Реле и лошади

»

Реле и лошади

Реле и лошади Перевод с английского по книге: Владимира Гуревича;Electrical Relays: Principles and Applications;, CRC Press (Taylor; Francis Group), Boca Raton-London-New York, 2006, 671 p





Оглавление

1.1. Реле и лошади
1.2. От Эрстэда до Генри
1.4. Реле Эдисона
1.5. Первые промышленные реле России

1.3. Профессор рисования С. Морзе

Тем временем профессор Генри продоолжает свои эксперименты по совершенствованию электромагнитов, несмотря на горький конфликт со своим недавним коллегой С. Морзе.
Профессор Генри никогда не опускался до уровня конструирования коммерчески пригодных устройств, основанных на его открытиях и поэтому не проявлял никакого интереса к патентованию конкретных приборов и аппаратов. Профессиональный художник-портретист (с 1832 г. профессор рисования и скульптуры Нью-Йоркского Университета) с очень небольшой формальной научной и технической подготовкой, С. Морзе, наоборот, никогда не занимался теоретическими изысканиями, а был человеком весьма прагматичным и обладал огромной трудоспособностью. Он просто конструировал и изготовлял новые аппараты для своего телеграфа, не забывая попутно патентовать их. При этом он пользовался консультациями известных ученых того времени, включая и самого Генри. Но патенты заявлял от своего имени и вполне справедливо считал, что патенты выдаются не на красивые теории, а на практические конструкции приборов и аппаратов, которые разрабатывал именно он. Длительные  судебные разбирательства по поводу приоритетов многочисленных патентов Морзе, основанных на идеях и открытиях Генри, отравили  многие годы жизни Генри и продолжались вплоть до самой смерти. Однако, профессор Генри был человеком достаточно сильным и мужественным и нашел в себе силы для продолжения своих исследований даже в такой неблагоприятной обстановке.

Рис. 1.13. Самуэль Морзе
Рис. 1.13. Самуэль Морзе

Интересоваться электрическим телеграфом С. Морзе начал только с 1832 г., к тому времени, когда Генри уже создал все необходимые предпосылки для успешного построения реального электрического телеграфа.  Цепкий ум С. Морзе сразу же оценил огромную коммерческую перспективность идеи передачи сообщений на большие расстояния. Засучив рукава Самуель приступил к работе. Он не был не только ученым, но даже инженером и поэтому ему нужно было работать с двойной - тройной нагрузкой. У него не было достаточно денег, чтобы заказать изготовление необходимых деталей. Он не мог купить даже изолированный провод для намотки катушек. Даже при колоссальной работоспособности Морзе ему понадобилось почти 5 лет для того, чтобы построить первую модель телеграфа, которую уже можно было продемонстрировать публике и, самое главное, Конгрессу США, от которого Морзе мечтал получить деньги для продолжения работы. Богатые люди, которым он показывал свой аппарат видели в нем не более, чем интересную забаву и вкладывать деньги не спешили. Заинтересовался его изобретением лишь один студент Альфред Вэйл (Alfred Vail), отец и брат которого владели железной и медной мануфактурой и были богатыми людьми. Альфред пообещал достать деньги на новую более совершенную модель аппарата и Морзе пришлось взять его в соавторы. В последствие, Альфред Вэйл и другой помощник Морзе по имени Вильям Бакстер (William Baxter) стали активными разработчиками многих аппаратов Морзе. В некоторых источниках даже утверждается, что именно эти ассистенты Морзе и являются настоящими авторами многих изобретений Морзе, включая и его знаменитую азбуку. Но, как бы там ни было,  к 1838 году новый аппарат был представлен Конгрессу, но не вызвал особого интереса. Не обескураженный неудачей, Морзе с удвоенной энергией готовит новое представление. Прежде всего он изготавливает две мили водонепроницаемого изолированного провода, используя для этого смолу, деготь и резину. Морзе задумал осуществить передачу сообщения между двумя кораблями по подводному кабелю собственного изготовления. Но его опять ждала неудача. Перед толпой зевак один из кораблей цепляет кабель и рвет его.
В это же время активно занимаются телеграфом и достигают сущесственных успехов Карл Гаусс и Вернер Вебер в Германии, барон Шиллинг фон Капштатт в России. Это еще более подогревает интерес Морзе. Между 1839 и 1842 годами он часто советуется с Генри по техническим вопросам и ищет его поддержку. И Генри охотно помогает Морзе, рассматривая его устройство не более, чем практическое приложение его собственных научных изысканий. Генри, весьма далекий от коммерческой стороны дела видел в лице Морзе человека, несущего в мир его, Генри, научные достижения. В феврале 1842 года, пользуясь своим авторитетом, Генри даже обращается с письмом в Конгресс с целью помочь Морзе получить инвестиции.
В 1842 году Морзе предпринимает новую попытку заинтересовать Конгресс. Наконец-то, ему удалось получить деньги (30 тысяч долларов) и 11 (24) мая 1844 г. провести успешное публичное испытание своего телеграфа. Первым в мире официально зарегистрированным сообщением, переданным по телеграфу была фраза из библии: "What hath God wrought?" произнесенная присутствовавшей на испытаниях дочерью уполномо-ченного Патентного Ведомства. 
Двенадцать лет упорного труда завершились полным триумфом и мировой славой, пришедшей к Морзе, как к создателю нового средства связи. К сожалению, в своих дальнейших  публикациях и патентах Морзе старался всячески проигнорировать роль Генри, что вызывало естественную болезненную реакцию Генри. В результате, оба они оказались втянутыми в многолетнюю судебную тяжбу и боролись за свой приоритет до конца своих дней.

Рис. 1.14. Клопфер (sounder), успользуемый Морзе в его телеграфных аппаратах

Рис. 1.14. Клопфер (sounder), успользуемый Морзе в его телеграфных аппаратах

Практически все электромагнитные элементы аппарата Морзе были всего лишь доведенными до совершенства демонстрационными моделями Генри. Например, так называемый клопфер (sounder), этот прообраз будущего громкоговорителя (динамика),  рис. 1.14, который служил для звукового сопровождения кода азбуки Морзе (точки и тире), передаваемого ключем и помогал принимать на слух сообщения, зашифрованные кодом Морзе.

Рис. 1.15. Схема телеграфа Морзе

Рис. 1.15. Схема телеграфа Морзе

Рис. 1.16. Клопфер, снабженный большим деревянным  резонатором
Каждый ключ (Кеу) имел нормально замкнутый (NC) и нормально открытый контакты (NO), рис. 1.15.
При каждом нажатии ключа на одном конце линии (Station 1) конец поворотного коромысла клопфера на втором конце линии  (Station 2) притягивался к сердечнику вертикально установленной катушки, и одновременно ударял по металлическому элементу, издающему звуковой сигнал.

Рис. 1.16. Клопфер, снабженный большим деревянным резонатором.

Для усиления звукового сигнала к клопферу позднее стали подключать дополнительный резонатор, рис. 1.16.
Как можно заметить, клопфер содержит все конструктивные элементы  электромагнитных аппаратов Генри: многовитковую катушку, железный сердечник, качающееся в вертикальной плоскости коромысло и даже звуковой индикатор. Однако, нельзя не заметить наличие двух катушек, вместо одной, что значительно увеличивало чувствительность аппарата, полюсных насадок на конце коромысла и вообще, тщательную проработку конструкции.
Эта конструктивная схема оказалась настолько удачной, что в последствие применялясь во всех аналогичных аппаратах, производимых разными компаниями в разные годы, рис. 1.17.
Через некоторое время Морзе (или, скорее всего, кто-то из его многочисленных консультатов и помощников) догадался вставить карандаш в клопфер и приделать к нему пружинный заводной механизм, протягивающий бумажную ленту под этим карандашем. Работать с телеграфом стало очень удобно и он стал стремительно распространяться по всему миру. Сначала телеграфные линии на столбах строили в США только вдоль железных  дорог, так как железные дороги уже имели выкупленнные права на земли, через которые они проходили. Естествено, что и первые услуги новой системы связи были предоставлены имено железным дорогам. К 1854 году только в США было проложено свыше 20 тысяч миль телеграфного провода. На строительстве телеграфных линий в России сделал карьеру и заработал свой первый капитал немецкий инженер Сименс, основоположник  компании, превратившейся в последствие в суперконцерн, носящий его имя.
По мере роста протяженности телеграфных линий, сигнал, достигающий приемного конца, становился все более слабым и его мощности уже не хватает для работы клопфера. И тут кто-то из команды Морзе вспоминает о демонстрационных  опытах Генри по дистанционному управлению мощным электромагнитом с помощью промежуточного чувствительного электромагнита с контактами. Это-же готовое решение проблемы! Чисто техническая сторона дела также ни у кого не вызвала вопросов: хорошо отработанная и надежно работающая конструкция клопфера содержит практичесски все необходимые элементы, рис. 1.18, для создания промежуточного элемента, повторяющего  сигналы  передающего  ключа  и  подключающего  вспомогательный источник питания (дополнительную гальваническую батарею), расположенную в середине трассы телеграфной линии в такт этим сигналам. Теперь не важно было расстояние между передающей и приемной станциями, поскольку между ними можно было включить на

Рис. 1.17. Клопферы, выпущенные разными компаниями в разные годы.
Рис. 1.17. Клопферы, выпущенные разными компаниями в разные годы.
Рис. 1.17. Клопферы, выпущенные разными компаниями в разные годы.
Рис. 1.17. Клопферы, выпущенные разными компаниями в разные годы.

Рис. 1.17. Клопферы, выпущенные разными компаниями в разные годы.
На последней фотографии клопфер конструктивно объединен с ключом.

специальных телеграфных пунктах один или даже несколько повторителей сигнала с дополнительными <свежими> батареями. Вначале, эти устройства так и называли <повторителями> и <регистрами> (Repeaters and Registers), но потом кто-то обратил внимание на то, что эти устройства выполняют в телеграфе точно те же функции, что и релейные станции на которых меняли уставших лошадей в конных поездах: они заменяли слабый сигнал (уставшую лошадь) более мощным, подключая <свежую> батарею (свежую лошадь) в середине трассы. В дальнейшем именнно этот термин стал повсеместно распростаненым и вытеснил все другие.

Рис. 1. 18. Промышленные образцы клопферов, которые использовались в качестве первых электромагнитных реле. Рис. 1. 18. Промышленные образцы клопферов, которые использовались в качестве первых электромагнитных реле. Рис. 1. 18. Промышленные образцы клопферов, которые использовались в качестве первых электромагнитных реле.

Рис. 1. 18. Промышленные образцы клопферов, которые использовались в качестве первых электромагнитных реле.

Конструкция реле начинает бурно совершенствоваться, рис. 1. 19.
Появляются новые имена, как грибы после дождя возникают новые компании, специализирующиеся на разработке и производстве реле, но еще долгие годы реле остается всего лишь составной частью телеграфной системы.

Многообмоточное и поляризованное (с дополнительным постоянным магнитом) реле, выпускавшиеся в 19 веке. Многообмоточное и поляризованное (с дополнительным постоянным магнитом) реле, выпускавшиеся в 19 веке.

Рис. 1. 19.  Многообмоточное и поляризованное (с дополнительным постоянным магнитом) реле, выпускавшиеся в 19 веке.

Страница 3 из 5«12345»
Рейтинг

В этом разделе

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Для продолжения необходимо авторизоваться

Забыли пароль?

Регистрация