и технику. Работы русских изобретателей навсегда вошли в историю мировой электротехники.

Доливо добровольский михаил осипович история изобретения

И какие же прекрасные люди жили и работали в той стране. Да что там говорить, если прекрасны даже осколки от погубленной страны Размещение обратных ссылок остается на ваше усмотрение. Все музыкальные файлы, представленные на сайте, предназначены исключительно для ознакомительного использования. Все права на них принадлежат их владельцам, равно как и права на книги, статьи и иные материалы. Если вы считаете, что какие-то ваши права были нарушены материалами этого сайта — пишите — адрес приведен ниже. Великая Страна С С С Р. Главная О солдате Форум Гостевая Ленты Карта сайта. Изобрёл систему трехфазного тока, построил трехфазный трансформатор:: Асинхронный электродвигатель трехфазного тока М. Доливо-Добровольского К м гг. Однако постоянный ток имеет существенный недостаток — он не поддается трансформации, то есть изменению напряжения. Многим ученым и изобретателям стало очевидным, что без переменного тока электротехника в дальнейшем развиваться не сможет. Одним из аргументов противников переменного тока было — отсутствие для него приемлемых электродвигателей. В конце х гг. Феррарис и американский изобретатель сербского происхождения Н. Однако созданные ими двухфазные двигатели не смогли найти эффективного практического применения из-за конструктивных недоработок, связанных с теоретическими просчетами. Блестяще решил вопрос в пользу переменного тока наш соотечественник Михаил Осипович Доливо-Добровольский — — изобретатель трехфазного асинхронного электродвигателя и разработчик основных элементов трехфазной системы переменного тока. Большую часть жизни ученый прожил вдали от Родины — в Германии. Многие годы он проработал на фирме AEG Allgemeine Electrizitalt Gesellshaft — 'Всеобщая компания электричества' , начав свою инженерную деятельность в должности шеф-электрика главного электрика. Основанная в г. Доливо-Добровольский установил, что для создания вращающегося магнитного поля — основы работы асинхронного двигателя — технически и экономически целесообразно применение симметричной трехфазной магнитной системы, со сдвигом фаз на электрических градусов. Трехфазный асинхронный электродвигатель, изготовленный Доливо-Добровольским в г. Если принять во внимание малые размеры моторчика, это представлялось чудом для всех приглашенных свидетелей'. Несмотря на это отношение к переменному току у многих оставалось сдержанным. Эдисон отказался даже осмотреть новое изобретение, заявив: Вскоре Доливо-Добровольскому удалось решить все основные проблемы, связанные с конструкцией двигателя, устройство которого до настоящего времени принципиально не менялось. Первой демонстрацией практического применения асинхронного двигателя и трехфазной системы стала Международная электротехническая выставка г. Выставку с гидроэлектростанцией на реке Неккар в городе Лауфен соединила километровая линия электропередачи. А 25 августа на выставке зажглась тысяча электроламп, питаемых током от Лауфенской электростанции. Затем был пущен трехфазный асинхронный двигатель мощностью 75 кВт, приводивший в действие декоративный дестиметровый водопад. Разработки Доливо-Добровольского вскоре были внедрены в производство. Простой, экономичный и надежный двигатель переменного тока, получил широкое распространение и послужил стимулом для развития техники переменных токов и электроэнергетики в целом. В России фирма AEG в конце х гг. Генеральное представительство этой фирмы располагалось в Москве, в Лубянском проезде, рядом с Политехническим музеем. Трехфазный асинхронный электродвигатель типа 'DR8O' мощностью 6 л. Об этом свидетельствует наличие кольцевой обмотки на статоре. Впоследствии от таких обмоток отказались, перейдя на более совершенные — барабанные. Основные элементы двигателя — трехфазная обмотка статора, шихтованный ротор с короткозамкнутой обмоткой типа 'беличья клетка' — предложены и разработаны Доливо-Добровольским. Работа асинхронного двигателя основана на электромагнитном взаимодействии между статором и ротором. Токи статорных обмоток создают вращающееся магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцируют токи в короткозамкнутой обмотке ротора. В результате