Русские электротехники

Свои работы над свечей Яблочков начал в эпоху, когда единственным родом тока, получившим сколько-нибудь широкое применение, был ток постоянный, доставлявшийся, главным образом, от гальванических батарей. Поэтому и первые образцы «свечей» были приспособлены для питания постоянным током. В первой привилегии Яблочкова в качестве главного источника тока указана гальваническая батарея и на чертежах «свечи» изображались с углями неравной толщины (см. фиг. 4 и 6), но уже в то время Яблочков предвидел возможность применения для питания свечей переменного тока. Переменный ток был тогда весьма мало изучен. Законы, управляющие явлениями переменного тока, были неизвестны; не существовало для переменного тока и измерительных приборов; поэтому мысль применить переменный ток, притом в широких масштабах, была мыслью очень смелой. Предубеждение против переменного тока существовало даже у электриков и ко времени изобретения свечи и еще долго после ее изобретения. Даже еще в 1888 г. в одной из привилегий на усовершенствованную свечу Яблочкова (привилегия капитана Игнатьева) как на основное достоинство усовершенствования указывалось, что усовершенствованная свеча горит при постоянном токе. Приблизительно в то же время или даже несколько позже против применения переменного тока восставал в Америке сам Эдисон, сравнивая подземные кабели переменного тока высокого напряжения, проложенные по улицам, с помещенными под мостовой динамитными зарядами. Правда, в этом случае неизвестно, кто говорил устами Эдисона: электрик или финансист, владевший главнейшими патентами на применение постоянного тока.

Яблочков не испугался трудностей и смело вступил на путь применения переменного тока. Ему пришлось начать с самого основного вопроса: получения хорошего, подходящего для его целей, генератора переменного тока.

Этот вопрос был решен им совместно с крупнейшим тогда французским электромашиностроительным заводом Грамма блистательно. Был сконструирован генератор, по идее не отличающийся от самых современных генераторов переменного тока: в неподвижной обмотке машины (статоре) индуктировалась электродвижущая сила. Магнитный поток создавал вращающийся многополюсный электромагнит (ротор), питаемый через контактные кольца от особой динамомашины постоянного тока (возбудителя) (фиг. 9).

Интересно отметить, что при сооружении этого генератора экспериментально, при отсутствии всяких теоретических соображений, пришли к конструкции, обеспечивавшей генератору некоторую реактивность, что способствовало более устойчивой работе генератора на цепь, содержащую несколько свечей соединенных последовательно.

При разработке этого генератора Яблочков не упустил из виду и задачи, которой он придавал исключительное значение, задачи о «дроблении света». Он пришел к мысли о необходимости разделять общее число свечей на отдельные группы из небольшого числа свечей, соединенных последовательно в каждой группе. При этом работа каждой группы не зависела бы от работы остальных, но при этой схеме для каждой группы пришлось бы иметь независимый источник тока, что представляло бы громадные трудности. И вот в генераторе Грамма по мысли Яблочкова была осуществлена идея получения от одной машины нескольких, не зависящих друг от друга токов. Именно кольцеобразная обмотка статора была разделена на несколько секторов, не соединенных друг с другом. К концу обмотки каждого сектора присоединялась группа свечей. Машины и получали названия по числу групп — 4, 6, 8 и т. д. Каждая группа свечей, конечно, при этом работала независимо от других.

Сконструированный генератор, известный под именем машины или альтернатора Грамма, получил большое распространение. Строился он на небольшие мощности и потому электрическая станция того времени, питавшая установку со свечами Яблочкова, имела странный для настоящего времени вид: большое число мелких машин и еще более мелких возбудителей, приводимых во вращение по большей части от общих приводных валов, помощью ременных передач (фиг. 10).

Оценку значения для электрического освещения альтернатора Грамма-Яблочкова, как его следовало бы называть, дал в своем труде известный французский электрик, Жубер, современник Яблочкова, писавший: «Применение машин переменного тока получило в последние годы сильное распространение, благодаря изобретению Яблочковым его свечи… Эта машина в настоящее время является единственной машиной, которая допускает дробление света…». В некрологе Яблочкова, помещенном в журнале Французского общества электриков, говорится: «Действительно, появление свечей Яблочкова развило применение машин переменного тока Сименса, Лонтена и др. и вызвало рождение машины переменного тока Грамма, большой коэффициент самоиндукции которой, обусловил ее успех, хотя в этом не отдавали себе отчета. Отсюда началось изучение машин переменного тока Жубером и другими исследователями».