#EH: Povšechné pochopení pro stroje dynamoelektrické a napájení napětím vysokým (1905)

... jedna věc je popis principu a funkce vinutí v motoru a druhá zmínka o napájení ...

---

Úkolem těchto řádků jest dáti jen povšechné pochopení pro stroje dynamoelektrické a ne nějaké sta­vební detaily jak počtářské tak kon­struktivní.

Stroje pro proudy střídavé staví se hlavně k účelům vyrobení a přenášení energie elektrické na velké vzdálenosti a to z toho dů­vodu, poněvadž nimi možno přímo vyráběti proudy o vysokých na­pětích, což u strojů pro proudy stejnosměrné k vůli obtížné isolaci točících se částí hlavně pak u ko­lektoru naprosto nejde. Jak na jednom místě zde již řečeno, je možno úpraviti vinutí, v němž vy­soké napětí se vyvinuje tak, aby bylo nehybné i s odvodem proudu, čímž dokonalé isolování je daleko snažší. Do elektromagnetů točí­cích se a vzbuzujících přivádí se proud stejnosměrný o nízkém na­pětí nejvýše 150 Volt.

Stroje o přímých napětích 3000 až 5000 Volt nejsou dnes žádnou zvláštností a jsou již i prove­deny centrály s přímým napětím strojovým o 16.000 Voltech. Telluride Company, společnost americká, jež využitkuje doly v jižní Africe, má vedení na sta Km dlouhé, v němž převádí energii elektrickou s napětím 40.000 Volt a to v zcela normálním pohonu. O tom, že náš slovanský vědátor v Americe dlící Tesla rodem Charvát, dělá pokusy už i s proudem napjatým na 180.000 Volt jen mimochodem budiž zmíněno.

Stroje jsou přímo poháněné a na hřídeli parních strojů nasazené. Stator lze šroubem a kolem posunouti na stranu, aby byl poho­dlný přístup k induktoru k vůli event. správkám. Obrátek má stroj málo (asi 100). Čím menší počet obrátek, tím větší musí býti stroj pro určitý výkon.

V technice proudů střídavých se uplatňují ještě některé zjevy, které v této stati popsány dosud nebyly. Proč musí býti železo lamelováno, jež zmagnetisováno podléhá neustálé změně polarity? Tak jako vzniká elektrický proud působením stálého magnetismu a pohybu, právě tak vzniká elektrický proud ve vodiči v klidu jsoucím, působí-li naň měnící se intensita mag­netická. Z pravidla tvoří každý magnet značnější těleso a repre­sentuje tudíž vodič o nepatrném takřka nulle se rovnajícím odporu.

Dle pravidla o vzniku elektrického proudu indukcí proudí elektrický proud kolmo ke směru silokřivek. Třeba bylo napětí vzniklé nepatrné v poměrně krátkém vodiči, přece se zřetelem na takřka žádný odpor může nastati taková intensita prou­dová, že by se železná jádra za­hřála přes dovolenou mez nehledě ku vzniklé ztrátě energie. Aby proud nemohl procházeli silným tělesem, lameluje se železo paralellné s procházejícími silokřivkami. Proto jsou lamellovány respek­tive z plechu a isolující vrstvy skládány všechny bubny a věnce dynam stejnosměrných a všechny elektromagnety, jež napájeny jsou střídavými proudy.

Představme si, že elektromagnet i vodič leží klidně v jakési vzájemné poloze, jež se nemění. Vinutím okolo měkkého železného jádra neprochází žádný proud, jádro není magnetickým nevychází z něho tudíž žádných křivek. Zapnutím proudu, jenž může procházeli cívkou magnetisující, vzniknou silokřivky. Proud ten však přirozeně roste od nully do svého maxima; tím roste i síla magnetisující a proto roste počet silokřivek, jež stihne klidně ležící vodič, v němž následkem toho vzbuzuje se elektrický proud ro­stoucí se vzrůstem silokřivek, jenž nabude svého maxima s maximem silokřivek odpovídajícím maximu proudu v cívce.

Zůstane-li proud mag­netisující na své výši státi, tu vzdor tomu, že tvoří i dále silokřivky, jež dosa­hují k vodiči, nevzbuzuje se v tomto vodiči dále žádný proud, nýbrž onen dříve vzniklý zmizí. Že proud ve vodiči skutečně vznikl a opět zmizel, mů­žeme konstatovali na gal­vanometru zapnutém v okruh vodiče, z toho, že magnetická střelka ze své polohy severojižní se vy­chýlila, v ní nesetrvala, nýbrž do své původní po­lohy se vrátila.

Vypněme magnetisu­jící proud, ten tudíž sklesne ze svého maxima na nullu. Počet silokřivek dříve vzniklý a se udržující na stejné výši, bude se men­šiti až zmizí úplně. Ony jaksi skočily zpět do jádra železného. V tom okamžiku seslabení a klesání počtu silokřivek vznikne ve vodiči opět proud opáčného směru, což po­znali lze na opáčné výchylce střelky a po zmizení příčiny zmizí i následek.

Vzrůstem a zmizením silvkřivek vznikl ve vodiči proud o jedné vlně. Při stálém počtu silokřivek nebudí se proud.

Tedy: Ve vodiči uzavřeném vzbuzuje se násled­kem magnetismu tehdáž proud, když vodič jest v do­sahu stoupajícího neb klesajícího počtu silokřivek.

A již se mění počet silokřivek a vodič jest v klidu, ať jest počet silokřivek stálý a vodič se pohybuje, ať se děje obojí. Vztah ten jest relativný. Elektrický proud veden okolo železného jádra, vybavuje z to­hoto magnetismus. Elektrický proud sám o sobě má taktéž účinky magnetické které mají za následek jak krátce před tím vysvětleno bylo, vzniknutí proudu.

Ve vodiči, ve kterém proud vzrůstá, vzniká následkem toho druhý proud sekundární, kterýž má opáčný směr prvého. Tento proud sekundární zdržuje proud prvý, nedá mu tak rychle vzrůsti a onen se zpožďuje. Ve vodiči, ve kterém proud mizí, vzniká následkem téhož zá­kona proud sekundární, jenž má týž směr. Tento proud sesiluje původní proud a zdržuje zmizení prvého. Toto sesílení může někdy dostoupili výše značné a bývá příčinou proražení isolace při náhlém vypnutí proudu cívek obzvláště s magnetickým jádrem, v nichž tento úkaz podružné indukce velmi nemile se uplatňuje.

Tedy! Přetínání silokřivek vodičem má za následek vzrůst neb ubývání počtu silo­křivek působících na indukci a můžeme tudíž i říci, že jak­mile se indukce ve vodiči mění, vznikne ve vodiči uzavřeném elektromotorická síla, která je tím větší, čím rychleji změny se dějí. Tato elektromotorická síla rovná se součinu z počtu silokřivek, jež ve vteřině přibyly neb ubyly a počtu závitů cívky, v níž vzniká.

---