взаимодействия токов ротора с магнитным полем статора создается вращающий момент. Электродвигатель находится в рабочем состоянии. История его появления в Политехническом музее полностью не выяснена, однако, существует версия, что М. Доливо-Добровольский лично передал его в дар музею. Доливо-Добровольский родился 2 января г. Михаил был старшим ребенком. Здесь в г. Михаил окончил реальное училище, а 1 сентября г. Для продолжения своего образования Михаил Осипович избрал Дармштадское высшее техническое училище, где уделялось особое внимание практическому применению электричества. В том же году Э. Киттлер открыл электротехническую лабораторию, в которой после окончания Дармштадского технического училища должность ассистента занял М. Молодому преподавателю было поручено вести курс 'Электрохимия с особым вниманием к гальванопластике и металлургии'. Михаил Осипович выступил на страницах журнала 'Электричество' со своими статьями, в которых описал два изобретения в области электрохимии. Одно из них было связано с топливными элементами, второе касалось способа получения алюминия из его окиси при высокой температуре. Доливо-Добровольский был приглашен в фирму AEG Allgemeine Elektricitats-Geselschaft , где проработал всю жизнь, пройдя путь от электрика до директора фирмы. Творческая и инженерная деятельность М. Доливо-Добровольского была направлена на решение задач, с которыми неизбежно пришлось бы столкнуться при широком использовании электроэнергии. Работа в этом направлении в необычайно короткий срок привела к разработке трехфазной электрической системы и совершенной, в принципе не изменившейся до настоящего времени конструкции асинхронного электродвигателя. Главная особенность асинхронного двигателя Доливо-Добровольского — ротор с обмоткой в виде беличьей клетки. Он выполнил ротор в виде стального цилиндра, а в просверленные по периферии каналы заложил медные стержни. На лобовых частях ротора эти стержни электрически соединялись друг с другом. Доливо-Добровольский получил патент на свое изобретение. Доливо-Добровольского явился переход к трехфазной системе. В результате исследования различных схем обмоток ученый сделал ответвления от трех равноотстоящих точек якоря машин постоянного тока. Таким образом, были получены токи с разностью фаз градусов. Таким путем была найдена связанная трехфазная система, отличительной особенностью которой являлось использование для передачи и распределения электроэнергии только трех проводов. Доливо-Добровольским был построен первый трехфазный асинхронный двигатель мощностью около Вт. Этот двигатель питался током от трехфазного одноякорного преобразователя и при испытаниях показал вполне удовлетворительные результаты. Вслед за первым одноякорным преобразователем был создан второй, более мощный, а затем началось изготовление трехфазных синхронных генераторов. Уже в первых генераторах применялись два основных способа соединения обмоток: Доливо-Добровольскому удалось улучшить использование статора с помощью широко применяемого в настоящее время метода, заключающегося в том, что обмотку делают разрезной и противолежащие катушки соединяют встречно. Доливо-Добровольского явилось также то, что он сделал обмотку статора распределенной по всей его окружности. Вскоре он внесен еще одно усовершенствование: После этого асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором приобрел современный вид. Трехфазная система не получила бы в первые же годы своего существования столь быстрого распространения, если бы не решила проблемы передачи энергии на большие расстояния. Доливо-Добровольский изобрел трехфазный трансформатор. Вначале это был трансформатор с радиальным расположением сердечников. Затем было предложено несколько конструкций так называемых 'призматических' трансформаторов, в которых удалось получить более компактную форму магнитопровода. В октябре г. В принципе, эта конструкция сохранилась до настоящего времени. Доливо-Добровольский, сохранивший российское гражданство, переехал в Швейцарию. Однако болезнь сердца, мучившая его с детства, обострилась. Доливо-Добровольский в г. Album Academicum Русского политехнического института. Главный студенческий реестр Рижского политехнического института. Памяти Михаила Доливо-Добровольского, Spannung AEG — Umschau.

