ОПИСАНИЕ, ЯВЛЯЮЩЕЕСЯ ЧАСТЬЮ ПАТЕНТА № 381969 ОТ 1 МАЯ 1888 Г. ЗАЯВКА ОТ 20 НОЯБРЯ 1887 Г., НОМЕР ЗАЯВКИ 256562 (МОДЕЛЬ НЕ ПРИЛАГАЕТСЯ)
Всем заинтересованным лицам:
Я, Никола Тесла из Смилян Лики (провинция Австро-Венгрии), в настоящее время проживающий в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, изобрел некоторые новые и эффективные усовершенствования в электромагнитных двигателях, описание которых со ссылками на прилагающиеся чертежи приводится ниже.
В заявке, представленной 12 октября 1887 г., № 252132, я показал и описал новый тип электромагнитного двигателя и его функционирование. В общих чертах его можно обрисовать следующим образом: двигатель имеет обмотки, образующие независимые возбуждающие цепи на якоре или индукторе или на обоих (для поставленных целей недостаточно ограничиваться случаем, когда только якорь располагает обмотками). Обмотки соединены с соответствующими цепями генератора переменного тока, в результате чего токи попеременно противоположного направления текут по силовой обмотке двигателя таким образом, что вызывают непрерывное движение или вращение магнитных полюсов якоря. Это движение полюсов якоря очевидно приводит к вращению якоря в направлении, противоположном движению полюсов вследствие силы притяжения между названными полюсами и индукторами, и скорость вращения возрастает с момента запуска и до тех пор, пока не достигнет скорости вращения генератора, при условии, что двигатель и генератор работают схожим образом.
Поскольку полюса якоря сдвигаются в направлении, противоположном направлению его вращения, очевидно, что при достижении нормальной скорости полюса якоря окажутся зафиксированы в определенном положении относительно индуктора, вследствие чего индукторы будут возбуждаться магнитной индукцией и образуют два четких полюса, по одному в каждом полюсном башмаке. При запуске двигателя скорость якоря сравнительно низкая, поэтому на полюсных башмаках происходит быстрая смена магнитных полюсов; однако по мере возрастания скорости это реверсирование становится всё более редким и постепенно прекращается, когда движение якоря синхронизируется с движением генератора. Когда это происходит, индукторы и полюсные башмаки двигателя становятся магнитами, но только за счет индукции.
|
|
Я обнаружил, что требуемый результат достигается за счет вращения индукторов с обмоткой или обмотками и пропускания через них постоянного тока, что поддерживает постоянное поле, это и является признаком данного изобретения.
Теперь я опишу машину, разработанную для реализации этого изобретения, и объясню способ ее эксплуатации или работы.
Рисунок 1 представляет собой торцевой вид усовершенствованного двигателя. Рисунок 2 — часть горизонтального центрального сечения, а рисунок 3 — схематическое изображение двигателя и генератора, объединенных и подключенных для работы. Пусть АА на рисунке 1 будут стойками или башмаками индуктора, на которых расположены обмотки ВВ, включенные в цепь генератора постоянного тока С, обычно используемого для питания обмоток возбуждения. £Ш' — две независимые обмотки вокруг подходящего цилиндрического или соответствующего ему сердечника якоря; этот сердечник, как и другие, используемые подобным образом, должен быть разбит или поделен на чередующиеся магнитные и изолирующие сегменты. Якорь смонтирован на немагнитных поперечинах ЕЕ, закрепленных на полюсах индуктора. Выводы обмоток якоря ОИ' соединены с изолированными скользящими контактными кольцами ааЬЬ, расположенными на оси якоря, а щетки сс' передают с этих колец ток к обмоткам, что приводит в движение двигатель.
|
|
Генератор для такого двигателя имеет или может иметь совершенно аналогичную конструкцию; для простоты я обозначил его элементы на рисунке 3 следующим образом: FF — индукторы, питаемые постоянным током, проходящим через их обмотки возбуждения СС; НН' — обмотки на цилиндрическом якоре; dd.cc — скользящие или коллекторные кольца, расположенные на валу якоря и являющиеся выводами якорных обмоток; /У — щетки, отводящие образовавшиеся в якорной обмотке токи по двум цепям дд', соединяющим генераторы с двигателем.
Функционирование этой системы можно понять из сказанного выше. Работа генератора, вызывая непрерывное движение полюсов якоря двигателя, приводит в последнем вращение, противоположное вращению его полюсов. Если постоянный ток будет направлен по обмоткам с целью сильно возбудить магнит АА, то скорость двигателя, которая зависит от скорости генератора, не возрастет, но вызывающая его вращение сила увеличится пропорционально энергии, проходящей по обмоткам ВВ.
Характерной особенностью этого двигателя является то, что направление его вращения не изменяется при реверсировании тока, текущего по его обмоткам возбуждения, ибо направление вращения зависит не от полярности поля, а от направления движения полюсов якоря. Для реверсирования двигателя необходимо реверсировать контакты любой из цепей дд'.
|
|
Я обнаружил, что в случае, когда индуктор двигателя сильно возбужден обмотками В В индуктора и цепи обмотки якоря замкнуты, то, если генератор работает на определенной скорости, двигатель не запустится; но, если обмотка хоть немного возбуждена или находится в таком состоянии, что магнитная сила якоря оказывает преобладающее воздействие при определении ее магнитного состояния, двигатель запустится и при достаточной силе тока достигнет своей максимальной или номинальной скорости. Поэтому при запуске и до тех пор, пока двигатель не достигнет своей номинальной или близкой к ней скорости, желательно оставить цепь разомкнутой или пропускать по ней лишь слабый ток. Я, однако, обнаружил, что если обмотки и генератора, и двигателя сильно возбудить, то запуск генератора приведет в действие и двигатель, и его скорость будет синхронизирована с генератором. Двигатели, сконструированные и функционирующие по такому принципу, почти безупречно сохраняют одинаковую скорость при любой нагрузке в их рабочих пределах; на практике я наблюдал: если двигатель перегружен настолько, что замедляет свою скорость, то скорость генератора, если его движущая сила не слишком велика, снижается синхронно со скоростью двигателя.
В других заявках я показал, как можно варьировать конструкцию этих или подобных им двигателей некоторыми известными способами: например, вращая обмотку возбуждения вокруг неподвижного якоря или вращая проводники в магнитном поле; здесь, однако, я отказался от иллюстрации названных признаков, поскольку приведенных иллюстраций достаточно для того, чтобы специалист понял остальное.
Представленная модификация двигателя дешева, проста, надежна и легка в эксплуатации. Для ее функционирования необходим лишь простейший генератор, и при правильной сборке она оказывается высокоэффективной. Я не претендую здесь на метод передачи энергии, который используется в этой системе, поскольку сделал его предметом другой заявки.
Формула изобретения:
Комбинация двигателя, имеющего независимые цепи питания или цепи якоря, с генератором переменного тока с соответствующими индукционными цепями, подключенными к двигателю для постоянного сдвига полюсов его якоря, и источником постоянного тока для возбуждения названного двигателя.
Никола Тесла.
Свидетели: Ф.Б. Мерфи, Ф.Э. Хартли.
Н. ТЕСЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
№ 381969 1 МАЯ 1888 Г.
|
Н. ТЕСЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
№ 381969 1 МАЯ 1888 Г.
|