electromontag с 1991 года Огромный ассортимент. Высокое качество. Доступные цены
проверка заказа
torg@electro-mpo.ru

+7 (495) 795-3775

+7 (495) 363-3773

Мобильная версия сайта

Газета ЗАО МПО «Электромонтаж»

Газета "МПО ЭЛЕКТРОМОНТАЖ" февраль 2008

В номере

Трансформация трансформатора

Трансформация трансформатора

Сто двадцать лет назад в российском журнале «Электричество» физик А. Столетов резко выступил против травли, которой подвергалось и в научных докладах, и в газетных статьях «еретическое, ненациональное и, безусловно, гибельное псевдоизобретение – трансформаторы, начисто запрещённые во всех порядочных государствах Запада, которые терпятся разве в какой-нибудь стране, падкой на дешевизну».

Почему была такая битва против трансформаторов – потому что они умеют преобразовывать только переменный ток, а тогдашние электрические компании работали на постоянном.

Томас Альва Эдисон (мы рассказывали в № 4 газеты о его не только фантастическом таланте изобретателя, но и фантастическом умении запантентовать вперед всех всё самое технически и денежно значимое) … нет, нет, Вы не поверите…

«Нет, нет, – воскликнул он, – переменный ток – это вздор, не имеющий будущего!» – и отказался не то что осмотреть агрегат переменного тока, но и слышать о нём! Тогда его интересовали машины, приборы и аппараты только постоянного тока.

Но дело ещё и в том, что и М. Фарадей, и Д. Генри, в 30-е годы 19 века открывшие электромагнитную индукцию, использовали в своих исследованиях постоянный ток. Даже в основополагающем опыте с железным кольцом с двумя обмотками, когда первичную соединяли с батареей, а на вторичной гальванометр показывал возникновение тока только в мгновения размыкания и замыкания первичной. Вот и проси: «остановись, мгновенье!», чтобы успеть подумать, что из этого может получиться трансформатор. Но тогда этим великим людям это в голову не пришло, и человечество с его созданием разбиралось ещё лет пятьдесят.

Сначала появились использовавшие опыт с кольцами индукционные катушки, во вторичной обмотке наводилась значительная ЭДС, и между концами проскакивали большие искры. Наиболее совершенной была катушка Г. Румкорфа.

Русский академик Б.Якоби (мы рассказывали о нём в № 14) использовал их уже в 40-е годы для воспламенения пороховых зарядов подводных электрических мин, а во время Крымской войны (1854-1855 г.) сооружённые им минные заграждения преградили путь к Кронштадту двум вражеским экадрам.

Русский электротехник П. Яблочков в 1876 г. изобрел свою «электрическую свечу» (см. №5 нашей газеты). Для одновременного включения в сеть большого числа таких ламп он придумал систему «дробления электрической энергии» посредством индукционных катушек. Первичные обмотки катушек включались последовательно в сеть переменного тока, а во вторичные обмотки могло включаться различное число «свечей». В этой схеме индукционная катушка работала в режиме трансформатора. Томас Альва, запатентовавший «свечу» на свое имя, здесь не успел, или не почуял – и приоритет в создании трансформатора – за Яблочковым. Причём он награжден французским Орденом Почетного легиона за создание прообраза современной электрической сети: двигатель – генератор – линия передачи – трансформатор – приёмник.

Яблочков дал мощный толчок применению переменного тока, созданию генераторов и совершенствованию трансформаторов.

Передача постоянного тока на большие расстояния оказалась неэффективной. В 1883 г. для освещения Лондонского метро построена была линия длиной 23 км, где переменное напряжение повышалось до 1500 В с помощью трансформаторов. Они были, как и катушки, с разомкнутым магнитопроводом. Первичные обмотки соединялись последовательно, вторичная обмотка была секционирована. Для регулирования напряжения на вторичных обмотках применялись выдвижные сердечники.

Но при параллельном включении приёмников требовались более технически оправданные решения: замкнутый магнитопровод и параллельное включение первичных обмоток. Такой трансформатор имеет более широкие характеристики, меньшие потери. Первый такой аппарат, причём с сердечником, собранным из из стальных изолированных друг от друга полос, что снижало потери на вихревые токи, создан в Англии в 1884 г.

Наиболее совершенные однофазные трансформаторы были разработаны в 1885 в Венгрии, авторы тогда впервые применили термин «трансформатор». И ими же были предложены три их модификации, применяющиеся до настоящего времени: кольцевой, броневой и стержневой.

В 1885 г. в г. Питтсбурге испытан первый автотрансформатор. Там же предложили изготавливать пластины в форме не буквы Н, на которую наматывалась проволока, а буквы Ш, чтобы центральный стержень вставлять в заранее намотанную катушку, и замыкать магнитную цепь отдельными пластинами. Эта конструкция трансформатора работает и в наши дни.

В конце 1880-х годов трансформатор впервые поместили в керамические сосуды с маслом, что значительно повышало надёжность изоляции обмоток.

История совершенствования великого открытия – однофазного трансформатора, самого, наверное, распространённого агрегата в электротехнике, радиоэлектронике, связи продолжается и по сей день.

А есть ещё трёхфазные трансформаторы, на которых держится энергетика – но это уже другая история.