Александр осипович доливо добровольский

Александр осипович доливо добровольский

МИХАИЛ ОСИПОВИЧ ДОЛИВО-ДОБРОВОЛЬСКИЙ

Текст Александра Титова.
Опубликован в 35-м томе журнала «МОСТ» (Санкт-Петербург, 2012)
Страница журнала здесь:
http://www.proza.ru/avtor/dianalucifer

Согласно нашей традиции, мы публикуем статьи по истории электротехники. Кратко о том, кто такой Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Это электротехник конца XIX века, который изобрёл трёхфазную систему электропередачи совершенно в том самом виде, в котором мы пользуемся ею сейчас, а также изобрёл один из очень популярных типов асинхронных электромоторов, который с тех пор не изменился, и этими моторами мы тоже широко пользуемся сейчас. Почему не Тесла, который изобрёл промышленный асинхронный мотор и первым начал электрификацию США с помощью системы переменного тока? Об этом будет далее.

Фамилия читается с ударением на «и»: Доливо. Долива (Три розы) (Doliwa) – это польский дворянский герб. Википедия говорит: «Герб этот был пожалован одному витязю за отличие при крепости Ливе; роза же, как и всякий цветок в гербе воина, означает примирителя или избавителя от осады». Мне не удалось найти, какому именно витязю; один и тот же герб в Польше может принадлежать очень многим фамилиям. Так что Doliwa – это не фамилия, а название герба, и наш Добровольский из рода Добровольских (Dobrowolski) герба Doliwa. Распространённый вариант происхождения фамилии Добровольский такой: фамилию мог получить студент духовного учебного заведения за то, что поступил в учение добровольно, либо за прилежание и добрую волю к учёбе. Но в опубликованной родословной (Веселовский О.Н. Доливо-Добровольский. – М., 1963; Храмов Ю.А. Физики: Биографический справочник. – Киев, 1977. – С.129) первым известным предком значится Григорий Одынец Добровольский, владелец имения Тересполь в Люблинском воеводстве, умерший около 1563 года В 1832 году Ф.О. Доливо-Добровольскому был высочайше пожалован диплом на российское дворянство и герб.
«В верхней правой четверти золотое солнце на лазоревом поле – древний герб Волыни, где были имения Доливо-Добровольских. В верхней левой четверти на золотом поле змея, кусающая свой хвост, – символ вечности. В нижней правой четверти на червлёном поле серебряный рыцарь с поднятым мечом. В нижней левой четверти древний герб рода Долива, перевязь вправо, исполнена волнистой, на перевязи три геральдических красных розы. В центре щита золотой военный крест.
Щит увенчан шлемом с дворянской короной. В нашлемнике два чёрных орлиных крыла и серебряная рука с мечом. Слева намёт – лазоревый с серебром, справа – золотой с красным» (Часть 10 Общего гербовника дворянских родов Всероссийской империи, с.151).

М.О. Доливо-Добровольский родился в Гатчине 21 декабря 1861 года. Его отец – Осип Фролович в это время был директором Гатчинского сиротского института. Кстати, в 90-х годах XIX века в Москве он был издателем газеты «Правда». Мать Ольга Михайловна Евреинова – дочь управляющего Петергофским дворцовым правлением. Далее цитирую №118 (273) «Гатчинской районной вечёрки»: «В 1873 году семья Доливо-Добровольских переехала в Одессу. Здесь Михаил окончил реальное училище, и в сентябре 1878 года поступил в Рижский политехнический институт. 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 Дармштадское (Германия) высшее техническое училище, где уделялось особое внимание практическому применению электричества. В 1887 году М.О. Доливо-Добровольский был приглашён в фирму AEG (Allgemeine Elektricitats-Geselschaft), где проработал всю жизнь, пройдя путь от электрика до директора фирмы».

Теперь об изобретениях. Сам М.О. Доливо-Добровольский в книге «Из истории трёхфазного тока» пишет так: «Отдельные изобретения различных изобретателей иногда наслаиваются или перекрещиваются самым причудливым образом. Приоритет в таких случаях очень трудно установить. . С возникновением трёхфазного тока связано много имён, каждое с известным правом. Самый краткий их перечень в алфавитном порядке таков: Бредли, Венстрём, Доливо-Добровольский, Тесла, Феррарис, Хазельваедер. Но я мог бы его при небольшом усилии удвоить».

