Техника - молодёжи 1944-01, страница 16
Инж. Т: КОНЫШЕВА Не так давно на территории одного из московских заводов производились необычные испытания. На заводском дворе стоял малолитражный автомобиль. Вместо обычного бензинового двигателя из открытого ка-пота виднелся электромотор. • Через весь двор над машиной тянулись провода. На крыше кузова был укреплен большой медный виток. Расстояние примерно в метр разделяло этот виток от проводов. — Включайте генератор! — послышалась команда водителя. — Включайте генератор! — повторил в телефонную трубку стоящий неподалеку механик. Через несколько машут в машине зажглись электрические лампочки. Водитель отодвинул рычаг и включил рубильник. Большая стеклянная лампа выпрямителя, I помещенная »на заднем сидении машины, ' наполнилась синим светом. Заработал мо-1 тор. Автомобиль дернулся, но не двинулся с места. — Вероятно, ток мал, — проговорил один ' из присутствующих. ♦— Попробую настроить в резонанс,— отозвался водитель и повернул рычаг, соединенный с медным витком на крыше автомобиля 1 Синее свечение выпрямительной лампы | усилилось. Автомобиль вздрогнул и медленно поехал по заводскому двору. 1 Так впервые в мпре пришел в движение экипаж, получающий для тяги энергию на расстоянии. Конструктор этого экипажа — советский 1 ученый доктор технических наук, лауреат 1 Сталинской премии — Г. Бабат. 1 Интересна история этого изобретения. Первые предложения и опыты по передаче * электрической энергии без проводов связанны с именем югославского электрика Ни-«колы Тесла. Этот ученый на рубеже XIX «и XX веков высказал ряд идей о возможности насыщения пространства электрической энергией. Это позволило бы отказаться от проводов, связывающих место производства энергии с ее потребителями. Электрический ток от городской сети 1 поступает в трансформатор 2, Напряжение повышается до нескольких тысяч вольт. Переменный ток высокого напряжения при помощи газотронов 3 выпрямляется и идет к генераторной лампе 4. Лампа рубит ток на отдельные импульсы. Импульсы принимаются колебательным контуром, образованным тяговой сетью 6 и конден-гаторами 5.В проводах сети возбуждается электрический ток. Частота его равна частоте импульсов. Вокруг проводников 6 возникает электромагнитное поле, возбуждающее токи высокой частоты в приемных витках 7 подвижного состава. Батарея конденсаторов 8 усиливает ток в приемной цепи. К приемному витку подключается выпрямитель 9. Он превращает высокочастотный ток приемного витка в постоянный. Этот ток фильтруется* освобождается 7г остатков тока высокой частоты конден-атором 10 и поступает в тяговый лотор 11. Рисунка С. ЛОДЫГИНА Идеи Тесла не привели к реальным результатам. Ученый не дал) ни схем, яи конструкций, ни расчетов. В наследство потомкам осталась лишь фотография грандиозной башни Тесла — непонятной конструкции, воздвигнутой в Лонг-Айланд. Башня, по замыслу автора, должна была служить антенной, рассеивающей энергию в пространстве. В 1922 году Морис Леблан во Французской академии наук изложил свой проект «Об электрификации железных дорог при помощи переменных токов повышенной частоты*. Основным затруднением в осуществлении этого проекта Леблан считал отсутствие достаточно мощных электровакуумных приборов, способных генерировать токи высокой частоты, а также преобразовывать их в токи низкой частоты. После сообщения Леблана в различных газетах и журналах появились статьи о проблеме бесконтактной передачи электроэнергии безрельсовому транспорту. Однако эта проблема в то время была предметом теоретических рассуждений. В 1924 году в одном из номеров журнала «Мир (приключений* был напечатай оригинальный рисунок: выбросив руку в сторону, мчался мотоциклист. На раме машины не было ни бачка с бензином, ни двигателя внутреннего сгорания. Внизу у подиожки мотоцикла были прикреплены металлические витки. В земле под дорогой лежал электрический кабель, несущий ток высокой частоты. Картина была озаглавлена «От фантазии к науке» и сопровождалась небольшим текстом, в котором предсказывалась возможность питания всех видов транспорта током высокой частоты без проводов. Этот журнал попал в руки будущему советскому ученому Г. Бабат, и весьма вероятно, что картинка, изображающая необычный мотоцикл, послужила одной из причин того, что он выбрал своей специальностью токи высокой частоты. Итак, спустя 20 с лишним лет после сообщения Леблана во Французской академии наук, советский ученый стер грань между фантастикой и наукой и привел в движение экипаж, питающийся энергией без проводов. Схема подачи энергии ъ обычном электротранспорте— это непрерывная цепь проводников, связывающих генератор с мотором. Если в такой цепи произойдет хоггя бы маленький разрыв, то тотчас же прекратится подача тока, и транспорт будет лишен энергии. Но если речь идет о быстропеременном токе, то здесь свойства электричества меняются: энергия уже не задерживается проводником и способна от него оторваться. И чем выше частота, тем на большие расстояния «уходит» энергия от проводников. Характерный пример этого явления — работа радиостанции. С ее антенны срываются и рассеиваются в пространстве тысячи киловатт энергии. Потребитель этой энергии—радиослушатель. Но из всей огромной энергии, рассеянной в пространстве, на его долю приходятся ничтожные дозы ватта. Это распыление энергии и ее низкий коэфкциент полезного действия не являются помехой для радиосвязи. Радиослушатель ловит волны радиостанции, и цель, таким образом, достигается в полной мере. Однако для транспортников распыление энергий ш может принести пользы. Здесь задача энергетиков состоит в том, чтобы максимально довести энергию к1 потребителю и заставить ее выполнить полезную работу. В этом случае транспорт по сравнению с радио имеет свои преимущества Ему не нужно преодолевать огромные расстояния, наоборот, здесь передача энергии может измеряться метрами, а не тысячами» километров. Так нельзя ли на таком коротком! расстоянии побороть явление напрасного рассеивания энергии и. собрать ее в возможно большем количестве? Для того чтобы, решить эту задачу, необходимо найти золотую середину в выборе частоты тока». i Совершенно очевидно, что нельзя удержать энергию, если транспортники возьмут для своих целей ток такой частоты, который используется радиопередатчиком. С другой стороны, ток небольшой частоты будет крепко «приэязьгвать» энергию к ее проводникам. Следовательно, выход остается один: найти такую «серединную» частотность, которая не будет безвозвратно излучаться в пространстве и насытит небольшую зону вблизи токонесущего проводника. Опыты, описанные выше, проводились с бесконтактной тяговой сетью, подвешенной на'д дорогой. Он» подтвердили принципиальную возможность бесконтактной передачи тока высокой частоты с высоким коэфициентом полезного действия. Дальнейшие работы велись с тяговой сетью, уложенноЛ в грунт под дорогой. СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 16 |
