Сегодня подобного типа устройства приводят в движение пассажирские поезда и уборочные комбайны, они установлены в стиральных машинах и кондиционерах, активно используются в промышленности.
В основе работы трехфазного асинхронного электродвигателя лежит принцип преобразования электрической энергии в механическую. Подключенный к источнику переменного тока неподвижный статор устройства создает магнитное поле, которое запускает вращение ротора. Простота конструкции, эффективность и экономичность изобретения Доливо-Добровольского сделали его самым надежным из существующих источников энергии, не знающим аналогов.
Создание асинхронного трехфазного электродвигателя ознаменовало новую эру научно-технического прогресса, повлияв практически на все сферы человеческой жизни, и способствовало ускорению развития мировой промышленности и экономики.
Как появился первый асинхронный двигатель
В 1888 году выпускник Дармштадтского высшего технического училища Михаил Осипович Доливо-Добровольский (1862-1919) ознакомился с новейшей научной работой итальянского электротехника Галилео Феррариса, в которой описывался принцип работы двигателя, питающегося от заряда переменного тока. В статье высказывалось мнение, что подобный двигатель будет малопродуктивен. Однако русский инженер не согласился с выводами именитого итальянского ученого и начал работу по созданию первого в мире асинхронного двигателя. Всего через год, в 1889 году, он уже имел на руках патент на свое изобретение — трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличье колесо».
В следующем году изобретение Доливо-Добровольского было запатентовано в Великобритании и асинхронные машины начали своё триумфальное распространение по всему миру. Уже в 1903 году в районе города Новороссийска открывается первый в мире элеватор, где массово применяется изобретение русского инженера. Вплоть до сегодняшнего дня именно двигатели Доливо-Добровольского являются самыми распространенными из всех видов электродвигателей.
Суть работы асинхронного двигателя
Трехфазный асинхронный электродвигатель, также известный как индукционный двигатель, работает на основе преобразования электрической энергии в механическую. Он состоит из статора и ротора. Статор имеет три набора обмоток, подключенных к трехфазной переменной сети. Ротор выполнен в виде короткозамкнутого кругового контура, который вращается внутри статора, не имея прямого электрического соединения с источником питания.
Когда статор подключается к источнику переменного тока, то возникают магнитные поля, которые вращаются вокруг оси статора. Эти поля взаимодействуют с полями ротора, вызывая в нем токи путем индукции. Эти токи создают в роторе силы, которые заставляют его вращаться в направлении вращения поля статора.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Синхронизация скорости вращения ротора с частотой переменного тока сети невозможна из-за необходимости преодоления электрических потерь и трения. Ротор из-за этого обычно уступает по скорости вращения полю статора на определенный угол, что и вызывает причину возникновения асинхронности, откуда и происходит название электродвигателя.
Преимущества асинхронного электродвигателя:
- Простота конструкции. Асинхронный электродвигатель состоит из нескольких элементов и не требует сложного обслуживания.
- Надежность. Асинхронный электродвигатель имеет меньшее число движущихся частей, что уменьшает вероятность поломки и износа.
- Экономичность. Асинхронный электродвигатель обладает высокой энергоэффективностью, что позволяет снижать затраты на электроэнергию.
- Простота управления. Асинхронный электродвигатель не требует сложного управления, и его можно легко включить и выключить.
- Асинхронный электродвигатель работает бесшумно и не создает больших вибраций.
- Асинхронный электродвигатель по сравнению с другими видами электродвигателей имеет более низкую стоимость.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Михаил Доливо-Добровольский сам работал над созданием первого в мире полностью электрифицированного элеватора, где в качестве силовой установки применялись созданные им же асинхронные машины.
Значение создания асинхронной машины
Михаил Осипович Доливо-Добровольский внес огромный вклад в развитие электротехники, создав трехфазный асинхронный двигатель. Это было революционное изобретение, которое существенно улучшило эффективность и экономичность промышленных производств.
Первые прототипы двигателя были разработаны в 1889 году и уже к началу XX века Доливо-Добровольский внедрил свое изобретение на промышленных предприятиях в разных странах мира. Благодаря своей простоте и надежности, трехфазный асинхронный двигатель продолжает широко применяться в самых разных отраслях – в промышленных производствах, на транспорте, в бытовых приборах (стиральных машинах и вентиляторах кондиционеров), в сельском хозяйстве, сфере энергетики, в металлургической промышленности при добыче полезных ископаемых, на водоочистительных станциях, в медицине, авиационной, а также автомобильной промышленности.
С помощью трехфазного асинхронного двигателя была осуществлена широкомасштабная электрификация мира, что дало толчок к промышленному и технологическому прогрессу. Кроме того, создание этого типа двигателя повысило эффективность промышленного производства и сократило затраты на электроэнергию.
Трехфазный асинхронный двигатель до сих пор остается самым популярным видом электродвигателей. Эта разработка стала очередным подтверждением высочайшего уровня российской науки, которая, в буквальном смысле, способна преображать всю человеческую цивилизацию, благодаря своим прорывным изобретениям.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Михаил Доливо-Добровольский также создал искрогасительную решетку для выключателей, фазометр и стрелочный частотомер.
Популярные вопросы
Вопрос: Работа какого ученого вдохновила М. Доливо-Добровольского на созданием асинхронной машины?
Ответ: Итальянского электротехника Галилео Феррариса.
Вопрос: В каком году был получен первый патент на асинронный трехфазный двигатель?
Ответ: В 1889 году.