Russian Arabic English French German Hungarian Japanese Romanian Turkish Ukrainian

Динамоэлектрическая машина

ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СОЕДИНЁННЫХ ШТАТОВ

НИКОЛА ТЕСЛА, ПРОЖИВАЮЩИЙ В СМИЛЯНАХ ЛИКИ, АВСТРО-ВЕНГРИЯ, ПЕРЕУСТУПАЮЩИЙ ПРАВА НА ДАННОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ ФИРМЕ «ТЕСЛА ЭЛЕКТРИК ЛАЙТ ЭНД МАНУФАКЧУРИНГ КОМПАНИ», РАУЭЙ, НЬЮ-ДЖЕРСИ

ДИНАМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

ОПИСАНИЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЧАСТЬЮ ПАТЕНТА № 359748 ОТ 22 МАРТА 1887 Г.

ДАТА ПОДАЧИ ЗАЯВКИ 14 ЯНВАРЯ 1886 Г., ОБНОВЛЕНА 1 ДЕКАБРЯ 1890 Г., НОМЕР ЗАЯВКИ 220370 (МОДЕЛЬ НЕ ПРИЛАГАЕТСЯ)

Всем заинтересованным лицам:

Я, Никола Тесла из Смилян, что в Лике (провинция Австро-Венг- рии), изобрел некоторые усовершенствования для динамоэлектрической машины, описание которых приводится ниже.

Основные цели моего изобретения - повысить эффективность машины, а также облегчить и удешевить ее конструкцию, поэтому оно касается магнитопровода и якоря, а также иных элементов конструкции.

Мое изобретение представлено на прилагающихся чертежах: рисунок 1 - продольное, а рисунок 2 - поперечное сечение машины. Рисунок 3 - вид магнитопровода сверху, рисунок 4 - вид магнитопровода сбоку. Рисунок 5 представляет собой торцевой вид коллекторных пластин, а рисунок 6 - сечение вала и коллекторных пластин. На рисунке 7 представлены обмотка якоря и контакты с пластинами коллектора.

Как изображено на рисунке, сердечники сссс индукторов могут иметь конусовидную форму с обеих сторон для концентрации магнитных сил на середине полюсных наконечников. Соединительный контур РР индуктора расположен внутри корпуса, представленного на рисунке 4 (вид сбоку), нижняя часть которого снабжена изогнутыми литыми ножками ее, необходимыми для устойчивости машины, на двух подставках гг.

Южный полюс 5 индуктора А/ крепится с помощью баббита или иного плавкого диамагнетического материала на основе В, снабженной несущей конструкцией Ь для вала якоря Я. Основа В имеет также выступ Р, поддерживающий щеткодержатели и регулирующие устройства, которые могут быть обыкновенного типа или такими, какие изображены в приложении от того же числа.

Якорь имеет такую конструкцию, позволяющую свести к минимуму потерю энергии на вихревые токи, или токи Фуко, и на изменение полярности, а также насколько возможно сократить длину неактивной части провода на сердечнике якоря.

Как известно, при вращении якоря между полюсами электромагнита в железном теле якоря возникают токи, нагревающие его и, следовательно, вызывающие расход энергии. Вследствие взаимодействия силовых линий, магнитных свойств железа и скорости различных сегментов сердечника эти токи создаются главным образом на/или вблизи поверхности сердечника, постепенно уменьшаясь в силе к центру сердечника. Их сила при прочих равных условиях пропорциональна длине железного тела в направлении, в каком создаются эти токи. Подразделением железного сердечника на сегменты в данном направлении эти токи могут быть значительно уменьшены. Например, если длина сердечника якоря составляет двенадцать дюймов и он подходящим способом подразделяется на сегменты так, чтобы в направлении генерации тока было шесть дюймов железа и шесть дюймов промежуточной воздушной прослойки или диэлектрика, то эти токи уменьшатся на пятьдесят процентов.

Как показано на чертежах, якорь состоит из тонких железных дисков БОИ разного диаметра, надлежащим образом закрепленных на валу и расположенных соответственно их размеру, так что образуется ряд железных тел ш, каждое из которых уменьшается в толщине от центра к краю. На обоих концах якоря к валу крепятся изогнутые с внутренней стороны диски (1(1, желательно из чугуна.

При описанной конструкции сердечника якоря видно, что на более удаленных от оси сегментах якоря, где преимущественно и развиваются токи, длина железа в направлении действия магнитного поля составляет лишь малую часть общей длины сердечника и, кроме того, железное тело разделяется в направлении порождения вихревых токов, поэтому они значительно ослабляются. Еще одной причиной нагревания является сдвиг полюсов сердечника. Благодаря разделению железной части якоря на сегменты и увеличению излучаемой поверхности риск нагревания снижается.

Железные диски DDD могут быть изолированы или покрыты какой-либо изолирующей краской; необходима очень тщательная изоляция, поскольку электрический контакт нескольких дисков возможен лишь в местах, где созданные токи сравнительно слабые. Сердечник подобной конструкции может вращаться между полюсами индуктора, не проявляя ни малейших признаков нагревания. Крайние диски с1й, имеющие достаточную толщину и в целях экономии изготовленные преимущественно из чугуна, вогнуты, как показано на рисунках. Степень вогнутости зависит от количества провода на якорях. В данном изобретении провод наматывается на якорь в два слоя, и вогнутость крайних дисков подсчитана таким образом, чтобы первый слой - почти половина обмотки - заполнил пустоту вдоль оси хх; если провод намотан иным способом, вогнутость дисков такова, что при полной намотке провода ее внешняя масса хю должна быть равной наружной массе т' в каждой точке плоскости хх. Тогда будет видно, что пассивный или электрически неактивный провод имеет возможно меньшую длину. Подобная конструкция обладает еще и тем преимуществом, что общая длина пересекающихся проводников по обеим сторонам плоскости хх практически одинакова.

Для дальнейшего выравнивания обмотки якоря по обеим сторонам пластин, контактирующих со щетками, провод закручивается и соединяется следующим образом: весь провод наматывается на сердечник в два слоя, тщательно изолированных друг от друга. Каждый из этих двух слоев состоит из трех отдельных сегментов витков. Первый сегмент витков первого слоя провода накладывается и соединяется с коллекторными пластинами обычным образом; этот сегмент изолируется, после чего накладывается второй сегмент; но витки этого сегмента соединяются не с ближайшими, а противоположными пластинами коллектора. После изоляции второго сегмента накладывается третий, витки которого соединяются с пластинами, с которыми они подсоединялись бы в обычном случае. После этого провод тщательно изолируется и пускается второй слой, соединяемый подобным же образом. Предположим, например, что есть двадцать четыре витка провода, то есть по двенадцать в каждом слое, и, следовательно, двадцать четыре пластины коллектора. В каждом слое будет по три сегмента, каждый - из четырех витков, и они будут соединены следующим образом:

 

Сегмент

Пластины коллектора

Первый слой провода

Первый

1-5

Второй

9-13

Третий

17-21

Второй слой провода

Первый

13-17

Второй

5-9

Третий

21-1

 

При подобном устройстве сердечника якоря и намотке витков пассивная, или электрически неактивная, часть провода сводится к минимуму, и витки с каждой стороны пластин, контактирующих со щетками, практически одинаковы, что позволяет увеличить электрический эффект машины.

Коллекторные пластины t показаны рядом с несущей конструкцией якорного вала. Вал Н имеет трубчатую форму и прорези на конце, а проводники проходят через него обычным образом и соединены с соответствующими коллекторными пластинами. Пластины расположены на цилиндре и и изолированы, а цилиндр должен быть правильно насажен и закреплен расширением конца вала резьбовой заглушкой V конической формы.

Я не считаю формулой изобретения сердечники, сходящиеся у полюсов; а также способ соединения основания с нижним индуктором, поскольку это было формулой изобретения в моей прошлой заявке, касающейся динамо-машин.

Формула изобретения такова:

  1. Якорь динамо-машины, состоящий из железных дисков различного диаметра и расположенных на валу таким образом, что образуется ряд железных тел, утончающихся от центра к краю.
  2. Сердечник якоря динамо-машины с железными дисками различного диаметра в комбинации с вогнутыми конечными дисками.
  3. Сердечник якоря динамо-машины с вогнутыми концами в сочетании с обмоткой якоря, пересекающиеся проводники которой одинаково уложены между вогнутой частью и выступом.
  4. Якорь динамо-машины с раздельными наложенными друг на друга витками, сегменты которых попеременно соединены с пластинами коллектора.
  5. Якорь для динамоэлектрической машины с сердечником, состоящим из дисков разного диаметра в сочетании с витками, сегменты которых попеременно соединены с пластинами коллектора.
  6. Магнитопровод динамо-машины, состоящий из сердечников сссс, изогнутых полюсов магнита N и 5, и соединительный контур с изогнутыми и выступающими ножками ее.

Никола Тесла

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

Н. ТЕСЛА ДИНАМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

№ 359748                                                                           22 МАРТА 1887 Г.

Н.          ТЕСЛА

ДИНАМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА № 359748 22 МАРТА 1887 Г.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика