Эдисон
Шрифт:
Электрический свет быстро и широко завоевывал мир.
Спустя тридцать лет, в 1910 году, 45 миллионов лампочек было уже в ежедневном употреблении в одних только США.
Мы знакомы уже с грандиозной программой Эдисона по созданию целой системы получения и распределения электрической энергии.
С разрешением основного вопроса о лампе накаливания возникло требование на улучшенный тип генератора электрической энергии — динамо-машины, изобретение которой явилось одним из самых крупных событий в истории техники.
В динамо-машине нашла свое разрешение задача преобразования механической энергии в электрическую.
В1883 году Э. X. Ленц в докладе Петербургской Академии наук формулирует принцип обратимости: генератор динамо-машины может работать и как электродвигатель. Тем самым открываются широкие
Электрическая машина основана на законе электромагнитной индукции Фарадея. Первые машины были сконструированы еще в 1832 году. В 1871 году Грамм сооружает первую практически пригодную электрическую машину. Однако только в период 1871 —1886 годов разработаны основные элементы конструкции электрической машины промышленного значения — прототипа ныне существующих (работы Уайльда, Сименса, Уитстона, Грамма, Пагинотти, Гефнер-Альтенека, Гопкинса, Эдисона и других).
Достигнув значительного развития к середине восьмидесятых годов прошлого века, машина постоянного тока отходит на второй план, уступая первое место системам переменного тока, которые после появления практически пригодного трансформатора начинают играть решающую роль в технике XX века.
Важно установить действительное место и роль Эдисона в длинной цепи изобретений, определивших развитие динамо-машины постоянного тока. В восьмидесятых годах прошлого века в конструкции машин постоянного тока очень серьезным являлся вопрос о массивном якоре; нагревание и реактивное действие на основное магнитное поле сильно мешали работе электрических машин. В своем британском патенте (№ 1385, от 5 апреля 1880 года) — «Усовершенствования динамо— или магнитоэлектрических машин и электрических двигателей» — Эдисон впервые дал наиболее правильное решение для конструкции тела якоря электрической машины, а также впервые предложил способ выключения электрического тока путем многократного разрыва дуги. Предложенная Эдисоном толщина листов активного железа якоря в 1/32—1/64 дюйма сохранилась и до настоящего времени.
Проблема питания большого количества приемников электрического тока одним генератором электрической энергии потребовала прежде всего соответствующего регулирования режима в работе машины. Эту задачу различные изобретатели решали разными методами. Эдисон впервые предложил метод регулирования путем изменения магнитного сопротивления машины. В своем британском патенте (№ 4552, от 18 октября 1881 года) Эдисон пишет: «…Предметом изобретения является простой и эффективный способ регулировки электродвижущей силы динамо— или магнитоэлектрической машины с целью передачи потребителю только той силы тока, которая ему нужна, и для сохранения в цепи постоянного напряжения». Способ Эдисона не получил широкого развития, но в некоторых специальных случаях, например в сварочных машинах, сохранился до наших дней.
Первая динамо-машина, которую Эдисон построил, могла питать электрическим током только 60 лампочек, каждая в 16 свечей. Эти машины присоединялись ремнем к мотору или к валу трансмиссии. Изобретатель стал работать над созданием более мощной динамо-машины. Весною 1881 года он сконструировал динамо-машину, которая непосредственно соединялась с мотором, работала без приводного ремня и была способна питать током 1 200 лампочек.
Подобного проекта в то время никто не мог бы выполнить, и нередко Эдисон подвергался насмешкам критиков, мнивших себя экспертами. Однако ни нападки критиков, ни даже насмешки не могли остановить Эдисона, когда он приходил к заключению, что та или иная задача может и должна быть решена.
Хладнокровно он шел к цели, преодолевая на пути все препятствия.
Его мастерские работали днем и ночью, пока не построили эту большую по тому времени машину. Закончили ее летом 1881 года. В Париже происходила знаменитая Международная электрическая выставка, где Эдисон установил свою систему освещения. Он обещал прислать на выставку свою динамо-машину. Машина была полностью готова и испытана, оставалось только четыре часа на то, чтобы ее запаковать и отправить на пароход, направляющийся в Европу. Эдисон, предвидя все это,
Производство динамо-машин было организовано Эдисоном в Нью-Йорке, в старом здании на Герк-стрит. Во главе этой большой фабрики он ставит Бэчлора. В дальнейшем Эдисон переносит это производство в Скенектади (в трехстах километрах от Нью-Йорка), где оно явилось одним из основных камней будущих огромных предприятий — американской Всеобщей электрической компании («Дженерал электрик компани»),
Эдисон разрабатывает и совершенствует самую систему распределения токадля целей освещения.
Эдисоновская трехпроводная распределительная система, при которой многократно включенные лампы получают питание от динамо-машин, соединенных последовательно с заземленным нулевым проводом между точками соединения динамо-машин и группами ламп, явилась такой же основой для развития электрического освещения, как и разработка лампы. Трехпроводная система была изобретена в Англии, однако опять-таки только благодаря неутомимой энергии Эдисона эта система получила промышленное развитие. Нужно было Эдисону создать еще всю арматуру и аппаратуру, необходимую для установки электрического освещения. Сотрудник Эдисона Зигмунд Бергман (будущий основатель фирмы «Бергман» в Германии) открывает фабрику для вспомогательной аппаратуры, указателей напряжения силы тока (вольтметры), инсталляционных трубок, проводников, плавких предохранителей, счетчиков энергии, выключателей, патронов, люстр и т. п. Когда встал вопрос о центральной электрической станции, Эдисон начинает вырабатывать подземные проводники, кабели и всю их арматуру на другом заводе, находившемся под руководством Крузи. Он создает завод динамо-машин. Понятно, что когда электрическое освещение получило широкое распространение, необходимо было иметь счетчик, то есть прибор, измерявший количество электричества, расходуемое каждым потребителем. Первый такой счетчик — электрометр, изобретенный Эдисоном почти одновременно с появлением его первой угольной лампочки, был очень прост и состоял из электролитического элемента и небольшой проволочной катушки, соответственным образом установленной в ящике, который по своим размерам был примерно вдвое меньше обыкновенного газометра того времени и устанавливался в любом месте дома. Счетчик работал на принципе электрического разложения меди проходящим током. Осаждались медные частицы на маленькой пластинке, находящейся в электрическом элементе. По закону электролитического разложения вес осажденного слоя зависит от количества электричества, проходящего через элемент. В конце определенного периода, например каждого месяца, пластинка счетчика относилась контролером на центральную станцию, где медный осадок взвешивался и на этом основании подсчитывалось количество израсходованного электричества.
В короткое время Эдисоном было передано более трехсот патентов на свои предприятия.
Во всей очерченной работе необходимо было преодолеть еще одно очень серьезное затруднение: не было рабочих, монтеров, кроме тех, которые работали раньше с Эдисоном в Менло-Парке.
И вот в известной уже нам конторе на Пятой авеню в Нью-Йорке Эдисон открывает вечерние курсы, где его ассистенты и помощники обучают и подготавливают значительное количество специалистов для дальнейших работ. Он старался выбирать учеников из тех лиц, которые уже имели некоторый опыт с телеграфом, телефоном, тревожной сигнализацией и другими электрическими устройствами того времени. Их обучали элементарным знаниям и технике, пользуясь доскою и устными лекциями. Они изучали основы общих электрических знаний. Многие из этих учеников и рабочих впоследствии сделались крупными подрядчиками или заняли видное положение как директора или инспекторы центральных электрических станций.