Говоря очень кратко, суть истории такова. Промышленную систему переменного тока (генератор, оборудование электропередачи и асинхронные моторы без коллектора) изобрёл Никола Тесла. Эта система была двухфазной. С июня 1888 года Тесла и Вестингауз начали работы по электрификации в США. Тесла имел патенты со всеобьемлющими формулировками, под которые подходило и другое оборудование (в частности, Доливо-Добровольского). Система Вестингауза и Теслы оказалась менее удачной, чем у Доливо-Добровольского, но это стало ясно всем, лишь когда новая система Доливо-Добровольского была запущена в 1891 году. Сразу же была запущена и «патентная война». С одной стороны, новая система была явно лучше тесловской и подлежала повсеместному внедрению, с другой стороны – чтобы её строить, надо было, согласно формулировкам тесловских патентов, платить Тесле и Вестингаузу. В этом смысле патентно чистым в новой системе был только ротор «беличья клетка». Похожая история произошла и с радиосвязью. В ходе «патентных войн» имя Николы Теслы старательно удалялось из истории электротехники.

Перейдём к технической стороне вопроса.
Вот генератор, линии и мотор Теслы:
Вот мотор Доливо-Добровольского, точнее, схематическое изображение ротора:
И вот его линии электропередачи:
(Иллюстрации взяты из Википедии)

Далее цитирую по книге К.В. Рыжков «100 великих изобретений» (М.: Вече, 1999):

«Изобретение Теслы знаменовало собой начало новой эры в электротехнике и вызвало к себе живейший интерес во всём мире. Уже в июне 1888 года фирма «Вестингауз Электрик Компани» купила у него за миллион долларов все патенты на двухфазную систему и предложила организовать на своих заводах выпуск асинхронных двигателей. Эти двигатели поступили в продажу в следующем году. Они были гораздо лучше и надёжнее всех существовавших до этого моделей, но не получили широкого распространения, так как оказались весьма неудачно сконструированы. Обмотка статора в них выполнялась в виде катушек, насаженных на выступающие полюса. Неудачной была и конструкция ротора в виде барабана с двумя взаимно перпендикулярными, замкнутыми на себя катушками. Всё это заметно снижало качество двигателя как в момент пуска, так и в рабочем режиме. Вскоре индукционный двигатель Теслы был значительно переработан и усовершенствован русским электротехником Доливо-Добровольским… Первым важным новшеством, которое внёс Доливо-Добровольский в асинхронный двигатель, было создание ротора с обмоткой «в виде беличьей клетки». Во всех ранних моделях асинхронных двигателей роторы были очень неудачными, и поэтому КПД этих моторов был ниже, чем у других типов электрических двигателей. (Феррарис… создал асинхронный двухфазный двигатель с КПД порядка 50% и считал это пределом.) Очень большое значение играл здесь материал, из которого изготавливался ротор, поскольку тот должен был удовлетворять сразу двум условиям: иметь малое электрическое сопротивление (чтобы индуцируемые токи могли свободно протекать через его поверхность) и иметь хорошую магнитную проницаемость (чтобы энергия магнитного поля не растрачивалась понапрасну). С точки зрения уменьшения электрического сопротивления лучшим конструктивным решением мог бы стать ротор в виде медного цилиндра. Но медь плохой проводник для магнитного потока статора, и КПД такого двигателя был очень низким. Если медный цилиндр заменяли стальным, то магнитный поток резко возрастал, но, поскольку электрическая проводимость стали меньше, чем меди, КПД опять был невысоким. Доливо-Добровольский нашёл выход из этого противоречия: он выполнил ротор в виде стального цилиндра (что уменьшало его магнитное сопротивление), а в просверленные по периферии последнего каналы стал закладывать медные стержни (что уменьшало электрическое сопротивление). На лобовых частях ротора эти стержни электрически соединялись друг с другом (замыкались сами на себя). Решение Доливо-Добровольского оказалось наилучшим. После того как он получил в 1889 году патент на свой ротор, его устройство принципиально не менялось вплоть до настоящего времени. Вслед за тем Доливо-Добровольский стал думать над конструкцией статора – неподвижной части двигателя. Конструкция Теслы казалась ему нерациональной. Поскольку КПД электрического двигателя напрямую зависит оттого, насколько полно магнитное поле статора используется ротором, то, следовательно, чем больше магнитных линий статора замыкаются на воздух (то есть не проходят через поверхность ротора), тем больше потери электрической энергии и тем меньше КПД. Чтобы этого не происходило, зазор между ротором и статором должен быть как можно меньше. Двигатель Теслы с этой точки зрения был далёк от совершенства – выступающие полюса катушек на статоре (как это видно на рисунке) создавали слишком большой зазор между статором и ротором. Кроме того, в двухфазном двигателе не получалось равномерное движение ротора. Исходя из этого, Доливо-Добровольский видел перед собой две задачи: повысить КПД двигателя и добиться большей равномерности его работы. Первая задача была несложной – достаточно было убрать выступающие полюса электромагнитов и равномерно распределить их обмотки по всей окружности статора, чтобы КПД двигателя сразу увеличилось. Но как разрешить вторую проблему? Неравномерность вращения можно было заметно уменьшить, лишь увеличив число фаз с двух до трёх. Но был ли этот путь рациональным? Получить трёхфазный ток, как уже говорилось, не представляло большого труда. Построить трёхфазный двигатель тоже было нетрудно – для этого достаточно разместить на статоре три катушки вместо двух и каждую из них соединить двумя проводами с соответствующей катушкой генератора. Этот двигатель должен был по всем параметрам быть лучше двухфазного двигателя Теслы, кроме одного момента – он требовал для своего питания шести проводов, вместо четырёх. Таким образом, система становилась чрезмерно громоздкой и дорогой. Но, может быть, существовала возможность подключить двигатель к генератору как-нибудь по-другому? …И, наконец, решение, совершенно неожиданное и гениальное по своей простоте, было найдено».

