Russian Arabic English French German Hungarian Japanese Romanian Turkish Ukrainian

Динамо-машина

 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СОЕДИНЁННЫХ ШТАТОВ

НИКОЛА ТЕСЛА, ПРОЖИВАЮЩИЙ В НЬЮ-ЙОРКЕ, ШТАТ НЬЮ-ЙОРК, ПЕРЕУСТУПАЮЩИЙ ПРАВА НА ДАННОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ ФИРМЕ «ТЕСЛА ЭЛЕКТРИК КОМПАНИ», НЬЮ-ЙОРК

ДИНАМО-МАШИНА

ОПИСАНИЕ, ЯВЛЯЮЩЕЕСЯ ЧАСТЬЮ ПАТЕНТА № 390414 ОТ 2 ОКТЯБРЯ 1888 Г. ЗАЯВКА ОТ 23 АПРЕЛЯ 1888 Г., НОМЕР ЗАЯВКИ 271646 (МОДЕЛЬ НЕ ПРИЛАГАЕТСЯ)

Всем заинтересованным лицам:

Я, Никола Тесла, подданный Австрийской империи, родившийся в Смилянах Лики (провинция Австро-Венгрии), в настоящее время проживающий в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, изобрел некоторые новые и полезные усовершенствования в динамо-машинах, описание которых со ссылками на прилагающиеся чертежи приводится ниже.

В ряде патентов, предоставленных Чарльзу Ф. Пеку и мне, а именно в патентах № 381968 и № 382280 от 1 мая 1888 г., я продемонстрировал и описал схему приведения в действие двигателей, трансформаторов и т.д. посредством переменных токов, направляемых по двум или более независимым цепям от генератора, соединенного с двигателем или трансформатором таким образом, чтобы вызывать в них поступательное движение магнитных полюсов или силовых линий. В названных приложениях описания и иллюстрации генераторов были ограничены теми типами машин переменного тока, в которых генерирующие обмотки независимы или отдельны; однако я обнаружил, что используемые ныне типы динамо-машин постоянного тока можно легко и дешево приспособить к моей системе или использовать одновременно в качестве генераторов и переменного, и постоянного тока лишь с небольшими изменениями их конструкции. Создание этих динамо-машин является предметом данной заявки.

В общих чертах схема данного изобретения такова: на валу генератора либо в дополнение, либо вместо стандартного коллектора я закрепляю столько пар изолированных коллекторных колец, сколько будет цепей. Как известно, при работе любого электрогенератора при движении обмоток через силовое поле токи обмоток проходят различные фазы, то есть в различных положениях обмоток токи имеют определенные направления и определенные силы, и в усовершенствованных мной двигателях или трансформаторах необходимо, чтобы токи силовых обмоток варьировались по силе и направлению. Таким образом, следующий шаг, а именно: соединение между индукционными или генерирующими обмотками машины и контактными кольцами, с которых снимается ток, будет определяться единственно тем, какая последовательность изменений силы и направления тока желательна для достижения заданного результата в электропередающем устройстве. На рисунках я привел типичные примеры наиболее экономичных способов применения изобретения в трех самых известных типах машин.

На рисунке 1 представлена схема, иллюстрирующая способ применения изобретения в известных типах машин с замкнутыми или непрерывными контурами. Рисунок 2 является сходной схемой, где представлен якорь с отдельными обмотками, соединенными диаметрально, то есть то, что обычно именуется машиной с разомкнутой цепью. На рисунке 3 представлена схема, показывающая применение изобретения в машине, якорная обмотка которой имеет общее соединение.

Пусть на рисунке 1 А — один из моих усовершенствованных двигателей, или трансформаторов, который я для удобства обозначу конвертером и который состоит из кольцевого сердечника В, имеющего четыре независимые обмотки С и D, диаметрально противоположные из которых соединены друг с другом таким образом, что попарно участвуют в образовании свободных полюсов на кольце, и каждая пара стремится зафиксировать полюса перпендикулярно к другой. Внутри кольца может находиться якорь Е с обмоткой, замкнутой на самой себе. Цель заключается в том, чтобы пропустить через обмотки С и D токи такой относительной силы и направления, которые вызывали бы непрерывное движение точек максимальной силы магнитного потока по кольцу и тем самым поддерживали вращательное движение якоря. Поэтому я закрепляю на валу F генератора четыре изолированных контактных кольца abed, на которые установлены коллекторные щетки a'b'c'd' , соединенные соответственно проводниками GGHH с выходами обмоток С и D.

Предположим, что в один и тот же момент обмотки DD должны получить максимальный, а обмотки СС — минимальный ток, чтобы линия полюсов проходила посередине обмоток DD. Тогда кольца ab будут соединены с замкнутой якорной обмоткой в точках, нейтральных по отношению к полю или к точке, соответствующей точке соединения обычных коллекторных щеток, между которыми существует наибольшая разность потенциалов, тогда как кольца cd будут соединены с двумя точками обмотки, между которыми нет разности потенциалов.

