Анатолий Томилин - Мир электричества
В конце XIX века среди сторонников группового и индивидуального приводов было немало споров. Одни считали, что переход к малым индивидуальным двигателям усложнит производство и продукция станет соответственно дороже. Другие настаивали на уменьшении потерь при механических передачах, на независимости размещения оборудования от центрального распределения, на повышении безопасности и общей культуры производства, а следовательно, и на повышении производительности труда. Почти четверть века шли эти препирательства, пока индивидуальный привод не победил полностью.
В 50-60-е годы XX столетия в системах управления приводом стали применяться полупроводниковые приборы. Новая силовая электроника существенно повлияла на многие области техники, в том числе и на схемы питания и управления электропривода. Особенно большую роль сыграли мощные тиристоры. Они позволили отказаться от громоздких и ненадежных ртутных выпрямителей и тиратронов.
Тиратронами (от греческого «дверь или «вход» – thyra и (элек)трон) назывались ионные приборы тлеющего разряда (с холодным катодом) или несамостоятельного дугового разряда (с подогревным катодом) и управляющими сетками. Тиратроны тлеющего разряда применялись в качестве реле, а тиратроны дугового разряда – в качестве управляемых вентилей.
В конце ХХ столетия тиратроны были вытеснены полупроводниковыми тиристорами, выполняющими те же функции.
Одна из важнейших задач в проектировании и создании электропривода – его силовое управление. В 90-х годах ХХ века ряд фирм выпустили силовые транзисторы на немыслимые, казалось бы, токи силой до 600 А при напряжениях до 1200 В. Эти приборы позволили создать новые управляющие схемы и устройства для регулируемого привода.
Современный регулируемый элекропривод – сложная комплексная система, которая является основным поставщиком механической энергии для большинства агрегатов, связанных с движением. Единый силовой канал, состоящий из разного рода преобразователей энергии, тесно сплетен с информационным каналом, в который входят всевозможные измерительные и управляющие устройства. Диапазон применений современного электропривода неоглядно широк: от аппарата для искусственного дыхания и до гигантского рольганга или шагающего экскаватора.
По прогнозам специалистов, в будущем подавляющее большинство регулируемых электроприводов будет работать на переменном токе. Лишь примерно 15 % останется на долю постоянного тока и около 10 % займут гидроприводы. Ну и 7 % устройств останется за механическими приводами.
Заключение
Конечно, по чести говоря, следовало бы продолжить описание, добавив в него рассказы об изобретении телеграфа, телефона и радио, без которых не мыслится современная жизнь. Но тогда потребовали бы рассказов телевидение и лазерная техника, полупроводниковые приборы, интегральные схемы и компьютеры, промышленная электроника, современная светотехника, электроизмерительные приборы и электротехнические материалы!… Список можно было бы, наверное, еще и продолжить. Но вспомним незабвенного Козьму Пруткова: «Нельзя объять необъятное». Так и в данном случае. Электричество прочно вошло в нашу жизнь, создало новую цивилизацию. И трудно, даже невозможно себе представить, что еще полтора века назад все было совсем иначе. Ведь начало электротехнической промышленности, примерно в 40-х годах XIX века, было весьма скромным. Пожалуй, с развитием телеграфии наметился некоторый спрос на электроприборы. Затем мощный толчок новой отрасли дало электрическое освещение. Из механической промышленности постепенно стала выделяться отрасль, которая занималась изготовлением в основном электроприборов и электромашин. В конце XIX столетия возникла электрохимия, первые успехи ощутили создатели электропривода. Была решена проблема передачи электрической энергии на большие расстояния, введен в обиход переменный ток… Электротехника шагнула от вольтова столба до центральных электростанций и от первых магнитоэлектрических машин к серьезным генераторам и турбогенераторам переменного трехфазного тока.
Что ждет нас дальше? Пытаться предсказать путь развития науки и техники – занятие неблагодарное. Действительность, как правило, опережает фантазию. Научно-технический прогресс продолжает набирать скорость. Но сколь долго это продлится и к чему приведет хотя бы за время жизни одного поколения, сказать трудно. Слишком много неизвестных в системе уравнений, описывающих жизнь общества.
Правда, есть и одно незыблемое правило, древнее, как сам человек, и справедливое на все время нашего существования: жить и творить надо так, чтобы результат был во благо, а не во вред другим людям. Только тогда имена таких творцов, как Гильберт, Ломоносов, и многих других, о ком вы прочитали в этой книге, останутся жить в памяти потомков.