Читайте также:  Как правильно отремонтировать фундамент дома

Это решение было продемонстрировано на Франкфуртской международной электротехнической выставке 1891 года. Цитирую журнал «Релейщик»
«Высоковольтная линия электропередачи (ВЛ) длиной 170 км и напряжением 15 кВ соединила ГЭС близ местечка Лауфен с городом Франкфурт-на-Майне, где проходила Международная электротехническая выставка.

В числе других элементов на ВЛ были смонтированы и устройства её защиты от повреждений. Официальный пуск ВЛ состоялся 25 августа 1891 г. Однако перед пуском ВЛ возникли неожиданные затруднения. Дело в том, что ВЛ пересекла территории четырёх германских земель, и местные власти очень опасались высокого напряжения. Люди испытывали страх перед деревянными столбами с табличками, на которых был изображён череп. Люди очень опасались обрыва провода и падения его на землю, хотя было разъяснено, что все меры безопасности предусмотрены и ВЛ надёжно защищена. Тогда М.О. Доливо-Добровольскому пришлось провести опасный, но убедительный эксперимент. На границе двух земель собрались представители местных властей. Включили ВЛ под напряжение, и на глазах у всех присутствующих искусственным путём оборвали провод, который с яркой вспышкой упал на рельсы железной дороги. М.О. Доливо-Добровольский сейчас же подошёл и поднял провод голыми руками – настолько он был уверен, что спроектированная им защита сработает надёжно. Это было первое короткое замыкание и первое правильное срабатывание реле защиты».

Теперь отметим один момент, который остался недоисследованным. Упомянутые здесь изобретатели говорили о «вращающемся магнитном поле». Либо эти слова возникли из-за тех самых войн формулировок, либо это просто образное выражение. Описанные выше моторы – и Теслы, и Феррариса, и Доливо-Добровольского – по-видимому, вращение магнитного поля не используют. Я говорю «по-видимому», потому что ротор вращающееся поле всё-таки создаёт. Статор – нет. Переключение обмоток – это не вращение поля. В самой явной форме разницу можно увидеть при рассмотрении опыта Араго (1824 год) и мотора Бейли (1879 год). В опыте Араго постоянный магнит вращается рядом с медным диском, и диск начинает вращаться вслед за магнитом. В моторе Бейли вместо постоянного магнита несколько катушек и коммутатор, который переключает ток с одной катушки на другую по кругу. Диск и здесь вращается по направлению включения очередной катушки, как если бы рядом вращался магнит. Но в статьях Теслы описаны устройства, использующие именно вращение поля – например, катушка электромагнита вращается у него вокруг продольной оси. Сегодня мы вооружены знанием про силу Лоренца и можем представить, чего ожидать от таких устройств. Но как они работают на самом деле?

Михаил Осипович 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 Михаила Осиповича переехали в Одессу.

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 в училище электротехническую лабораторию.

Михаил Осипович с отличием окончил высшее техническое училище и остался в нем ассистентом в недавно открывшейся электротехнической лаборатории. Позднее молодой ученый преподавал студентам курс, который назывался «Электрохимия с особым вниманием к гальванопластике и металлургии».

В 1884—1885 годах появляются первые публикации в прессе Доливо-Добровольского в области электрохимии. В журнале «Электричество» Михаил Осипович раскрыл способ получения алюминия из его окиси при высокой температуре и поведал о другом открытии, связанном с топливными элементами. Достижения молодого ученого не остались без внимания. Он стал считаться одним из самых выдающихся инженеров своего времени, и был приглашен в 1887 году в немецкую фирму AEG (Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft), где практически занимал пост технического руководителя. Позднее, в 1909 году был назначен директором AEG и проработал в этой должности до конца жизни.

Работая в AEG, Михаил Осипович усовершенствовал электромагнитные амперметры и вольтметры для измерения постоянного и переменного токов (1887-1888). Для различного рода измерительных приборов удачно применил принцип двигателя с вращающимся магнитным полем (1892). Создал также приборы для устранения в телефонах помех от электрических сетей сильных токов (1892), изобрёл способ деления напряжения постоянного тока, основанный на применении неподвижной катушки индуктивности, которую он назвал делителем напряжения (1893).

Читайте также:  Шина заземления медная на изоляторах

Творческая и инженерная деятельность М. О. Доливо-Добровольского была направлена на решение задач, связанных с практическим использованием электроэнергии. Электротехника того времени использовала постоянный ток. Михаилу Осиповичу Доливо-Добровольскому и Николе Тесла принадлежит честь создания генераторов переменного тока, которые совершили революцию в электротехнике.

Весной 1889 г. М. О. Доливо-Добровольским был построен (после Н. Теслы и Г. Феррариса) трёхфазный асинхронный двигатель мощностью около 100 Вт. 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. Конструкция двигателя оказалась предельно простой и надежной, так как не содержала коллектора и щеточного узла. В 1889 г. М. О. Доливо-Добровольский получил патент на своё изобретение.

Тогда же им был спроектирован и построен второй асинхронный двигатель на 3-5 л.с. Параллельно с двигателем им был изготовлен и генератор трехфазного тока на 15-20 кВт.

В результате исследования различных схем обмоток учёный сделал ответвления от трёх равноотстоящих точек якоря машины постоянного тока. Таким образом, были получены токи с разностью фаз 120 градусов. Уже в первых генераторах применялись два основных способа соединения обмоток: в звезду и треугольник.

1889-м годом датируется и изобретение Доливо-Добровольским трехфазного трансформатора, который первоначально был с радиальным расположением сердечников. Таким путём была найдена связанная трёхфазная система, отличительной особенностью которой являлось использование для передачи и распределения электроэнергии только трёх проводов.

Для развития данного перспективного направления фирма AEG объединила свои усилия с швейцарским машиностроительным заводом «Эрликон», техническим директором которого был Чарльз Браун. Браун активно подключился к отработке конструкции асинхронных двигателей. Общие научные интересы М.О. Доливо-Добровольского и Ч. Брауна касались не только вращающихся электрических машин. Они вместе активно работали над трансформаторами и проблемами передачи высоковольтного напряжения.

В 1890 году техническое бюро Оскара фон Миллера получает заказ на строительство линии электропередачи от электростанции на реке Неккер (рядом с селением Лауфен) до городка Хайльбронн длиной 10 км. Миллер, будучи горячим сторонником трехфазного тока и электропередач на длинные расстояния, убедил заказчиков применить систему трехфазного тока. Согласно этого проекта, двигатели для Хайльбронна должны были изготавливаться фирмой AEG, а генератор мощностью 300 л.с. и масляные трансформаторы фирмой «Эрликон». Разработку генератора выполнял Ч. Браун.

У практического применения переменного трехфазного тока было немало противников. Даже человек с прогрессивными взглядами Т. Эдисон пытался в 80-х годах XIX века принять в Америке законы, которые должны были запретить использование переменного тока. Он сравнивал прокладку подземных кабелей переменного тока с закапыванием взрывчатых веществ.

Поэтому требовалось убедить мировую техническую общественность в преимуществе трехфазной системы переменного тока, в том числе для передачи электроэнергии на большие расстояния.

В том же 1890 году было принято решение о проведении международной электротехнической выставки во Франкфурте, на которой все желающие фирмы должны были продемонстрировать свои технические решения и возможности. Упомянутый выше О. Миллер был назначен техническим директором выставки. Для демонстрации возможностей трехфазного тока и передачи энергии при высоком напряжении он предложил построить линию передачи от Лауфенской электростанции до Франкфурта длиной 170 км. Выставка должна была открыться в середине 1891 года. В июле 1890 года Миллер получил согласие руководства AEG и «Эрликон» на участие в проекте и на поставку оборудования. В связи с отсутствием необходимого опыта и научных знаний по высоковольтным передачам построение данной системы многими представлялось чистой авантюрой.

Генератор мощностью 300 л.с. по первоначальным планам должен был быть построен в 1892 году. Для целей использования его в выставочной системе потребовалось изготовить его на год раньше. С этой работой успешно справилась фирма «Эрликон» под руководством Ч. Брауна. В качестве приемника должен был служить асинхронный двигатель мощностью 100 л.с., разрабатываемый Доливо-Добровольским в фирме AEG. По предварительным расчетам напряжение в линии передачи должно было составлять 20000 В.

В начале 1891 г. начались публичные эксперименты с линией передачи с целью определить возможность передачи токов высокого напряжения. Эксперименты с напряжениями до 33000 В дали хорошие результаты. Определено минимальное расстояние между проводами, при котором происходит пробой воздушного промежутка. Одновременно Доливо-Добровольский продемонстрировал действующий макет трехфазной электропередачи с нагрузкой в виде асинхронного двигателя мощностью 750 Вт (1 л.с.). Таким образом, была доказана возможность передачи высокого напряжения.

В марте 1891 г. выходит подробнейшая статья Доливо-Добровольского в журнале «Elektrotechnische Zeitschrift»: «Передача энергии посредством переменных токов различных фаз». Статья убедительно доказывала преимущества именно трехфазных систем.

Для привода насоса искусственного водопада на выставке во Франкфурте Доливо- Добровольский сконструировал асинхронный двигатель мощностью уже 100 л.с. с фазным ротором. В разгар работ из проекта вышел Ч. Браун, основав собственную фирму, и доведение всей системы легло на Доливо-Добровольского.

25 августа 1891 г. ровно в полдень на территории выставки во Франкфурте впервые загорелись 1000 электроламп от электричества, переданного от электростанции в Лауфене. На следующий день было проведено испытание главного асинхронного двигателя. Все оборудование работало хорошо и водопад действовал. Выставка имела грандиозный успех. Делегации учёных и инженеров из-за границы приезжали ознакомиться с устройством невиданной электропередачи даже после закрытия экспозиции.

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 октябре 1891 г. Доливо-Добровольским 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.

28 декабря 1899 года Доливо-Добровольский выступил на Первом Всероссийском электротехническом съезде. В докладе «Современное развитие техники трехфазного тока» он подвел некоторые итоги своей деятельности: разработка теории трансформатора, конструирование новых измерительных приборов, двигателей и других аппаратов, изучение влияния сильноточных сетей на провода связи, исследование и практическое применение электролиза.

После удачных испытаний переменный ток стал широко использоваться в различных отраслях производства, а созданные русским инженером электрические двигатели приводили в действие мостовые и подъемные краны, насосы вакуум-аппаратов, центрифуги и воздуходувки, станки в ткацкой, прядильной и металлообрабатывающей промышленностях, механизмы и машины в портах, рудниках и верфях, прокатные станы и многое другое.
Несмотря на проживание за границей, Доливо-Добровольский сохранял российское гражданство. С началом Первой мировой войны в 1914 году он переехал в Швейцарию. Через 4 года знаменитый электротехник вернулся в Германию для работы в фирме AEG. Но хроническое заболевание сердца, которое было у Михаила Осиповича с детства, нарушило его планы.

Читайте также:  Нагревательные элементы для водонагревателей

В 1919 году в возрасте 57 лет Доливо-Добровольский умер. Незадолго до смерти Михаил Осипович написал работу «О пределах применимости трехфазного переменного тока для передачи электроэнергии на расстояние». Проведя исследования, он доказал, что при электропередачах большой мощности и на очень дальнее расстояние произойдет обратный переход от переменного тока к постоянному. Посвятив свою деятельность применению переменного тока, выдающийся изобретатель, тем не менее, предвидел в будущем возвращение к постоянному току.

Доливо-Добровольский, Михаил Осипович

Дата рождения: 2 января 1862
Место рождения: Гатчина, Россия
Подданство: Российская империя
Дата смерти: 15 ноября 1919 (57 лет)
Место смерти: Гейдельберг, Германия
Михаил Осипович Доливо-Добровольский

Почтовая марка СССР, 1962 год

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.

Биография

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.

Умер М. О. Доливо-Добровольский в 1919 году.

Изобретения М. О. Доливо-Добровольского

  • Трёхфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка» (1889, на год позже Н. Теслы).
  • Трёхфазный асинхронный двигатель с фазным ротором
  • Дугогасительная решётка для выключателей
  • Фазометр (1892).
  • Стрелочный частотомер (1897).
| следующая лекция ==>
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОПИСАНИЕ ТОЛПЫ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ. |

Дата добавления: 2016-11-24 ; просмотров: 1080 | Нарушение авторских прав

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector