Патент Тесла (динамоэлектрическая машина)
SPECIFICATION forming part of Letters Patent No. 359.748. dated Maxell 22, 1887. filcil Joinery », JfSG. llnictroil December
Всем кого это может касаться:
Да будет известно, что я Никола Тесла изобрел определенные усовершенствования в динамоэлектрических машинах, о котором следующая спецификация. Главные цели моего изобретения увеличить эффективность машины и облегчить и удешевить ее конструкцию; и с этой целью мое изобретение связано с магнитным статором (каркасом) и якорем, и с другими особенностями конструкции, далее более полностью объясненными. Мое изобретение проиллюстрировано на сопутствующих рисунках, в которых рисунок 1 это продольное сечение, и рис. 2 поперечное сечение, машины. Рис. 3 есть вид сверху, и рис. 4 вид сбоку, магнитного статора, рис. 5 есть конечный вид коммутирующих стержней, и рис. 6 есть сечение оси и коммутирующих стержней. Рис. 7 схема иллюстрирующая катушки якоря и подсоединения к коммутирующим плоскостям. Сердечники c c c c полевых магнитов могут быть поделены в оба направления, как показано, для целей концентрации магнетизма вокруг середины полюсов. Соединяющая рама F F полевых магнитов в форме отображенной на виде сбоку, рис. 4, нижняя часть была оснащена двумя отходящими изогнутыми ногами e e, так что машина будет оставаться опирающейся на две опоры, r r. К нижнему полюсу, S, полевого магнита M, прикреплен, желательно путем средств баббита или другого плавкого диамагнитного материала, основа B, которая, оснащена подшипниками b для якоря оси H. Основа B имеет защиту, P, которая поддерживает щеткодержатели и регулирующие приборы, которые могут быть любого ординарного характера, или могут быть такие как показано в заявке также датированной таким образом. Якорь сконструирован с видом уменьшения к минимуму потери энергии благодаря поперечным или токам Фуко и изменениям полярности, и также с укорачиванием настолько на сколько возможно длины не активного провода накрученного вокруг сердечника якоря (арматуры-сердечника). Хорошо известно что когда якорь размещен между двумя полюсами полевых магнитов токи сгенерированные в железе тела якоря которые развивают тепло, и следовательно причиняют потери энергии. Благодаря взаимному действию силовых линий, магнитные свойства железа, и скорость различных частей сердечника якоря, эти токи сгенерированы в основном на или возле поверхности сердечника якоря, уменьшаясь по силе постепенно к центру сердечника. Их количество при тех же самых условиях пропорционально длине железного тела в направлении в котором эти токи сгенерированы. Путем подразделения железного сердечника электрически в этом направлении в этом направлении генерация этих токов может быть снижена до большой величины. Например, если длина сердечника якоря 12 дюймов, и путем соответствующей конструкции также разделен электрически, так что в генерирующем направлении есть шесть дюймов железа и шесть дюймов разделяющего воздушного промежутка или изолирующего материала, токи будут уменьшены на 50%. Как показано на рисунках, якорь сконструирован из тонких железных дисков D D D, разных диаметров, закрепленных на оси якоря соответствующим способом и настроенных согласно их размерам, так что формируется последовательность железных тел, i i i, каждое из которых каждое из которых уменьшается по толщине из центра к периферии. На обоих концах якоря внутрь изогнутые диски d d, желательно чугунных, закреплены на оси якоря. Сердечник якоря сконструирован как показано, будет легко видно что на тех частях якоря что дальше всего удалены от оси, и где токи в основном развиваются, длина железа в генерирующем направления есть только маленькая часть от общей длины сердечника якоря, и кроме того это железное тело подразделено в генерирующем направлении, и таким образом токи Фуко значительно уменьшены. Другая причина нагревания это смещение полюсов сердечника якоря. В следствии разделения железа в якоре и увеличения поверхности для излучения риск нагрева уменьшен. Железные диски D D D могут быть изолированы или покрыты каким-нибудь изолирующим покрытием, очень тщательная изоляция будет не нужна, так как электрический контакт между несколькими дисками может только возникнуть на местах где сгенерированные токи сравнительно слабые. Сердечник якоря сконструированный описанным способом может быть вращающимся между полюсами полевых магнитов без показания незначительного увеличения температуры. Конечные диски, d d, которые достаточной толщины и, ради дешевизны, желательно из чугуна, вогнуты внутрь, как изображено на рисунках. Размер дуги зависит от количества