Michał Doliwo-Dobrowolski

Z Gatczyną związane są imiona wielu wybitnych Polaków, wśród nich - inżynier Michał Doliwo-Dobrowolski(1862-1919) który skonstruował pierwszy na świecie trójfazowy klatkowy silnik indukcyjny (1889 r). Silniki tego rodzaju są do chwili obecnej podstawową jednostką napędu elektrycznego.

Michał Doliwo-Dobrowolski urodził się 3 stycznia 1862 r. w Gatczynie koło Petersburga, w polskiej rodzinie. Pocho­dziła ona ze szlachty osiadłej najpierw w Prusach, później na Litwie.W literaturze polskiej poświęconej heraldyce można znaleźć dane dotyczące rodu Doliwów, herbu Doliwa, który umiejscowiono w XV wieku. Rodzina Dobrowolskich w XIX wieku przeniosła się do Petersburga. Ojciec Michała, Józef Doliwo-Dobrowolski był urzędni­kiem w Petersburgu, miał godność cesarskiego radcy rzeczywistego. Do 1869 r. pełnił funkcję dyrektora sierocińca w Gatczynie. Później został prze­niesiony do Odessy. Młody Michał uczęsz­czał do realnego gimnazjum, gdzie zaczął interesować się zagadnieniami z zakresu elektrotechniki. W 1880 r., po ukończe­niu gimnazjum, rozpoczął studiowanie budowy maszyn na politechnice w Rydze. Po zamachu na cara Aleksandra II (1881 r.) przerwał naukę i opuścił Rosję. Od 1883 r. studia kontynuował na politechnice w Darmsztadzie, gdzie zorganizowano pierwszy na świecie wydział elekt­rotechniczny.

Na politechnice Doliwo-Dobrowolski poznał prof. Erazma Kittlera, który miał duży wpływ na jego dalsze losy. Kittler prowadził katedrę elektrotechniki. Po ukończeniu studiów w 1886 r. Doliwo-Dobrowolski został jego asystentem, póź­niej rozpoczął pracę w zakładach AEG. Zajmował się tam akumulatorami, a następnie maszynami prądu stałego. W tym czasie zaczął studiować literaturę fachową. Poznał prace Galileo Ferrarisa i Nicola Tesli z zakresu wielofazowych prądów przemiennych. Zwrócił wtedy uwagę na błędne sformułowanie Ferrarisa, że silniki trójfazowe mogą osiągnąć maksymalną sprawność ok. 50%, z czego wynikało, że nie warto ich praktycznie wykorzystywać. W 1888 r. zbudowano w AEG - według projektu Doliwo-Dobrowolskiego - pierwszy silnik doświadczalny. Wirnik silnika był litym cylindrem stalowym, w którym umieszczono 24 nieizolowane pręty miedziane. Pręty na końcach były osadzone w masywnych pierścieniach miedzianych. W 1889 r. silnik został ukończony - miał moc ł/10 KM i sprawność ok. 80%. Kolejne próby dały wyniki, które przeszły oczekiwania konstruktora. W jednej ze swych publikacji napisał: „...Silnik osiągnął momentalnie pełną liczbę obrotów i pracował bezszmerowo. Próba zatrzymania go przez ręczne hamowanie wału nie udała się..."

W marcu 1889 r. firma AEG zgłosiła patent silnika pod nazwą „twornik dla silników prądu przemiennego". W opisie patentowym Doliwo-Dobrowolski podał różne odmiany wirników klatkowych.

W 1889 r., po ukończeniu udanych prób wykonano większy silnik, o mocy 5 KM. Ale silnik nie pracował dobrze - miał mały moment rozruchowy, odznaczał się dużym hałasem w stanie rozruchu. Wobec tego Doliwo-Dobrowolski zaprojektował nowy wirnik z izolowanym trójfazowym uzwojeniem, wyprowadzonym do trzech pierścieni ślizgowych. Uciążliwy hałas został zlikwidowany.

W 1882 r. z okazji wystawy w Mona­chium wykonano linię prądu stałego o długości 57 km z Miessbach do Monachium. Przewody były z drutu stalowego o średnicy 4,5 mm. Napięcie wynosiło 2000 V. W 1884 r. na wystawę w Turynie wykonano linię prądu prze­miennego o długości 40 km, mocy 2 kW i współczynniku sprawności 89%.

Doświadczenia te zostały wykorzystane przez doradcę firmy AEG - O. Millera, do przeprowadzenia wielkiego - jak na te czasy - przedsięwzięcia. Postano­wiono przesłać energię z odległej o 175 km cementowni w Lauffen do Frankfurtu n. Menem - na teren wystawy. Projekt został zrealizowany przez AEG i szwajcarską firmę Oerlikon. Doliwo-Dobrowol­ski zaprojektował do tego projektu silnik o mocy 100 KM. W cementowni turbina wodna napędzała prądnicę trójfazową. Za pomocą transformatora napięcie sieci wynosiło 15 kV, które następnie obniżono we Frankfurcie do 110 V, zasilając 1000 żarówek - oraż^ trójfazowy silnik pierścieniowy Doliwo-Dobrowolskiego do pompowania wody w sztucznej estakadzie na wystawie. To był wielki sukces: po raz pierwszy taka znaczna energia była przesyływana na dużą odległość.

W tym samym roku firma AEG rozpo­częła produkcję serii silników klatkowych o mocach 0,5-10 KM. Zalety silników klatkowych w porównaniu do silników prądu stałego były widoczne: prosta budowa, małe gabaryty, łatwy dozór, duża pewność pracy, duży moment rozruchowy, możliwość hamowania. Potem zmniej szano coraz bardziej masy silników, wyeliminowano nadmierny hałas magne­tyczny, zwiększono pewność pracy, zapewniono coraz większy stopień ochrony, zracjonalizowano produkcję.

W 1897 r. silnik o prędkości obrotowej 730 obr/min miał masę 1300 kg, a w 1930 r. - tylko 465 kg. Poprawiono też inne parametry.

Ciekawe, choć bardzo skąpe, są infor­macje o dalszych losach M. Doliwo-Dobro­wolskiego. Nie ograniczył się do projek­towania silników - już w 1888 r. skonstru­ował prądnicę prądu przemiennego, na­stępnie w 1889 r. transformator 3-fazowy oraz cały zestaw przyrządów pomiarowych prądu zmiennego. Jako pierwszy na świecie wprowadził w literaturze technicznej pojęcie współczynnika mocy. W 1905 r. został obywatelem szwajcarskim. Zmarł w 1919 r. - prawie dokładnie w pierwszą rocznicę odzyskania niepodległości przez Polskę.