Наилучшие результаты будут получены при расположении этих соединений в равноудаленных друг от друга точках, как и показано на рисунке. Для этих соединений удачнее всего использовать проводник L между кольцами и витками или проводником J, который, в свою очередь, соединяет обмотку I с сегментами коллектора К. При таком исполнении конвертеров очевидно, что фазы тока в секциях обмотки генератора будут дублироваться на обмотке конвертера. К примеру, после поворота по дуге в 90° проводники LL, до этого проводившие максимальный ток, теперь получат ток минимальный из-за изменения положения их обмоток, и понятно, что по той же причине ток в указанных обмотках постепенно снизится от максимума до минимума при прохождении по дуге в 90°. При такой схеме соединений вращение магнитных полюсов конвертера синхронизировано с вращением якорной обмотки генератора, а результат окажется аналогичным независимо от того, отводятся ли силовые цепи от непрерывной обмотки якоря или от независимых обмоток, как в моих предшествующих установках.

На рисунке 1 пунктиром показаны щетки ММ в их обычном положении. На практике их можно убрать от коллектора и обмотка генератора будет возбуждаться внешним источником тока; или же щетки могут оставаться на коллекторе и снимать конвертированный ток для возбуждения обмоток, или выполнять иную работу.

В одном известном типе динамо-машины якорь включает некоторое число обмоток, концы которых соединены с сегментами коллектора, причем эти обмотки соединены через якорь попарно. Такой тип динамо представлен на рисунке 2. В такой машине каждая пара обмоток проходит те же фазы, что и обмотки на представленных генераторах; очевидно, что их необходимо использовать парами или группами для приведения в действие одного из моих конвертеров посредством увеличения на нем сегментов, соединенных с каждой парой обмоток, и контакта коллекторной щетки с расширением каждого сегмента. Таким путем от генератора можно отводить две и более цепи, каждая из которых включает одну или несколько пар обмоток в зависимости от потребности.

На рисунке 2 II — обмотка якоря, ТТ' — полюса индуктора, a F — вал с расположенными на нем коллекторами, удлиненными и образующими непрерывные элементы abed. Щетки, расположенные на них для снятия переменных токов, обозначены a'b'c'd'. Коллекторные щетки или щетки, которые могут быть использованы для снятия постоянного тока, обозначены ММ. На рисунке показано использование двух пар якорных обмоток и их коллекторов, но подобным образом можно использовать все обмотки.

Существует еще один хорошо известный тип машины, где Три ИЛИ более обмоток А'В'С' на якоре имеют общее соединение, а свободные концы подключены к секциям коллектора. Этот тип генератора представлен на рисунке 3. В этом случае каждый вывод генератора соединен непосредственно или через ответвление с непрерывным кольцом abc, а расположенные на них коллекторные щетки а'Ь'с' снимают переменный ток, приводящий в движение двигатель. В этом случае предпочтительно использовать двигатель или трансформатор с тремя силовыми обмотками возбуждения А"В"С", расположенными симметрично по отношению к обмоткам генератора, причем цепи последнего соединены с выводами таких обмоток или непосредственно, когда они стационарны, или при помощи щеток с' и контактных колец с. В этом, а также других случаях обычный коллектор можно использовать на генераторе, а снятый с него ток использовать для возбуждения индукторов генератора или для иных целей.

Эти примеры служат объяснению принципа моего изобретения. Следует заметить, что во всех случаях достаточно лишь добавить непрерывный контакт или коллекторные кольца и установить связь между ними и соответствующими обмотками.

Разумеется, это изобретение может быть использовано и в других типах машин, например, в таких, где индукционные обмотки неподвижны, а щетки и магнит вращаются; но способ его применения очевиден для специалиста.

Формула изобретения:

  1. Сочетание конвертера, имеющего независимые силовые обмотки, с динамо-машиной или машиной магнето постоянного или переменного тока и промежуточными цепями, постоянно соединенными в подходящих точках с индукционными или генерирующими обмотками генератора.
  2. Сочетание конвертера, имеющего независимые силовые цепи возбуждения, и генератора переменного тока с непрерывными коллекторными кольцами, соединенными через ответвление с якорной обмоткой для образования выводов цепей, соответствующих выводам конвертера.

Никола Тесла.

Свидетели: Р.Ф. Гейлорд, Ф.Б. Мерфи.

Н.                                             ТЕСЛА ДИНАМО-МАШИНА

№ 390414                                                                     2 ОКТЯБРЯ 1888 Г.

Динамо-машина

Н. ТЕСЛА ДИНАМО-МАШИНА  № 390414  2 ОКТЯБРЯ 1888 Г.

Динамо-машина

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика