2) Работу сдвиганья и раздвиганья углей поручить особому ответвлению того же тока, служащего и для освещения, чтобы и скорость движения углей была пропорциональна силе тока, служащего для образования вольтовой дуги.
3) Желательно, чтобы эта скорость движения углей была в известные моменты пропорциональна происшедшему нарушению в расстоянии между углями, т. е., чтобы в тех случаях, когда нужно подвинуть угли на большую величину, эта скорость была больше той, когда это требуется в незначительных размерах».
На основании этих принципов Чиколевым была разработана еще в 1873 г. особая конструкция дифференциальной лампы, которая и была выполнена в московской мастерской Яблочкова. Не удовлетворившись работой этой лампы, хотя она давала при испытаниях весьма положительные результаты, Чиколев построил в 1874 г. новый тип лампы, изображенной на фиг. 25. В этой лампе маленький электродвигатель, вращаясь в ту или другую сторону, сдвигал или раздвигал угли.
Электродвигатель возбуждался двумя электромагнитами, причем через обмотку электромагнита Е проходит главный ток, питающий вольтову дугу, а через обмотку второго электромагнита Е' — ток, ответвленный от зажимов угольных электродов. Обмотка якоря включается параллельно с электромагнитом Е. Обмотки и сопротивления подгоняются так, чтобы при определенной длине дуги противоположное действие на якорь обеих обмоток уравновешивалось. При удлинении дуги преобладающее действие получала бы ответвленная обмотка, двигатель начинал бы вращаться в сторону сближения углей. При слишком сильном сближении преобладало бы действие электромагнита Е и электродвигатель, вращаясь в обратную сторону, раздвигал бы угли до тех пор, пока не восстанавливалось бы равновесие действия обоих электромагнитов. Описанная лампа Чиколева и была первой дифференциальной лампой, получившей практическое применение и решившей практически вопрос о возможности как последовательного, так и параллельного включения нескольких дуговых ламп в цепь общего генератора.
В дальнейшем лампа Чиколева получала очень много видоизменений, предлагавшихся как самим Чиколевым, так и другими изобретателями. Так, электродвигатель заменился катушками и разного рода рычажными механизмами, сближавшими и раздвигавшими угли и т. п., но принцип дифференциального включения двух обмоток и отказа от пружин, предложенный Чиколевым, оставался, незыблемым. Сам Чиколев продолжал изобретать новые конструкции ламп, осуществляя в них все тот же принцип дифференциального действия двух электромагнитных механизмов. Так, в 1882 г. он получил русскую привилегию (№ 7185) на регулятор, изобретенный им еще в 1881 г., в котором два электродвигателя, включенные дифференциально, действовали на угледержатели, сводя или разводя угли. Через год, в 1883 г., он получил другую русскую привилегию (№ 26101 на регулятор, тоже дифференциальный, но в котором электродвигатели были заменены электромагнитами, действовавшими на угледержатели через рычажные механизмы.
Повидимому, денежные обстоятельства Чиколева в этот период были не блестящи, так как привилегии он брал не на одно свое имя, но на два имени, свое и компаньонов, как видно по их званиям, снабжавших Чиколева средствами. Компаньоном по первой привилегии был мануфактур-советник Генрих Клейбер, по второй— московский 1-ой гильдии купец Моисей Гольдберг. И после получения этих привилегий Чиколев продолжал работу над усовершенствованием своих ламп, упорно доказывая преимущества ламп с углями, расположенными вертикально один над другим, перед свечами Яблочкова, в которых угли помещались рядом (параллельно).
«Параллельное положение углей, — пишет Чиколев, — имеет за собой наглядную простоту. Противоположное (т. е. помещение одного угля над другим) имеет следующие практические качества:
а) угли можно употреблять значительно толще, что экономичнее и, по продолжительности их горения, не нужно присутствия человека для переводов,…
в) Вольтова дуга между вертикальными концами углей представляет меньше сопротивления, чем горизонтальная в свече и, кроме того, случайное увеличение сопротивления в вольтовой дуге в лампе, например, от качества угля, от ветра, немедленно исправляется автоматическим сближением углей…,
г) свет получается равный во все стороны по горизонтальному направлению и светящаяся точка, по желанию, может занимать определенную высоту.
Единственное возражение против противоположного положения углей — потребность в механизме, двигающем угли. Я думаю, что нельзя быть противником механизмов в принципе, во что бы то ни стало, а следует взвешивать тщательно все pro и contra и тогда не колебаться принимать механизм, если перевес на его стороне». Защищая и в дальнейшем свои лампы от горячих сторонников свечи Яблочкова, не имевшей никакого механизма, Чиколев говорит: «Я уверен, что электрическим лампам, действующим при помощи двух противопоставленных концами подвижных углей, принадлежит большая будущность и притом с содействием моего принципа разветвления токов».