Электродвигатель

Примитивный электромотор создал коллега Фара­дея Питер Барлоу в 1824г.Устройство выглядело как пара медных зубчатых колес, расположенных на общей оси внутри подковообразного магнита. Пропуская через себя ток, колеса начинали вращаться. Направление вращения зависело от расположения контактов и магнитных полюсов. Данный опыт хотя и не принес практической пользы, но создал благодатную почву для раздумий многим другим изобретателям, напри­мер Борису Семеновичу Якоби. В 1834г. он придумал электро­двигатель, который работал за счет притяжения и отталкива­ния двух групп магнитов: пер­вая из них (статорная) нахо­дилась на неподвижной раме, а вторая (роторная) — на вра­щающемся диске. Источником питания для двигателя служи­ла батарея, состоявшая из нескольких сотен гальванических элементов.

Сенсационный рейс

Первое практическое испытание электродвигателя состоялось в сентябре 1838г. на Неве. По реке прошел катер с 12 пассажирами на борту, приводимый в движение мотором конструкции Якоби. Судно двигалось по течению и против него со скоростью 2 км/ч около 7 ч и сумело преодолеть расстояние 7 км.

Все описанные двигатели действовали на основе постоянного тока, но развитие энергети­ки показало, что будущее все же за токами переменной силы, и устройство электродвигате­лей пришлось немного изменить. Поскольку основным пропаган­дистом переменного тока высту­пал Никола Тесла, то и первые наиболее совершенные функ­циональные модели были пред­ложены именно им. В 1880-х гг. почти одновременно с итальянским ученым Галилео Феррарисом он установил эффект вра­щающегося магнитного поля. Это поле создается несколькими находящимися под углом друг к другу стационарными катуш­ками, в которых протекают па­раллельные токи. Одинаковые по величине, но немного сме­щенные по фазе, они вызыва­ют смену магнитных полюсов, причем без каких бы то ни было коммутаторов. Свою идею Тес­ла реализовал в двухфазной си­стеме, что оказалось не очень удачным выбором: недостатком стало большое магнитное сопротивление. Несколько схожих лабораторных образцов с искус­ственной второй фазой было по­строено и Феррарисом, правда мощность и скорость вращения у них оказались гораздо мень­ше. Получив КПД порядка 50%, ученый посчитал его конечным, а саму затею неперспективной. Обратное доказал русский элек­тротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Он до­работал двигатель Теслы, превратив его в трехфазный. Осо­бое внимание было уделено ротору устройства, а точнее материалу, из которого он изго­тавливался. Здесь важно было соблюсти два условия: создать малое электрическое сопротив­ление и обеспечить высокую магнитную проницаемость. Для решения первой части задачи идеально подходила медь, для второй — сталь. В результате наилучшим выходом из поло­жения стало объединение обо­их материалов: цилиндр ротора был выполнен из стали, а в про­сверленные в нем каналы зало­жены медные стержни. Предло­женная Доливо-Добровольским система была признана опти­мальной для передачи энергии, она практически сразу заняла свое место в промышленности и сохраняет его за собой по сей день.