Изобретения М. О. Доливо-Добровольского

Изобретения М. О. Доливо-Добровольского - №3 - открытая онлайн библиотека

Михаил Осипович Доливо-Добровольский (21 декабря 1861 (2 января 1862), Гатчина — 15 ноября 1919, Гейдельберг) — русский электротехник польского происхождения, один из создателей техники трёхфазного переменного тока, немецкий предприниматель.

М. О. Доливо-Добровольский родился 2 января 1862 года (21 декабря 1861 года по старому стилю) в многодетной дворянской семье. Михаил был старшим ребёнком.

Дед Михаила Осиповича, Флор (Флориан) Иосифович (1776-1852) приехал из Польши в Петербург в конце XVIII века, был тайным советником, служил при почтовом департаменте. В 1873 году родители переехали в Одессу.

Образование

В Одессе в 1878 году Михаил окончил реальное училище и 1 сентября 1878 поступил в Рижский политехнический институт. 22 июня 1881 года за участие в антиправительственной агитации он был исключён из института без права поступления в другие высшие учебные заведения Российской империи. Для продолжения своего образования Михаил Осипович избрал Дармштадтское высшее техническое училище, где уделялось особое внимание практическому применению электричества. Здесь в 1882 г. была учреждена специальная кафедра электротехники, которую возглавил профессор Эразм Киттлер, а в январе 1883 г., впервые в практике высшего образования, был введён специальный курс электротехники. В том же году Э. Киттлер открыл электротехническую лабораторию, в которой после окончания (с отличием) Дармштадтского технического училища должность ассистента занял М. О. Доливо-Добровольский. Молодому преподавателю было поручено вести курс «Электрохимия с особым вниманием к гальванопластике и металлургии». В 1884-1885 гг. Михаил Осипович выступил на страницах журнала «Электричество» со своими статьями, в которых описал два изобретения в области электрохимии. Одно из них было связано с топливными элементами, второе касалось способа получения алюминия из его окиси при высокой температуре.

Деятельность

В 1887 году М. О. Доливо-Добровольский приглашён в фирму AEG (Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft), где в 1909 году был назначен директором и проработал в этой должности до конца жизни.

Творческая и инженерная деятельность М. О. Доливо-Добровольского была направлена на решение задач, с которыми неизбежно пришлось бы столкнуться при широком использовании электроэнергии. Работа в этом направлении, на основе полученного Николой Теслой трёхфазного тока, в необычайно короткий срок привела к разработке трёхфазной электрической системы и совершенной, в принципе, не изменившейся до настоящего времени конструкции асинхронного электродвигателя.

Главная особенность асинхронного двигателя Доливо-Добровольского — ротор с обмоткой в виде беличьей клетки. Он выполнил ротор в виде стального цилиндра, а в просверлённые по периферии каналы заложил медные стержни. На лобовых частях ротора эти стержни электрически соединялись друг с другом. В 1889 г. М. О. Доливо-Добровольский получил патент на своё изобретение.

Следующим шагом М. О. Доливо-Добровольского явился переход к трёхфазной системе. В результате исследования различных схем обмоток учёный сделал ответвления от трёх равноотстоящих точек якоря машин постоянного тока. Таким образом, были получены токи с разностью фаз 120 градусов. Таким путём была найдена связанная трёхфазная система, отличительной особенностью которой являлось использование для передачи и распределения электроэнергии только трёх проводов.

Весной 1889 г. М. О. Доливо-Добровольским был построен (после Н. Теслы и Г. Феррариса) трёхфазный асинхронный двигатель мощностью около 100 Вт. Этот двигатель питался током от трёхфазного одноякорного преобразователя и при испытаниях показал вполне удовлетворительные результаты. Вслед за первым одноякорным преобразователем был создан второй, более мощный, а затем началось изготовление трёхфазных синхронных генераторов. Уже в первых генераторах применялись два основных способа соединения обмоток: в звезду и треугольник. В дальнейшем М. О. Доливо-Добровольскому удалось улучшить использование статора с помощью широко применяемого в настоящее время метода, заключающегося в том, что обмотку делают разрезной и противолежащие катушки соединяют встречно.

Важным достижением М. О. Доливо-Добровольского явилось также то, что он сделал обмотку статора распределённой по всей его окружности. Вскоре он внес ещё одно усовершенствование: кольцевую обмотку статора заменил барабанной. После этого асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором приобрел современный вид.

Трёхфазная система не получила бы в первые же годы своего существования столь быстрого распространения, если бы не решила проблемы передачи энергии на большие расстояния. В 1889 году Доливо-Добровольский построил электрическую систему, предназначенную для передачи трёхфазного переменного тока напряжением 8500 В, мощностью 220 кВт на расстояние 175 км. Он построил её всего за один год. В этом же году М. О. Доливо-Добровольский изобрел трёхфазный трансформатор. Вначале это был трансформатор с радиальным расположением сердечников. Затем было предложено несколько конструкций так называемых «призматических» трансформаторов, в которых удалось получить более компактную форму магнитопровода.