провода который должен быть накручен вокруг якоря. В моем настоящем изобретении провод накручен вокруг якоря в две накладывающиеся части, и кривизна концов дисков, d d, так подсчитана что первая часть—что есть, практически половина провода— как раз заполняет полость пространства к линии x x; или, если провод закручен любым другим способом, кривизна есть такой что когда целый из проводов закручен внешняя масса проводов, w, и внутренняя масса проводов, w', эквивалентны на каждой стороне плоскости x x. В этом случае будет видно пассивные или электрически неактивные провода есть наименьшей длины возможными. Конструкция имеет в дальнейшем преимущества в том что общая длина пересекающихся проводов на двух сторонах плоскости x x практически одинаковы. Для дальнейшего уравновешивания катушек якоря на обоих сторонах плоскостей что находятся в контакте с щетками, обмотка и соединение осуществляется следующим способом: Целый провод закручен вокруг сердечника якоря в две наложенные части, которые полностью изолированы друг от друга. Каждая из этих двух частей набирается из трех разделенных групп катушек. Первая группа катушек первой части провода закручена и подсоединена к коллекторным пластинам обычным способом, эта группа изолирована и накручена вторая группа; но катушки этой второй группы вместо подсоединения к следующим коллекторным пластинам, подсоединены к прямо противоположным пластинам коллектора. Вторая группа потом изолирована и третья группа накручена, катушки этой группы подсоединены к тем частям пластин к которым они будут присоединены обычным путем. Провода тогда полностью изолированы и вторая часть проводов накручена и подсоединена таким же способом. Допустим, например, что есть 24 катушки—то есть, 12 в каждой части — и следовательно 24 коллекторных пластины. В каждой части будет три группы, каждая содержит четыре катушки, и катушки будут подсоединены как следует дальше:
Groups. Commutator-lara,( First.............. 1— 5
First part of wire <(Second............ 17—21
(Third................................................ 9—13
(First................................................. 13—17
(Third.............. 21—1 В конструкции сердечника якоря и обмоток и соединения катушек отображенным способом, пассивный или электрически неактивный провод уменьшен до минимума, и катушки на каждой части пластин что находятся в контакте с щетками практически идентичны, и в этом способе электрическая эффективность машины увеличена. Коллекторные пластина t показана как внешняя опора b оси якоря. Ось H трубчатая и разделена на конечной части, и провода проходят через нее любым удобным способом и подсоединены к соответствующим коллекторным пластинам. Коллекторные пластины находятся на цилиндре, u, и изолированы, и этот цилиндр соответственно размещен и гарантирован путем расширяющегося конца оси путем конусообразного нарезного штифта, v. Я не заявляю здесь сердечники полевых магнитов объединенных в полюсные башмаки; Я не заявляю метод скрепления базового с более низким полевым магнитом, так как это было заявлено в моем предыдущем патенте на динамоэлектрические машины. Что я заявляю есть— 1. В динамо электрической машине, якорь сконструированный из железных дисков разного диаметра собранных на оси таким способом что последовательности железных тел сформированы, каждый уменьшается по толщине от центра к периферии, в основном как и для целей установленных прежде. 2. В динамо электрической машине, сердечник якоря имеет железные диски разных диаметров, в комбинации с внутрь искривленными дисками, для целей и в основном как установлено прежде. 3. В динамо электрической машине, сердечник якоря имеющий внутрь искривленные концы, в комбинировании с якорными катушками, пересекающиеся провода которых катушки проходят в вогнутые наконечники и проект эквивалентен, в основном как установлено прежде. 4. В динамо электрической машине, сердечник имеет разделенные наложенные катушки и подсоединенные к коллекторным пластинам в переменных группах, в основном как установлено прежде. 5. Якорь для динамо электрических машин, имеющий сердечник набранный из дисков разных диаметров, в комбинировании с разделенными наложенными катушками подсоединенных к коллекторным пластинам в переменных группах, в основном как установлено прежде. 6. В динамо электрической машине, магнитная основа набранная из сердечников c c c c, искривленных частей полюсов N S, и соединяющего корпуса с изогнутым и выступающими наружу опорами e e, основном как описано. Подписано мной 12 января, 1886 года. NIKOLA TESLA. Witnesses: geo. T.pisckney,wallace L. seekell
