EN RU
 
Личности в истории развития городского электрического транспорта.
Шарль Ван Деполь
 
 
 
     Шарль Ван Деполь – бельгийский электротехник, изобретатель, пионер в области  электротранспортных технологий. родился  27 апреля 1846 года в г. Лихтервельде в Бельгии. Электричеством Деполь заинтересовался еще в довольно молодом возрасте, и чем  больше он узнавал об этом явлении, тем больше оно его увлекало.  В возрасте 15 лет Деполь поступает в колледж в г. Поперинг, где проходит теоретико-практический курс обучения, связанный с изучением электричества. Во время обучения в колледже в 1861 году он осуществил свой первый электрический опыт – получил электрический свет при помощи батареи, состоящей из 40 элементов Бунзена. В 1864 году он переезжает в г. Лилль, Франция, где в течении пяти лет изучает электричество в Императорском лицее, регулярно посещая лекции и практические занятия. В 1869 году Деполь уезжает в США и поселяется в Детройте, где он занимается производством дуговых ламп и изделий из древесины, в то же время не забывает свою основную профессию, экспериментируя с электрическим освещением, электрогенераторами и моторами, Еще в 1874 году Ван Деполь начинает исследования возможности движения транспортного средства при помощи электрической тяги. Он активно обсуждает эти идеи со своими единомышленниками и пишет несколько статей на эту тему, однако  финансовой поддержки его идеи не находят.
     Тем временем, 31 мая 1879 года Вернер фон Сименс демонстрирует на Международной торговой выставке в Берлине небольшой локомотив для перевозки пассажиров.  Этот маленький электропоезд приводился в движение при помощи электромотора, который получал электроэнергию через третий рельс. В течение нескольких месяцев этот электропоезд перевез более 80 000 пассажиров. Сименс и Гальске не остановились на этом достижении и в 1881 году 12 мая около Берлина была открыта первая в мире действующая линия электрического трамвая.  Ширина пути трамвая Сименса составляла один метр, а снабжение электромотора энергией осуществлялось через рельсы, напряжение на которых составляло 180 Вольт. Идея электрического трамвая в Соединенных Штатах получила широкое распространение, позже была ре-импортирована в Европу. Одним из первых изобретателей в этой области был Лео Дафт, выходец из Англии, живший в городе Джерси, штат Нью Джерси. Лео Дафт с 1883 года проводил эксперименты с использованием электрической тяги для движения локомотивов, а в 1885 открыл движение трамвайной линии в Балтиморе, заменив конную тягу на электрическую, используя систему подачи электричества напряжением 120 Вольт через третий рельс. К началу 1887 года открытые Дафтом электрические трамвайные линии, функционировали уже в нескольких городах штата Коннектикут, Нью Джерси, в г. Оранж штата Калифорния, однако вместо третьего рельса для подачи электроэнергии, Дафт использовал маленький четырехроликовый токосъемник, который перемещался на двух контактных проводах вверху трамвая. В конце 1884 года американец Джон Генри для организации трамвайной системы в городе Канзас Сити, США, использовал  переоборудованный конный трамвайный вагон, оснащенный  электромотором и токосъемным устройством с роликовым токоприемником,. Тем временем в штате Огайо в том же году Эдвард Бентли и Вальтер Найт электрифицировали трамвайную линию в Восточном Кливленде, подача электроэнергии производилась при помощи  третьего контактного рельса, который располагался посередине рельсового пути. Используя тот же принцип третьего рельса для подачи энергии, профессор Сидней Шорт и Джон Несмит пустили экспериментальную трамвайную линию в 1885 году, которая связала Денверский университет с студенческим кампусом, а с 1886/1887 года электрический трамвай уже работал на улицах Денвера. Но большинству из этих ранних экспериментальных систем предшествовали уже запатентованные конструкции Шарля Деполя.
     Отцом электрического трамвая в Соединенных Штатах как правило считают Франка Спрэга. В 1887 году Спрэг разработал трамвайные вагоны для построенной им линии в Ричмонде (штат Вирджиния), введенной в эксплуатацию в том же году, вагоны имели два электромотора, которые устанавливались между осями вагона, причем носовая их часть монтировалась таким образом, чтобы постоянно поддерживать  шестерни в сцеплении. Сам Спрэг называл такой тип расположения «тачкообразным». Позже такая конструкция стала стандартной. Для токосъема он использовал пружинный роликовый токоприемник, перемещающийся под контактным проводом, конструкция которого, как утверждается, претерпела сорок усовершенствований, пока не был создан окончательный подходящий вариант. Однако, когда Спрэг попытался зарегистрировать патент на свой роликовый  токоприемник, Американское патентное бюро отказало ему мотивируя отказ тем, что представленная Спрэгом конструкция не была оригинальной, патент на аналогичный роликовый токоприемник уже был зарегистрирован еще в 1882 году и принадлежал Шарлю Ван Деполю. Несмотря на то, что Спрэгу позволили использовать конструкцию его токоприемника далее, без обвинений в нарушении авторский прав, он был недоволен отказом в регистрации патента.      
     В 1880 Шарль Ван Деполь основывает свою компанию Ван Деполь Электрик Мануфэкчуринг (Электрическая производственная компания Ван Деполя) и переезжает в Чикаго. Начиная с этого периода его мастерской предпринято множество демонстраций инновационных конструкторских разработок в области электрического транспорта. Одной из таких разработок, показанной Ван Деполем в 1882 году, стал роликовый токоприемник предназначенный для передвижения  под контактной сетью. В 1883 году Деполем была продемонстрирована трамвайная линия, оборудованная верхним контактным проводом, причем контактный провод был закреплен в специальном V-образном желобе а токосъем осуществлялся при помощи роликов, установленных на крыше вагона. На торговой выставке в Чикаго в сентябре 1883 года Деполь продемонстрировал пассажирский трамвайный вагон с некоторыми элементами оборудования, предназначенного для токосъема с воздушной контактной сети.
  