В 1891 году Михаилом Осиповичем была осуществлена Лауфен-Франкфуртская электропередача. Во Франкфурте-на-Майне, во время проведения международной выставки, демонстрирующей электротехнические достижения, перед главным входом на выставку был построен искусственный водопад и установлен мощный асинхронный двигатель Доливо-Добровольского на 100 л.с., который приводил в движение насос, подававший воду к водопаду. Небольшая гидроэлектростанция с трёхфазным синхронным генератором, которая с помощью трансформаторов передавала электроэнергию на невиданное в те времена расстояние в 170 км, была построена на реке Неккар, в местечке Лауфен. Выставка имела грандиозный успех. Делегации учёных и инженеров из-за границы приезжали ознакомиться с устройством невиданной электропередачи даже после закрытия экспозиции. Существует точка зрения, что именно с этого момента берёт своё начало современная электрификация.

В октябре 1891 г. была сделана патентная заявка на трёхфазный трансформатор с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости. В принципе, эта конструкция сохранилась до настоящего времени.

М.О. Доливо-Добровольский мечтал вернуться в Россию. Предполагалось, что он станет деканом Электромеханического факультета Санкт-Петербургского политехнического института, открывшегося в 1899 году. Этим планам помешали договорные обязательства с AEG, которыми Михаил Осипович был связан.

В 1914 г., когда разразилась Первая мировая война, М. О. Доливо-Добровольский, сохранивший российское подданство, переехал в Швейцарию. В 1918 г. он вновь приехал в Берлин, предполагая вернуться к работе в фирме AEG. Однако болезнь сердца, мучившая его с детства, обострилась.

Михаил Осипович Доливо-Добровольский — изобретатель трёхфазного асинхронного двигателя

Михаил Осипович Доливо-Добровольский (1862-1919) – российский инженер-электротехник, один из создателей устройств, работающих на трехфазном переменном токе. Ему принадлежит большое количество изобретений в области электротехники, в том числе асинхронный двигатель, дугогасительная решетка, несколько измерительных приборов. Он сумел первым в мире успешно продемонстрировать передачу трехфазного переменного тока на расстояние и доказал его преимущества.

Михаил Осипович Доливо-Добровольский (1862-1919)

Михаил Осипович Доливо-Добровольский (1862-1919)

Детство и юность изобретателя

Михаил Осипович родился 2 января 1862 года в Гатчине, став первым ребенком в многодетной семье. Его дед по отцовской линии переехал в Петербург из Польши еще в конце XVIII века и служил тайным советником. Когда мальчику было 11 лет, семья переехала в Одессу, где прошли детские и юношеские годы талантливого инженера. Здесь он на отлично окончил реальное училище, а затем поступил в Рижский университет. Но получить диплом ему было не суждено – за участие в одной из студенческих акций протеста Михаил был безжалостно отчислен без права поступить в новое учебное заведение на территории России.

Это вынудило молодого человека начать поиски места учебы за рубежом и при помощи дяди будущий изобретатель прибыл в немецкий город Дармштадт, где поступил на машиностроительный факультет местного Высшего Технического училища. Параллельно с этим Доливо-Добровольский с головой окунулся в изучение электротехники, а по окончании Альма-матер остался здесь для работы ассистентом в электротехнической лаборатории.

Доливо-Добровольский Михаил Осипович в молодостиВ этот период изобретатель начинает писать статьи, которые публикуются в специализированном издании «Электричество». Его смелые взгляды не остались незамеченными и широко обсуждались общественностью. В частности, он предлагал решительно бороться с дилетантизмом и требовал введения научного подхода в процесс технических разработок. Спустя некоторое время Михаил Осипович начал работать на одном из передовых электротехнических предприятий Эрликон из Швейцарии, а затем влился в ряды Всеобщей компании электричества (Германия), где проработал много лет.

Находясь долгие годы за рубежом, Михаил Осипович не порывал связь с Россией и при любой возможности приезжал на родину. Здесь он тесно контактировал с российскими коллегами, принимая участие в электротехнических съездах и других профессиональных форумах. После основания политехнического института в Петербурге, его планировали назначить деканом электромеханического факультета. Но из-за семейных проблем и занятости на работе приступить к обязанностям руководителя факультета он так и не смог.

Работы с асинхронным двигателем

Первые разработки Михаила Осиповича были связаны с устройствами постоянного тока. Изучая проблему в деталях, он не забывал знакомиться с новейшими теоретическими изысканиями авторитетных физиков. В частности, были глубоко изучены работы итальянского ученого Галилео Феррасиса, посвященные вращающемуся магнитному полю. Согласно его представлениям, КПД асинхронного двухфазного двигателя не превышает 50%, поэтому у такой техники нет будущего. Подобные выводы объяснялись рядом теоретических просчетов, которые впоследствии устранил русский электротехник.

Михаил Осипович сумел доказать, что для эффективной работы асинхронного двигателя понадобится вращающееся магнитное поле, которое можно создать используя трехфазную модель симметричного типа при условии сдвига фаз на 120 электрических градусов. Авторская конструкция была испытана в 1889 году и наглядно показала свое преимущество перед двухфазными аналогами Тесла и Феррариса. Как писал Доливо-Добровольский, уже в момент первого запуска удалось зафиксировать необычное для тех времен явление, когда попытки затормозить работу устройства с помощью конца вала не увенчались успехом. При этом сам моторчик имел очень скромные размеры.

В отличие от синхронных, асинхронные силовые установки начинают вращаться самостоятельно при поступлении тока. Для питания они используют три провода, соединяющихся с обмотками статора.

Однако успешные испытания не изменили мнения скептиков. Одна из главных величин мировой электротехники Томас Эдисон даже отказался взглянуть на это изобретение, в очередной раз заявив, что у переменного тока не может быть будущего. Несмотря на это автор сумел доработать устройство, которое в конструктивном плане принципиально не менялось до наших дней.

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока разработанный Доливо-Добровольским

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока разработанный Доливо-Добровольским. Рабочий экземпляр хранится в Московском Политехническом музее

Делитель напряжения

Важное значение в электротехнике получил разработанный Михаилом Осиповичем механизм деления напряжения постоянного тока с использованием «трехпроводной» системы распределения, в основе которой лежала индукционная катушка. Новое решение стало откликом на проблему, мешавшую распространению постоянного тока. Она была связана с невозможностью использования высокого напряжения при наличии ламп накаливания в сетях постоянного тока. Лампы производились для предельного напряжения не более 220 В и в сетях было недопустимо превышать эти значения.

Благодаря «трехпроводной системе», этот недостаток отчасти нивелировался. Она предоставляла возможность удваивать напряжение одновременно у зажимов питающего устройства и в сети посредством использования еще одного «уравнительного» провода малого сечения, с помощью которого соединялись зажимы ламп.

Трехфазные генераторы и трансформаторы

Доливо-Добровольский проводил огромную исследовательскую работу, связанную с функционированием генераторов переменного тока с двумя статичными обмотками и вращающейся металлической конструкцией. В этом устройстве вращательные движения совершает цилиндр, который соединен с двумя железными крестами. В процессе их вращения изменялся магнитный поток, проходящий через обмотки якоря, отчего возникала электродвижущая сила. Изобретатель и сам проектировал аналогичные приборы, но со временем точно предсказал, что их вытеснят устройства с вращающимися электромагнитами.

Одним из главных направлений деятельности изобретателя стало первое практическое использование трехфазного тока с целью передачи электричества. Явление обратимости (двигатель/генератор) магнитоэлектрических устройств находилось в центре внимания многих ученых. Но приведение в состояние механической работы одной машины постоянного тока с помощью тока другой впервые продемонстрировал французский инженер Фонтен в 1873 году на выставке в Вене. Однако широкого применения этот эксперимент не получил, так как сам автор был убежден, что способ годится лишь для передачи энергии малой мощности на короткие расстояния. Позднее над этой проблемой бились лучшие умы своего времени, но оптимальное решение удалось найти Доливо-Добровольскому.

Он предложил использовать для передачи трехфазный переменный ток, причем эта система обладает неоспоримым преимуществом перед двухфазным за счет применения только трех, а не четырех проводов. Подобная закономерность связана с особенностями трехфазного тока, где в любой момент сумма сил токов, которые движутся по трем проводам равна нулю. Подобный показатель имеют электродвижущие силы, вырабатываемые в фазах обмотки генератора. Это и позволяет использовать всего 3 провода.

