Электродвигатели настолько плотно вошли в нашу жизнь, что мы даже не представляем себе жизни без них. А вы знаете, как создавался прототип современного электродвигателя? Нет, а интересно узнать? Тогда в этой статье я вам вкратце расскажу эту увлекательную историю.
Первые эксперименты с электромагнитными устройствами
Я хочу начать свой рассказ немного издалека и расскажу тезисно о самых первых исследовательских работах с электромагнитными устройствами.
И начну с экспериментов итальянского ученого А. Вольта, который сконструировал первейший в мире химический источник тока более 200 лет тому назад, а именно в 1800 году.
Вольтов столб
Спустя двадцать лет уже датский физик Эрстед открывает уникальное свойство: оказывается протекающий ток способен отклонять в плоскости магнитную стрелку.
А уже в 1821 году М. Фарадей, британский прославленный ученый и экспериментатор, представил широкой публике свой трактат «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма». В своем труде физик подробно описал, каким образом заставить магнитную стрелку безостановочно крутиться возле фиксированного магнитного полюса.
Выполненная ученым установка позволяла создать безостановочное трансформирование электрической энергии в механическую. Общепринято именно эту конструкцию считать самым первым электродвигателем в современной человеческой истории.
1822 год француз Андре Мари Ампер открывает магнитный эффект соленоида и была сформулирована идея полной эквивалентности катушки с протекающим током и постоянного магнита. Так же для усиления магнитного эффекта было впервые предложено поместить в центр катушки металлический сердечник.
В этом же году П. Барлоу изобретает униполярный электродвигатель – колесо Барлоу.
1825 год. Ж. Араго демонстрирует общественности опыт, в ходе которого медный диск приводил в движение магнитную стрелку, которая подвешивалась над ним (диском).
В том же году У. Стерджен конструирует первый электромагнит.
В знаменательный 1831 год сразу два великих физика М. Фарадей и Д. Генри, независимо друг от друга открывают такое явление как электромагнитная индукция. Вот только Фарадей первым опубликовывает свои исследования этого явления.
Проявление электромагнитной индукции
1832 год. Француз И. Пикси создает первый генератор переменного тока следующей конструкции: напротив двух катушек с металлическим сердечником располагался свободно вращающийся магнит подковообразного вида. После добавления к данной конструкции коммутатора установка стала вырабатывать пульсирующий постоянный ток.
В 1833 году общественность увидела электродвигатель на постоянном токе и продемонстрировал эту конструкцию У. Стреджен. И его конструкция считается первой, применимой на практике.
Все тот же год, Э. Х. Ленц публикует свой труд, в котором доказывает взаимозаменяемость электрического двигателя и генератора (закон взаимности магнитоэлектрических явлений).
И вот только теперь мы добрались до первых реальных электрических двигателей
Май 1934 года
Борис Семенович Якоби разрабатывает первый в мире электродвигатель у которого вращается рабочий вал – все существующие двигатели до этого имели якорь с возвратно поступательным или качательным движением.
Созданный двигатель Якоби имел мощность в 15 Вт и имел частоту вращения вала в диапазоне от 80 до 120 оборотов за 60 секунд.
1939 год
Якоби впервые катает 14 пассажиров по Неве. При этом лодка приводилась в движение электромотором мощностью в 1 лошадиную силу и запитанным от 69 элементов Грове. Это эпохальное событие, которое считается первым реальным применением электродвигателя.
1856 год
Вернер фон Сименс (основатель одноименной фирмы) изобретает первый электрический генератор с двойным Т-образным якорем. Именно он первый придумал расположить обмотки в специальных пазах.
1871-1873 годы
Бельгиец Зеноб Теофил Грамм путем доработки устраняет главный минус электромашин с Т-образным ротором (сильная пульсация вырабатываемого тока и перегрев). Он предлагает использовать конструкцию генератора с самовозбуждением и кольцевым якорем.
1885 год
Г. Феррарис, а затем в 1887 году Н. Тесла независимо друг от друга (по крайней мере так считается) создают двухфазный асинхронный двигатель, вот только Феррарис отказывается от дальнейшего улучшения созданного прототипа, так как считает его малоэффективным. А Тесла патентует свое изобретение и как показала история ошибочно считает двухфазную систему перспективной в будущем.
1889 – 1891
Михаил Осипович Доливо – Добровольский ознакомившись с трудами Феррариса изобретает ротор в виде «Беличьей клетки». Дальнейшие работы позволяют создать трехфазную систему переменных токов и трехфазного асинхронного двигателя, конструкция которого на данный момент мало чем изменилась с момента изобретения.
Вот такой витиеватый и очень интересный путь привел к созданию современного мира энергетики. Если вам понравилась статья, тогда оцените ее и если вы хотите узнать о различных этапах по подробнее, то напишите об этом в комментариях. Спасибо за уделенное внимание!