Выдержка из патента № 285,858,., зарегистрированного на имя Ван Деполя в 1883 г для электрического кабелепровода.  На рисунке изображена схема электрического кабелепровода, который был применен Ван Деполем для  демонстрации трамвайной системы на ежегодной межрегиональной выставке в Чикаго в 1883 г. и Торонто 1884 г.
 
 
        В июле 1884 года на Ежегодной выставке в Торонто (Канада) Деполь пускает трамвайную линию длиной около километра от входа на экспозицию до главного здания  выставки. Для питания электромотора энергией Деполь использовал открытый кабелепровод расположенный между рельс, Роль положительного и отрицательного проводников играли два рельса, которые были связаны с электромотором при помощи двух электрощеток. Моторный вагон  развивал 30 л.с. и тащил за собой три прицепных вагона. Мощность генератора составляла 40 л.с. В следующем году на этой же выставке Деполь представил трамвайную линию, почти в одну милю длиной, от местной железнодорожной станции до выставочных помещений. Питание трамвайной линии осуществлялось от воздушной контактной сети за счет постоянного тока в 1400 Вольт, а токосъем производился при помощи роликового токоприемника, передвигающегося под контактной сетью. Трамваи могли передвигаться со скоростью 45 км/ч и в течение 5 дней выставки перевезли 50 тысяч пассажиров. Эту экспериментальную линию Деполя можно считать настоящей полноценной электрической трамвайной линией.
 
 
 

Выдержка из патента № 331,585, 1885г. США. На рисунке изображена система электроснабжения трамвая  с  воздушной контактной сетью, токосъем осуществляется при помощи роликового токоприемника, расположенного на крыше вагона. Токосъемное колесо токоприемника при помощи пружин прижимается к контактному проводу снизу. На рисунке справа - увеличенное изображение ролика токоприемника с боковой стороны. Подобная система применялась Ван Деполем в конструкции трамвайной линии на выставке в Торонто в 1885 году. 

 
 
 
Уже к концу 1885 года в штате Пенсильвания он построил свою первую коммерческую трамвайную линию, а затем в 1886 году были открыты трамвайные линии в Пенсильвании и Скрэнтоне. На этих линиях использовались маленькие вагоны, построенные еще для конки, электрический мотор развивал 15 л.с., размещался в передней части вагона и был связан с передней осью при помощи цепного привода. Двигатель получал энергию от воздушной контактной сети посредством маленького двухроликового токоприемника, расположенного поверх проводов. Деполь называл его бегунком. Для того чтобы придать устойчивости этой конструкции, снизу токоприемник был утяжелен. С трамваем токоприемник был связан при помощи гибкого кабеля. Для того, чтобы избежать контакта токоприемников во время выполнения  трамваями маневров на обгонных участках одноколейного пути вагоновожатым разрешалось отключать токоприемники и обмениваться ими, что, несомненно, было сопряжено с опасностью поражения током.  
       Наиболее амбициозным проектом Деполя  стала организация электрического трамвая в г. Монтгомери, штат Алабама. Джеймс Кэдберри, собственник городской железнодорожной сети в г. Монтгомери, познакомился с  работами Деполя еще на выставке в Торонто, а в 1886 году пригласил его для организации электрификации конной железной дороги в Монтгомери. Вначале была электрифицирована только одна городская линия, которая заработала 15 апреля 1886 года. После ее успешной эксплуатации электрический трамвай был пущен на всех городских линиях. Вначале для съема электрического тока Деполь использовал «бегунок», однако, позднее эта система была заменена на штанговый токоприемник.
 
 
 
Многие из патентов Деполя на системы электроснабжения трамвайных линий содержали и схемы расположения несущих тросов контактной сети. Данная схема, знакомая сегодня любому инженеру-транспортнику,  взята из патента №358,512, 1887 года.
 
 
 
 
 
 
      Успех эксплуатации электрического трамвая в Монтгомери вызвал большой интерес к системе Деполя, в результате к 1888 году система в различных вариациях была внедрена во многих городах США и Канады. Однако во время эксплуатации были выявлены и некоторые конструктивные недостатки в трамвайных системах Деполя, которые были усовершенствованы или заменены другими системами, например, как уже отмечалось, вместо «бегунков» появились штанговые токоприемники, электромоторы, установленные впереди на платформе оказались слишком тяжелыми для маленьких моторных вагончиков, сконструированных для применения конной тяги, и во время эксплуатации, передняя часть вагона, где был установлен электромотор, попросту провисала, поэтому размеры трамвайных вагонов были увеличены, а конструкция усилена, электромотор был перенесен в межосевое пространство. Были внесены изменения и в конструкцию электромотора. Например, для электрощеток мотора было характерно искрение, Деполь решил проблему искрения путем замены медных электрощеток на карбоновые. Это изобретение, запатентованное под номером 390,921 от 1888 года, революционизировало конструкцию электродвигателя.
 

Наиболее значительное изобретение Деполя «Карбоновый контакт или Коллекторная щетка», описана в патенте №390,921, 1888 г., показана на рисунке в соединении с тяговым двигателем. 
 
 
     Была далека от совершенства и конструкция рельсового пути. Характерной особенностью  всех ранних трамвайных линий являлось использование рельсового пути в качестве обратного провода для электрической цепи, поэтому плохое соединение на рельсовых стыках становилось причиной проблем с электролизом на водо - и газопроводах, расположенных под трамвайными линиями, и помех для телефонных кабелей, которые также использовали землю в качестве обратного канала. Для повышения качества соединения на стыках главный ассистент Деполя Элмер Моррис предложил использовать костыли, которые просто вбивались в шпалы, надежно фиксируя рельсы, а следовательно улучшая контакт между ними.
      К концу 1887 года Ван Деполь начинает испытывать нехватку ресурсов на строительство новых трамвайных систем и впоследствии решается на продажу своего бизнеса компании Спрэг Электрик рэйлвэй энд Мотор (Sprague Electric Railway and Motor Company), однако фирма Спрэга не имела средств для покупки, а в 1889 году сама была приобретена фирмой Эдисон Дженерал Электрик (Edison General Electric). Тем не менее Шарль Ван Деполь нашел покупателя, им оказалась компания Томсон-Хьюстон Электрик из г. Линн, штат Массачусетс. Томсон Хьюстон Электрик была основана профессором Элью Томсоном и профессором Хьюстоном и внесла значительный вклад в усовершенствование электромоторов, генераторов и электрический осветительных систем.
 
Понимая преимущество штанговых токоприемников, Ван Деполь  уделял  их разработке много внимания. Один из вариантов конструкций токоприемников Деполя, на рисунке слева, применялся в более поздних конструкциях трамвайных вагонов, защищен патентом № 394,037, 1888г.
        После продажи своей компании, в середине 1888 года, Ван Деполь переезжает в г. Линн и начинает работу в Томсон-Хьюстон Электрик в качестве эксперта и изобретателя. C помощью патентов Деполя компания Томсон-Хьюстон  становится одним из главных игроков на рынке городского электрического транспорта. Трамвайная система Томсон-Хьюстон, например, получает широкое распространение не только в США но и во всем мире.  Особенно она была популярна во Франции.
 
 
 
Одна из последних трамвайных систем, построенная Диполем в г. Линн, штат Массачусетс, уже в период его работы в Томсон-Хьюстон в 1888г. Обращает на себя внимание использование штангового токоприемника и подвесных растяжек для контактной сети.
 
 
 
 
 
 
 

       В 1892 году происходит объединение двух компаний - Эдисон Дженерал Электрик и Томсон-Хьюстон, в результате образовывается могущественная Дженерал Электрик, возглавляемая Чарльзом Коффином, которая существует до сих пор. Являясь владельцем патентов Деполя и Спрэга, Дженерал Электрик становится ведущей компанией в сфере электрической тяги.

 
           К сожалению, Шарль Ван Деполь не смог увидеть расцвет электрического трамвая, который он помог создать. 18 марта 1892 год из-за продолжительной болезни Шарль Ван Деполь скончался в г. Линн в возрасте 46-и лет.
    Шарль Ван Деполь внес большой вклад в развитие электрического трамвая, он является владельцем 243 патентов, зарегистрированных  в США, половина из них связана с изобретениями в сфере электрической тяги. Его самый первый патент «Динамо-электрическая машина», был зарегистрирован в 1881 году и применялся в генерировании электроэнергии для систем освещения и тяговых моторов.
      Его последний патент, зарегистрированный уже после его смерти, описывал безредукторный тяговый электромотор, который располагался на оси транспортного средства и приводил в движение колеса напрямую. Это изобретение намного опередило свое время.
    
 
 
Безредукторный тяговый электромотор.
Патент №529,671 на это новое изобретение
был зарегистрирован уже после его смерти в 1894 году.

 

 

 

       В городской библиотеке г. Линна, штат Массачусетс, стоит бронзовый бюст Шарля Ван Деполя, а его рукописи и личные документы  хранятся в библиотеке Гарвардской бизнес-школы в Бостоне.

2017-10-20
Об изменении стоимости проезда c 21.10.2017г.
2017-09-25
Об изменении маршрутов движения троллейбусов.
2017-07-11
Славянский базар 2017 в Витебске
2017-06-29
Открытие нового троллейбусного маршрута №11
2017-06-29
Новый номер факса 51-10-73
2017-05-06
О занесении на доску Почета.
2017-01-06
Рождественское расписание.
2016-12-30
С наступающим Новым 2017 годом и Рождеством Христовым!
2016-12-30
Изменение режима работы транспорта в новогоднюю ночь.
2016-12-19
Об изменении стоимости проезда
Все новости