Авторский трехфазный генератор переменного тока был сконструирован в 1888 году. Прибор мощностью около 3 кВт сумел привести в действие трехфазную силовую установку с кольцевидным сердечником, окруженную кольцами Грамма (проволочная обмотка в виде кольца). Но настоящий триумф был еще впереди.

В 1891 году во время франкфуртской электротехнической выставки была успешно осуществлена передача электричества между городом и Лауффенской электростанцией на реке Неккар, которые разделяет 175 км. Это событие стало первым случаем передачи электроэнергии с использованием переменного тока, став отправной точкой его окончательного превосходства. При этом трехфазная система русского изобретателя получила всеобщее признание. Доливо-Добровольский приложил немало сил для пропаганды необходимости использования трехфазного переменного тока и в итоге смог переубедить многих скептиков.

Трехфазный генератор переменного тока разработынный Доливо-Добровольским - был установлен на Лауффенской электростанции

Трехфазный генератор переменного тока разработынный Доливо-Добровольским — был установлен на Лауффенской электростанции

В 1890 году Михаил Осипович предложил идею применения для трехфазных токов вместо трех трансформаторов одного устройства специальной конструкции. Его главным отличием стало наличие трех магнитных сердечников с обмоткой вместо двух. Они соединяются в конечной части ярмом кольцеобразной формы, что формирует три сцепленных магнитных потока. В целом практика показала правильность размышлений изобретателя, за исключением сверхмощных трансформаторов, в сегменте которых по ряду объективных причин по-прежнему отдается предпочтение серии однофазных устройств. В результате Доливо-Добровольский сумел спроектировать и внедрить все установки, необходимые для передачи трехфазного тока и распределения электроэнергии между потребителями.

В 1899 году он выступил на Всероссийском электротехническом съезде, где обобщил результаты своей деятельности. В частности, он рассказал о своем видении конструирования измерительных приборов, трансформаторов, двигателей и других электрических установок. Также автор доклада представил убедительные доводы в пользу трехфазного тока, главные из которых – экономичность при его передаче на большие расстояния и высокая производительность двигателей.

Другие изобретения

Доливо-Добровольский всерьез интересовался проблемой электротехнических измерений. Двигаясь в этом направлении, ему удалось создать особую разновидность электромагнитных вольтметров и амперметров, которые использовались для измерений постоянного и переменного тока. Впоследствии их начала производить фирма из Германии «Всеобщая компания электричества», где работал сам изобретатель.

В более поздних версиях электроизмерительных устройств, автор стал применять правило вращающегося магнитного поля переменного тока. Именно так сконструированы фазометры, ваттметры и частотомеры. Они характеризовались простотой использования, высокой надежностью и затем активно использовались в качестве приборов для распределительных щитов на электростанциях. В наши дни универсальная идея Доливо-Добровольского находит применение во множестве электроприборов.

Во время работы над электрическими генераторами Михаил Осипович понял важность значения точных расчетов величин потерь от гистерезиса и паразитных токов. Чтобы получить нужные данные без траты лишнего времени, он создал несложный прибор, которому для измерения было необходимо лишь небольшое количество материала (речь идет о стали, использовавшейся для сердечников машин). Он позволял узнать величину потерь с помощью обычного ваттметра и амперметра. Так был разработан прототип устройств, активно использующихся в измерительной практике как приборы Эпштейна.

Михаил Доливо-Добровольский скончался 15 ноября 1919 года в немецком городе Гейдельберге от обострившейся болезни сердца.

Доливо-Добровольский, Михаил Осипович — что это такое

Михаи́л О́сипович Доли́во-Доброво́льский (21 декабря 1861 [2 января 1862], Гатчина — 15 ноября 1919, Гейдельберг) — инженер-электротехник, физик, конструктор российского происхождения, работавший преимущественно в Германии.

  • Гатчина , Царскосельский уезд , Санкт-Петербургская губерния , Российская империя
  • Гейдельберг , Республика Баден , Германия[2]
  • Российская империя
  • AEG
  • Дармштадтский технический университет[4]

Изобрёл ряд оригинальных электротехнических приборов и устройств. Создал асинхронный двигатель переменного тока (1889), разработал систему трехфазного тока (1890). Один из основоположников электротехники. Разработал ряд измерительных приборов, как для постоянного, так и переменного тока.

