Патент Тесла (электрический трансформатор или индуктивное устройство)

Спецификация формирует патент №433,702, 5 августа, 1890 года. Заявка заполнена 26 марта, 1890 года. Серийный № 345,390.

Всем кого это может касаться:

Да будет известно что я, Никола Тесла, изобрел определенно новое и полезное усовершенствование в электрических трансформаторах или индуктивных устройствах, на которое следующая спецификация ссылается совместно с рисунками которые составляют вместе единое целое. Это изобретение является усовершенствованием в электрических трансформаторах или преобразователях, и имеет своими главными целями обеспечение средств для гарантирования, во-первых, разницы фаз между первичным и вторичным токами адаптированных для оперирования моими моторами переменного тока и других похожих целей, и, во-вторых, постоянный ток для всех нагрузок приложенных к вторичке. В трансформаторах как сконструированных теперь и прежде было обнаружено что электродвижущая сила вторички очень близко совпадает с такой же первички, будучи, однако, противоположного знака. В это же время токи, оба первички и вторички, отстают позади их соответствующих электродвижущих сил; но так как это отставание практически или близко такое же в случае каждого это следует что максимум и минимум первичного и вторичного токов будут почти совпадать, но отличаться по знаку или направлению, обеспечив вторичка будет не загружена или если она содержит устройства имеющие свойства самоиндукции. С другой стороны, задержка первички позади электродвижущей силы может быть уменьшена путем загрузки вторички не индуктивным или простым сопротивлением—таким как лампы накаливания—посредством чего временные интервалы между максимумом или минимумом периодов первичных и вторичных токов увеличивается. Этот временной интервал, однако, ограничен, и результаты полученные путем разницы фаз в задействовании таких приборов как мои переменные двигатели может только быть приблизительно выполнены путем таких средств производства или гарантирования этой разницы, как выше отображено, для этого желательно в таких случаях чтобы там существовало между первичным и вторичным токами, или те которые, однако произведены, проходят через две цепи двигателя, разница фаз 90 градусов; или, другими словами, ток в одной цепи должен быть максимальным когда ток в другой цепи минимальный.  Для более прекрасного получения этих условий я получаю или гарантирую увеличение задержки вторичного тока следующим способом: Вместо внесения первичной и вторичной катушек или цепей трансформатора в наиближайшие возможные связи, как прежде было сделано, Я защищаю в необходимой мере вторичку от индуктивного воздействия или влияния первички путем окружения одной из двух первички или вторички сравнительно тонким магнитным щитом или экраном.  При этих условиях или обстоятельствах, пока первичный ток имеет малую величину, экран защищает вторичку; но как только первичный ток достигает определенной силы, которая определяется по желанию, защищающий магнитный щит становится насыщенным и индуктивное воздействие на вторичку начинается. Это получается, следовательно, что вторичный ток начинает течь в определенную часть периода позднее чем это происходило без экрана, и из-за этого задержка может быть получена без неизбежности, задерживания первичного тока также, дополнительное запаздывание гарантировано, и временной интервал между максимумом и минимумом периодов первичного и вторичного токов увеличивается. В дальнейшем я открыл что такой трансформатор может, путем соответствующего соотношения его нескольких элементов и определения способом хорошо понятным соответствующих связей между  первичной и вторичной обмотками, толщиной магнитного экрана, и других условий, быть сконструированным  производить постоянный ток во всех нагрузках. Ни каких точных правил может быть дано для специфической конструкции и соотношений для гарантирования лучших результатов, как это есть цель определена экспериментом и подсчетом в практических случаях; но общий план конструкции который я описал был найден при всех условиях способствуя получению этого результата. На сопутствующих рисунках я изобразил конструкцию выше описаную. Рисунок 1 сечение трансформатора составляющее мое усовершенствование. Рис. 2 аналогичный вид модифицированной формы трансформатора, показывающей схематически способ его использования. A A является главным сердечником трансформатора, набранный из кольца мягкого закаленного и изолированного или окисленного железного провода. На этот сердечник намотана вторичная цепь или катушка B B. Эта последняя потом накрывается слоем или слоями закаленных и изолированных железных проводов. C C, накручена под прямым углом к названной вторичной катушке. Вокруг всей потом накручена первичная катушка или провод D D. Из природы этих условий это будет вскоре наблюдено что до тех пор пока экран сформированный проводами C есть ниже магнитной насыщенности вторичная катушка или цепь эффективно защищена или экранирована от индуктивного влияния первички, хотя я буду утверждать что на открытой цепи может быть показана некоторая электродвижущая сила. Когда сила первички достигает определенного значения, экран C, становится насыщеным, перестает защищать вторичку от индуктивного воздействия, и в следствии в ней появляется ток. По аналогичным причинам, когда первичный ток ослабевает, ослабевание вторичного задержано к этому же или приблизительно до его значения. Специфическая конструкция трансформатора весьма несущественна. На рис. 2, например, сердечник A является сложенным из тонких изолированных металлических пластин или дисков. Первичная цепь D скручена вокруг сердечника A. Вокруг этого используется экран C, который в этом случае сделан из тонких полос или пластин железа желательно изолированного и окружающего первичку, формирующего замкнутую магнитную цепь. Вторичка B закручена вокруг экрана C. На рис. 2, также, E является источником переменных или быстро изменяющихся токов. Первичка трансформатора соединена с цепью генератора. F является двух цепным мотором переменного тока, одна из цепей соединяется с главной цепью от источника E, и другая цепь будет снабжаться токами от вторички трансформатора.