Фото - https://disk.yandex.ru/d/UGJY9eXCVDU5Tw
22 декабря – день энергетика. В этот день ровно 103 года назад, в 1923 году, был принят Государственный план электрификации России (план ГОЭЛРО). Даже сейчас, через столетие, этот грандиозный проект молодого Советского государства не оценен до конца. Вернее, сейчас мы воспринимаем это как данность – в наших домах светло, горят лампочки, есть электрические розетки, центральное отопление и горячая вода. Мы настолько привыкли к этому, что замечаем это только тогда, когда нам эти блага отключают.
Первые изобретения человечества
Тот момент, когда обезьяна стала человеком, невозможно зафиксировать. Возможно, это произошло в то время, когда стали использовать камни и палки. Да, но звери и птицы тоже используют их в добывании пищи, однако только человек изобрел составные орудия труда. Миллион лет назад наши предки стали пользоваться рубилом. Рубило представлял из себя обтёсанный камень, чтобы его можно было держать в руке и бить заострённым концом, это уже обработка камня! Еще раньше стали использовать дерево. Такой предмет, как посох, пришел к нам из глубины веков, из доисторической эпохи. Скипетр - символ царской власти — с древнегреческого переводится как «посох». Волшебная палочка, посох пастуха, да даже обыкновенный лом берут свое начало с самого древнего орудия труда «палки – копалки». Кто-то придумал соединить палку и камень. Появились копье и топор — это были первые составные орудия труда, которые значительно удлинили руки человеку. Произошла мгновенная эволюция, только не организма. Представьте себе, сколько бы понадобилось времени природе на то, чтобы рука человека превратилась в топор. Да и возможно ли это? Может, только в сказках. Причем все эти изобретения древних людей мы используем и в наши дни. Они прошли с нами все эпохи. А, например, поршневую паровую установку, которая использовалась весь XIX и половину XX века в пароходах и паровозах, сейчас можно увидеть только в музее.
Каменные топоры тоже прошли эволюцию и стали похожи на современные железные. Он стал универсальным инструментом. Даже сейчас есть умельцы, которые смогут с помощью одного топора построить дом и говорят, что и кашу сварить.
Изобретение колеса 5 тысячелетий назад было такими же прорывом. Возможность перемещать грузы дало старт развитию металлургии, земледелию, строительству и много чему еще. До сих пор человечество использует и совершенствует колесо.
В наше время тоже есть изобретения, которые перевернули весь мир
XX век войдет в историю (если человечество не одумается, конечно, и история продолжится) как, наверное, самый богатый век на открытия и изобретения. Радио, телевидение, авиация, ракеты, атомная и водородная бомба, АЭС, ГЭС, компьютеры и многое другое. Не в одном веке до этого не было в нашей истории такого прогресса за сто лет, да и даже за пятьсот. От телеги до ракеты.
Весь этот прогресс был бы невозможен без электричества и, конечно, без электрических машин. Говорят, что все это создал друг инопланетян Никола Тесла. На самом деле его вклад был в том, что он только запатентовал переменный ток и то двух фазный.
Для промышленности нужна энергия. Пока человечество не научилось использовать электроэнергию, пользовалось энергией пара и воды. Об электричестве люди знали с древних времен. Но работать на себя человечество заставило его относительно недавно. В начале XIX века появились гальванические элементы, они и сейчас есть, это батарейки. Электрохимические источники электроэнергии. Но их энергии было мало. Тогда в промышленности использовались паровые машины. Встала задача: как механическую энергию преобразовать в электрическую. В 1989 году построен первый трёхфазный асинхронный двигатель, трёхфазный трансформатор и трёхфазный синхронный генератор. Годом раньше была изобретена система трехфазного переменного тока (токи с разностью фаз 120 градусов). А уже в 1891 году состоялась передача электроэнергии на 170 километров. Были заложены основы современной электротехники. И все это создал инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский (1862-1919 гг.). Родился в многодетной дворянской семье. В студенчестве за антиправительственные агитации был исключен из института. Пришлось учиться за границей. Там и работал. Мечтал вернуться в Россию. Особенно в Советскую Россию. Но, к сожалению, рано ушел из жизни. Без его изобретений и научных открытий невозможно было реализации плана ГОЭЛРО.
Электрические машины
В Советской России прекрасно понимали, что электрификация страны даст большой прирост в экономике молодого государства. Подход был строго научный, и это дало большие плоды, которыми мы пользуемся и поныне. Изобретения колеса можно сравнить с изобретением Михаила Осиповича асинхронного электродвигателя — главного трудяги мировой промышленности.
С тех времён, как он был создан в «железе», прошло уже больше 100 лет, но он не претерпел никаких изменений. То есть вообще никаких. Собственно, как и трансформатор, да и генератор переменного тока.
Мне пришлось ремонтировать асинхронный двигатель аж 1949 года выпуска, разобрал, снял подшипники (возможно, их уже меняли), почистил, смазал, поставил все на место, заменил одну шпильку и всё. Даже не делал демонтаж двигателя. При должном уходе, думаю, он до сих пор ту мельницу крутит.
Приходилось подключать, ремонтировать асинхронные электродвигатели. Простота конструкций: ротор, вал, два подшипника, две крышки и статор, вентилятор, охлаждение с крышкой. И всё это соединяется либо четырьмя шпильками, либо восемью болтами. Сейчас колесо автомобиля гораздо сложней. Условия работы тоже очень у них непростые. Чтобы добраться до некоторых, приходилось их откапывать из цемента или других сыпучих материалов. Помню, залитый бетоном двигатель крутил транспортёрную ленту. Лента встала, взяли кувалду и лом. Стали прорубаться к двигателю. Бетон тяжело шёл, да и место неудачное — не размахнуться: с одной стороны стена, с другой — швеллер мешает, но терпенье и труд… Через несколько часов добрались до двигателя. Оказалось, дело в кабеле. А двигатель цел!
Можно подключить в однофазную сеть, используя конденсатор, правда, с потерей мощности. В каждом доме в стиральной машинке есть такой двигатель.
Область применения его обширна: краны, лифты, лебёдки, станки, прессы, пилорамы — всего не перечислить. В электромобиле «Тесла» тоже стоит наш трудяга, а по идее, автомобиль должен быть назван «Михаил». Ну да ладно. У нас тоже идет развитие электротранспорта, и есть успехи и прорывы. А вообще-то первое место в мире у нас по электрификации железных дорог, РЖД только в квартал перевозит 340 миллионов тонн грузов, это примерно 6 миллионов вагонов! Не говоря уже о других видах транспорта. Но про это в другой раз.
Во второй половине XX века были изобретены полупроводники. Это был первый шаг к современным компьютерам, но это одна сторона. С их помощью стало возможным изменять частоту тока (стандартная частота тока в России 50 Герц), соответственно изменять частоту вращения асинхронного электродвигателя без потери мощности, что еще больше расширило область применения. В космосе асинхронные двигатели летают почти с первых космических запусков. Потенциал и область применения как у колеса. Это и есть колесо. Колесо XX века, без которого невозможно ни болт выточить, ни ракету построить.
Чесноков П.