Содержание

Михаил Доливо-Добровольский родился 21 декабря 1861 (2 января 1862) в многодетной дворянской семье. Отец — Осип Фролович Доливо-Добровольский, польского происхождения, был директором Гатчинского сиротского института, в котором учился будущий российский шахматист Михаил Иванович Чигорин. Мать — Ольга Михайловна Евреинова, русская. Михаил был старшим ребёнком.

Дед Михаила Осиповича, Флор (Флориан [5] ) Иосифович (1776—1852) приехал из Польши в Петербург в конце XVIII века, был тайным советником, служил при почтовом департаменте [6] . В 1873 году родители переехали в Одессу.

11 мая 1887 года он женился на 22-летней гречанке Корнелии Тумбе. У них было два сына — 23 мая 1891 года родился первый сын Дмитрий, а через четыре года, 21 февраля 1895 года, второй — Серж. В 1907 году он развёлся, чтобы через пять месяцев вступить в новый брак с Ядвигой Полачковной (Hedwig Pallatschek (Jadwigą Polaczkówną).

Образование Править

22 июня 1881 года за участие в антиправительственной агитации он был исключён из института без права поступления в другие высшие учебные заведения Российской империи. Для продолжения своего образования Михаил Осипович избрал Дармштадтское высшее техническое училище, где уделялось особое внимание практическому применению электричества. Здесь в 1882 году была учреждёна специальная кафедра электротехники, которую возглавил профессор Эразм Киттлер, а в январе 1883 года, впервые в практике высшего образования, был введён специальный курс электротехники. В том же году Э. Киттлер открыл электротехническую лабораторию, в которой после окончания (с отличием) Дармштадтского технического училища должность ассистента занял М. О. Доливо-Добровольский. Молодому преподавателю было поручено вести курс «Электрохимия с особым вниманием к гальванопластике и металлургии». В 1884—1885 годах Михаил Осипович выступил на страницах журнала «Электричество» со своими статьями, в которых описал два изобретения в области электрохимии. Одно из них было связано с топливными элементами, второе касалось способа получения алюминия из его окиси при высокой температуре.

Деятельность Править

В 1887 году М. О. Доливо-Добровольский приглашён в фирму AEG (Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft), где в 1909 году был назначен директором и проработал в этой должности до конца жизни.

Творческая и инженерная деятельность М. О. Доливо-Добровольского была направлена на решение задач, с которыми неизбежно пришлось бы столкнуться при широком использовании электроэнергии. Работа в этом направлении привела к разработке трёхфазной электрической системы и совершенной, в принципе, не изменившейся до настоящего времени конструкции асинхронного электродвигателя.

Главная особенность асинхронного двигателя Доливо-Добровольского — ротор с обмоткой в виде беличьей клетки. Он выполнил ротор в виде стального цилиндра, а в просверлённые по периферии каналы заложил медные стержни. На лобовых частях ротора эти стержни электрически соединялись друг с другом. В 1889 г. М. О. Доливо-Добровольский получил патент на своё изобретение (германский патент № 51083 от 8 марта 1889 года [7] под названием «Anker für Wechselstrommotoren»).

Следующим шагом М. О. Доливо-Добровольского явился переход к трёхфазной системе. В результате исследования различных схем обмоток учёный сделал ответвления от трёх равноотстоящих точек якоря машин постоянного тока. Таким образом, были получены токи с разностью фаз 120 градусов. Таким путём была найдена связанная трёхфазная система, отличительной особенностью которой являлось использование для передачи и распределения электроэнергии только трёх проводов.

Весной 1889 г. М. О. Доливо-Добровольским был построен трёхфазный асинхронный двигатель мощностью около 100 Вт. Этот двигатель питался током от трёхфазного одноякорного преобразователя и при испытаниях показал вполне удовлетворительные результаты. Вслед за первым одноякорным преобразователем был создан второй, более мощный, а затем началось изготовление трёхфазных синхронных генераторов. Уже в первых генераторах применялись два основных способа соединения обмоток: в звезду и треугольник. В дальнейшем М. О. Доливо-Добровольскому удалось улучшить использование статора с помощью широко применяемого в настоящее время метода, заключающегося в том, что обмотку делают разрезной и противолежащие катушки соединяют встречно.

Важным достижением М. О. Доливо-Добровольского явилось также то, что он сделал обмотку статора распределённой по всей его окружности. Вскоре он внёс ещё одно усовершенствование: кольцевую обмотку статора заменил барабанной. После этого асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором приобрёл современный вид.

В том же 1889 году М. О. Доливо-Добровольский изобрёл трёхфазный трансформатор (германский патент № 56359 от 29 августа 1889 года) [8] . Вначале это был трансформатор с радиальным расположением сердечников. Затем было предложено несколько конструкций так называемых «призматических» трансформаторов, в которых удалось получить более компактную форму магнитопровода.

Трёхфазная система не получила бы в первые же годы своего существования столь быстрого распространения, если бы не решила проблемы передачи энергии на большие расстояния. В 1891 году Михаилом Осиповичем была осуществлена Лауфен-Франкфуртская электропередача. Во Франкфурте-на-Майне, во время проведения международной выставки, демонстрирующей электротехнические достижения, перед главным входом на выставку был построен искусственный водопад и установлен мощный асинхронный двигатель Доливо-Добровольского на 100 л.с., который приводил в движение насос, подававший воду к водопаду [6] . Небольшая гидроэлектростанция с трёхфазным синхронным генератором, которая с помощью понижающего и повышающего трансформаторов, сооружённых Доливо-Добровольским, передавала электроэнергию на невиданное в те времена расстояние в 170 км, была построена на реке Неккар, в местечке Лауфен [6] . Выставка имела грандиозный успех. Делегации учёных и инженеров из-за границы приезжали ознакомиться с устройством невиданной электропередачи даже после закрытия экспозиции. Существует точка зрения [ кто? ] , что именно с этого момента берёт своё начало современная электрификация [9] .

В октябре 1891 года была сделана патентная заявка на трёхфазный трансформатор с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости (германский патент № 79608 от 4 октября 1891 года [10] под названием «Drehstrom-Transformator mit drei Schenkeln nebeneinander in einer Ebene»). В принципе, эта конструкция сохранилась до настоящего времени.

М. О. Доливо-Добровольский мечтал вернуться в Россию. Предполагалось, что он станет деканом Электромеханического факультета Санкт-Петербургского политехнического института, открывшегося в 1899 году [6] . Этим планам помешали договорные обязательства с AEG, которыми Михаил Осипович был связан [6] .

На рубеже 19 и 20 веков был особый период в жизни Михаила Доливо-Добровольского, полный профессиональных и личных успехов. 23 мая 1891 года у него родился первый сын Дмитрий, а спустя четыре года, 21 февраля 1895 года, второй — Серж. Добровольский был награждён Золотой медалью Всемирной выставки в Париже (1900) за достижения в области электротехники. В 1911 году ему было присвоено звание доктора наук Дармштадтского технического университета.

С 1903 по 1907 год он посвятил себя научной работе в Лозанне, где в 1906 году он получил швейцарское гражданство всей семьёй. В 1907 году он развёлся и через 5 месяцев вступил в новый брак. В 1908 году он вернулся в Германию, чтобы занять должность директора на Берлинском заводе электрооборудования группы AEG. Однако через год он уволился, сохранив за собой должность технического советника этой группы, и посвятил себя научной работе. За этот период он опубликовал несколько десятков статей на страницах «Elektrotechnische Zeitschrift». Весной 15 марта 1919 года 57-летний Доливо-Добровольский вернулся в университет в Дармштадте. К сожалению, после гриппа его здоровье, особенно его сердце, ухудшилось. Доливо-Добровольский провёл последние дни своей жизни в университетской клинике в Гейдельберге, где его сын Дмитрий был врачом. Он умер 15 ноября 1919 года и был похоронен в Дармштадте.

Работая в течение многих лет в Германии на заводах AEG, Доливо-Добровольский непрерывно ощущал на себе недоброжелательность многочисленных немецких коллег и стремление фирмы извлечь как можно больше прибылей из его неустанных трудов, не давая ему ничего взамен [ источник не указан 80 дней ] . Доливо-Добровольский обладал довольно скромным заработком и, умирая, не оставил семье средств к существованию.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Qsg обозначение в схемах
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector