Статьи

В этом отношении интересно отметить, что даже сегодня инженеры изумляются способностью машины поддерживать постоянную величину тока, подобно тому как они несколько лет назад считали чрезвычайным ее достижением удерживать постоянную разность потенциалов на клеммах. Кроме того, первое достигается так же легко, как и второе. Следует только помнить, что в индуктивной машине любого вида, если требуется постоянное напряжение, индуктивная связь между первичным, или возбуждающим контуром, и вторичным, или контуром якоря, должна быть как можно более сильной, тогда как в машинах для постоянного тока требуется как раз обратное. Противодействие протеканию индуцированного тока должно быть по возможности малым в первом случае и наибольшим во втором. Но противодействие проходящему току может быть обусловлено не единственной причиной. Оно может быть вызвано омическим сопротивлением самоиндукции. Активное сопротивление динамо-машины, или трансформатора, может иметь такую величину, что при работе с устройствами сравнительно небольшого сопротивления в очень широких пределах можно поддерживать ток почти постоянной величины. Но такое высокое сопротивление сопровождается большой потерей энергии, значит, это непрактично. Другое дело самоиндукция. Самоиндукция не означает потерю энергии. Принцип таков: применяй самоиндукцию вместо сопротивления. Есть обстоятельство, которое благоприятствует принятию этого проекта, суть которого состоит в том, что очень высокая самоиндукция может быть получена дешевым способом, если сравнительно небольшой длины провод более или менее плотно окружить железом; к тому же эффект можно усиливать по желанию, вызывая быстрое волнообразное изменение тока. Итак, необходимые условия для тока постоянной величины сводятся к следующему: слабое магнитное взаимодействие между индуцированным и индуцирующим контурами, максимально высокая самоиндукция с минимальным сопротивлением, самая большая достижимая частота изменения тока. Для постоянного напряжения с другой стороны требуется самое сильное магнитное взаимодействие между контурами, стабильного индуцирующего потока и, по возможности, отсутствие реакции. Если последние условия могут быть полностью выполнены в машине с постоянным напряжением, ее мощность многократно превзойдет мощность машины, первоначально предназначенной для выработки постоянного тока. К сожалению, тип машины, в которой эти условия могут быть соблюдены, не дает возможности получения большой электродвижущей силы, и, кроме того, существуют трудности в снятии тока.

Благодаря своей проницательной изобретательской интуиции нынешние энтузиасты дугового освещения быстро поняли недостатки машин с постоянной величиной тока. Их машины для дугового освещения имеют слабые поля, и достаточно большие якоря с медным проводом огромной длины и небольшим количеством сегментов коллектора и изменение этих параметров не позволят увеличить силу тока и необходимую самоиндукцию. Такие машины могут поддерживать практически постоянную амплитуду тока при значительном колебании сопротивления в контуре. Их мощность соответственно уменьшается, поэтому с целью сокращения значительных потерь мощности они используют простое устройство, компенсирующее исключительно сильные изменения тока. Волнообразный характер тока — едва ли не самое важное качество эффективности системы дугового освещения. Он представляет собой стабилизирующий элемент, заменяет большое омическое сопротивление без больших потерь мощности и, что еще более важно, позволяет использовать простые надежные лампы, наиболее подходящие для ламп данного вида, которые, работая от тока с определенным количеством импульсов в секунду, будут, при правильной эксплуатации, регулироваться даже лучше. Это открытие было сделано автором с опозданием на несколько лет.

Компетентные английские электротехники утверждают, что в машине с постоянной силой тока или трансформаторе регулирование достигается путем изменения фазы тока во вторичной обмотке. Ошибочность этой точки зрения может быть легко доказана, если применить устройства, которые обладают самоиндукцией и электрической емкостью или самоиндукцией и сопротивлением, то есть запаздывающий и опережающий элементы в таком соотношении не оказывают существенного влияния на фазу вторичного тока. Можно подключать или отключать любое количество таких устройств и тем самым продемонстрировать, что стабилизация тока осуществляется, в то время как электродвижущая сила меняется в зависимости от их количества. Изменение фазы вторичного тока есть просто результат, вытекающий из изменений сопротивления, и хотя вторичная реакция имеет определенное значение, всё же настоящая причина управления лежит в наличии перечисленных выше обстоятельств. Следует, однако, указать, что вышеупомянутые замечания относятся к машине с независимым возбуждением.