РЕГУЛЯТОР ДИНАМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

ОПИСАНИЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЧАСТЬЮ ПАТЕНТА № 336961 ОТ 2 МАРТА 1886 Г.

ДАТА ПОДАЧИ ЗАЯВКИ 18 МАЯ 1885 Г., НОМЕР ЗАЯВКИ 165793 (МОДЕЛЬ НЕ ПРИЛАГАЕТСЯ)

Всем заинтересованным лицам:

Я, Никола Тесла из Смилян, что в Лике (провинция Австро-Вен- грии), изобрел усовершенствование для динамоэлектрической машины, описание которого приводится ниже.

Цель моего изобретения - добиться улучшения метода регулирования тока в динамоэлектрических машинах.

Для этого я использую две основные щетки, с которыми соединены концы обмотки возбуждения, дополнительную щетку и дополнительный отвод от промежуточной точки обмотки возбуждения к дополнительной щетке.

Расположение соответствующих щеток меняется автоматически или вручную, поэтому параллельное соединение не функционирует, когда дополнительная щетка занимает на коллекторе определенное положение; но когда эта дополнительная щетка перемещается относительно главных щеток или последние перемещаются относительно нее, это условие нарушается и некоторая часть тока, протекающего через обмотку, отводится через параллельную цепь, или ток входит через эту параллельную цепь к обмотке возбуждения.

При автоматическом изменении расположения соответствующих щеток на коллекторе пропорционально меняющимся электрическим параметрам рабочей цепи создаваемый ток может регулироваться в зависимости от нагрузок в рабочей цепи. Устройства для автоматического перемещения щеток в динамо-машинах хорошо известны, и в моей машине могут использоваться любые подобные устройства.

На рисунке 1 представлена схема, иллюстрирующая мое изобретение: на ней изображен сердечник индуктора с обмоткой, витки которой намотаны в одном направлении по всей длине. На рисунках 2 и 3 представлены схемы, показывающие сердечник индуктора с секциями обмотки, намотанными в противоположных направлениях. На схемах (рисунки 4 и 5) представлены электрические устройства, которые могут быть использованы для автоматического регулирования щеток, а схема на рисунке 6 показывает положение щеток в момент активации машины при запуске. А и В являются соответственно позитивной и негативной щетками главной или рабочей цепи, а с - дополнительной щеткой. Щетки а и Ь, как обычно, подключены к рабочей цепи D, в которую входят электрические лампочки и прочие устройства £)', включенные последовательно или параллельно. ММ' является обмоткой возбуждения, концы которой соединены с главными щетками а и Ь. Ответвление, то есть шунт, проходит от дополнительной щетки с к обмотке возбуждения и подсоединен к ней в промежуточной точке X.

Н является коллектором с пластинами обычной конструкции. Очевидно, когда дополнительная щетка с занимает на коллекторе такое положение, что эдс между щетками а и с относится к эдс между щетками cub как сопротивление цепи аМс'сА к сопротивлению цепи ЬМ'с'сВ, потенциалы точек X и У будут равны, и по дополнительной щетке ток протекать не будет; но когда щетка с займет другое положение, потенциалы точек X и У будут различаться, и ток потечет по дополнительной щетке к коллектору или от него в зависимости от расположения щеток. Если, например, уменьшить пространство в коллекторе между щетками а и с, когда последняя находится в нейтральном положении, ток потечет из точки У через параллельное соединение С к щетке Ь, усиливая таким образом ток в секции М' и частично нейтрализуя ток в сегменте М; но если пространство между щетками а и с увеличить, ток потечет по дополнительной щетке в противоположном направлении, в сегменте Л/ он усилится, а в сегменте М' частично нейтрализуется.

Соединяя со щетками а, b и с любой известный механизм автоматического регулирования, полученный ток можно изменять в зависимости от напряжения в рабочей цепи. Сегменты М и М' обмотки возбуждения могут быть намотаны в одном направлении (в этом случае они расположатся, как показано на рисунке 1; или же сегмент М может быть намотан в противоположном направлении, как показано на рисунках 2 и 3).

Очевидно, что ток, протекающий через параллельное соединение с', может усиливать или ослаблять намагничивающее действие, то есть точка интенсивности магнитного поля будет приближаться или удаляться от якоря, поэтому суммарное возбуждающее действие индукторов на якорь будет соответственно варьироваться.

На схеме, представленной на рисунке 1, регулирование осуществляется путем сдвига точки наибольшего магнетизма, а на рисунках 2 и 3 тот же эффект возникает благодаря действию тока в параллельной цепи, проходящего по нейтрализующему выводу обмотки.

Расположение соответствующих щеток относительно друг друга можно изменять перемещением дополнительной щетки, или же щетку с оставить неподвижной, а сердечник р соединить с держателем главной щетки А, чтобы отъюстировать положение щеток а и Ь по отношению к щетке с. Если, однако, производить юстировку по отношению ко всем щеткам, как показано на рисунке 5, то соленоид следует соединить и с А, и с С, чтобы придвигать или отодвигать щетки друг от друга.

Есть несколько известных устройств для перемещения пропорционально силе тока. На рисунках 4 и 5 представлены подвижные сердечники как подходящие устройства для получения требуемого перемещения с очень небольшими изменениями тока, проходящего по обмотке. Очевидно, что юстировка главных щеток вызывает изменения силы тока независимо от расположения названных щеток относительно дополнительной щетки. Во всех случаях регулирование может быть таким, что ток не потечет по дополнительной щетке, когда генератор работает с нормальной нагрузкой.

На рисунках 4 и 5 АА - держатели главных щеток, несущие их, а С - держатель дополнительной щетки с соответствующей щеткой. Эти держатели могут двигаться по концентрическим дугам, центром которых является ось коллектора. Железный поршень Р_х соленоида 5 на рисунке

4 соединен с держателем дополнительной щетки С. Юстировка осуществляется при помощи пружины и винта или натяжного устройства.

На рисунке 5 вместо соленоида показана железная трубка с обмоткой. Поршень обмотки соединен с обоими щеткодержателями АА и С. Когда щетки приводятся в движение непосредственно электрическим устройством, как показано на рисунках 4 и 5, конструкция его такова, что сила, прикладываемая для регулировки, практически не меняется по всей длине перемещения.

Известно, что ранее дополнительные щетки применялись в соединении с обмоткой возбуждения, но в таких образцах обмотки получали весь ток через дополнительную щетку или щетки, и их невозможно было снять, не прервав течение тока по обмотке. К тому же эти щетки вызывали сильное искрение на коллекторе. В моем усовершенствовании дополнительная щетка не вызывает или почти не вызывает искрения и может быть снята без прерывания тока, протекающего по обмотке.

Устройство, кроме того, имеет то преимущество, что облегчает самовозбуждение машины во всех случаях, когда сопротивление обмотки возбуждения очень велико по сравнению с сопротивлением главной цепи при запуске, к примеру, в машинах с дуговыми лампами. В этом случае я помещаю дополнительную щетку с рядом или, предпочтительно, в контакте со щеткой Ь, как показано на рисунке 6. Таким образом секция М' оказывается полностью выключенной из цепи, а поскольку секция М обладает значительно меньшим сопротивлением, чем вся длина обмотки, машина самовозбуждается, после чего дополнительная щетка автоматически приходит в свое обычное положение.

Формула изобретения:

Сочетание коллектора с двумя или более основными щетками и дополнительной щеткой, обмоткой возбуждения с концами, соединенными с основными щетками, и имеющей в промежуточной точке отвод или параллельное соединение с дополнительной щеткой, и устройств для изменения расположения соответствующих щеток на коллекторе.

Никола Тесла.

Свидетели: Дж. Т. Пинкни, Л.У. Серрелл.

Н. ТЕСЛА РЕГУЛЯТОР ДИНАМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ№ 336961 2 МАРТА 1886 Г.

Н.ТЕСЛА

РЕГУЛЯТОР ДИНАМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ№ 336961 2 МАРТА 1886 Г.