Патент Тесла (усовершенствование в динамо электрических машинах)
Спецификация формирует патент № 390,414, 2 октября, 1888 год.
Заявка заполнена 23 апреля, 1888 года. Серийный № 271,626.
Всем кого это может касаться:
Да будет известно, что я, Никола Тесла, изобрел определенно новое и полезное усовершенствование в динамо электрических машинах, на которые ссылается следующая спецификация совместно с рисунками, составляющими одно целое.
В определенных патентах выданных Charles P. Feck и мне – в особенности в патентах №381,968 и №382,280, 1 мая, 1888 года – я показал и описал план конструирования и задействования моторов, трансформаторов, и сходного оборудования, путем переменных токов переданных через две или больше независимых цепей от генератора имеющего такие связи с моторами или трансформаторами чтобы вырабатывать в них поступательное движение магнитных полей или линий силы. В названных заявках описания и иллюстрации генераторов были ограничены к тем типами машины переменного тока в которых ток генерирующих катушек независим или разделен; но я обнаружил что обычные формы продолжительного (постоянного) тока динамо теперь могут быть легко и дешево адаптированы к моей системе, или утилизированы оба как постоянного и переменного тока генераторов но с незначительными изменениями в их конструкции. Режим осуществления этой формы являются сутью моей настоящей заявки. В общем утвержденный план рассмотренный мной выполнения этого изобретения является следующим: на оси данного генератора, в таком же месте или в дополнению к регулирующему коммутатору, я гарантирую настолько много пар изолированных коллекторных колец сколько цепей было сформировано. Теперь будет понятно что оперирование любым динамо электрическим генератором или токами в катушках в их движении через поле силы подвергается разным фазам – что есть сказано, в разных позициях катушек токи имеют определенные направления и определенные силы – и это в моем усовершенствованных моторах или трансформаторах это есть необходимым что токи в заряженных катушках должны подвергаться в определенном порядке изменениям по силе и направлению. Следовательно, следующий шаг—а именно, соединение между индуцирующей или генерирующей катушек машины и контактных колец, с которых токи снимаются - будет определен только тем в каком порядке изменение силы и направления в токах
требуются для производства данного результата в электрическом преобразующем приборе. Это может быть достигнуто разными путями; но на рисунках я дал типичные случаи только лучших и наиболее возможных путей применения изобретения к трем наиболее известным типам машин, для того чтобы изобразить принцип и задействовать любой один навык в мастерстве применения изобретения в любом другом случае или под любыми измененными условиями которые при определенных обстоятельствах частных случаев могут требоваться.
Рисунок 1 схема иллюстрирующая режим применения изобретения к хорошо известному типу машин с замкнутой или постоянной цепью. Рисунок 2 аналогичная схема содержащая якорь с разделенными катушками подсоединенных диаметрально, или что в основном называется машина с разомкнутым якорем. Рис. 3 схема показывающая применение изобретения к машине катушки якоря которой имеют общее соединение. Ссылаясь на рис. 1, пусть A представляет один из моих усовершенствованных моторов или трансформаторов, который, для удобства, Я обозначу ''конвертер" который состоит из кольцеобразного сердечника, B, с накрученными четырьмя независимыми катушками, C и D, те диаметрально противоположны были соединены вместе так чтобы взаимодействовать в парах в установлении свободных полюсов в кольце, тенденция каждой пары будет в том чтобы фиксировать полюса на 90 градусов от другого. Там может быть якорь, Е, внутри кольцо, на которое закручены катушки замкнутые сами на себя. Целью есть проход через катушки С D токов такой относительной силы и направления чтобы производить поступательный сдвиг или движение точек максимума магнитного эффекта вокруг кольца, и таким образом поддерживать вращательное движение якоря. Я поэтому обеспечиваю оси J генератора четырьмя изолированными контактными кольцами, a b с d, по которым я заставляю скользить щетки а' b' c' d', соединенными проводами G G H H, соответственно, с выводами катушек C и D. Принимая, ради иллюстрации, что катушки D D есть для получения максимального и катушки C C в этом же случае минимального токаt, так что поляра (осевая линия) может быть посредине между катушками D D, кольца a b будут следовательно подсоединенными к непрерывной катушке якоря в ее нейтральных точках относительно поля или точек соответствующих с теми что являются контактами коммутирующих щеток, и между которыми существует наибольшая разница потенциала, пока кольца c d будут соединены с двумя точками в катушке, между которыми нет разницы потенциалов. Наилучшие результаты будут получены путем создания этих соединений в точках равноудаленных от друг друга, как показано. Эти соединения легче всего сделать путем использования проводов L между кольцами и витками или проводами J, соединяющими катушку I с сегментами коммутатора K. Когда конвертеры сделаны, очевидно что фазы токов в секциях катушки генератора будут воспроизведены в конвертирующих катушках. Например, после поворота через дугу в 90 градусов проводники L L, которые прежде передавали максимальный ток, будут получать минимальный ток по причине изменения местоположения их катушек, и очевидно что по той же причине ток в названных катушках постепенно упадет из максимума в минимум во время прохождения через дугу в 90 градусов. В этой специальной схеме соединения вращение магнитных полюсов конвертера будет синхронизировано вместе с теми якорными катушками генератора; и результат будет такой же, любая из двух заряжающих катушек отличается от непрерывной катушки якоря (замкнутой) или от независимых катушек, как в моих предыдущих устройствах. Я показал на рис. 1, прерывистыми линиями, щетки M M в их характерном нормальном местоположении. На практике эти щетки могут быть отодвинуты от коммутатора (коллектора) и поле генератора созданное путем внешнего источника тока; или щетки могут быть оставлены на коллекторе и убрать конвертированный ток для возбуждения поля, или для использования для других целей. В определенном хорошо известном классе машин якорь содержит количество катушек выводы которых подсоединены к коллекторным сегментам, катушки будут присоединены якоря в парах. Этот тип машин представлен на рис. 2. В этой машине каждая пара катушек идет через одинаковые фазы как катушки в некоторых из генераторов что я показывал, и очевидно только необходимо использовать их в парах или устанавливать для оперирования один из моих конвертеров путем увеличения сегментов коллекторов принадлежащих к каждой паре катушек и заставлять коллекторные щетки держаться на постоянных частях каждого сегмента. В этом способе две или более цепей могут быть убраны от генератора, каждая включает одну или более пар или установок катушек, как может требоваться.
На рис. 2 я представил катушки якоря,
TT полюса полевого магнита, и F ось несущая коллекторы, которые простираются
для формирования замкнутых (постоянных) частей a b c d. Щетки держащиеся на замкнутых частях для устранения переменных токов представлены как a' b' c' d'. Коллекторные щетки или те которые могут использоваться для отстранения прямого тока, обозначены как M M. Две пары катушек якоря и их коллекторы показаны на рисунке как используемые; но все могут быть использованы аналогичным способом. Есть другой хорошо известный тип машины в котором три или больше катушек, A' B' С', на якоре имеют общее присоединение, свободные концы присоединяются к сегментам коллектора. Эта форма генератора изображена на рис. 3. В этом случае каждый вывод генератора подсоединен прямо или через шунт к замкнутому кольцу, a b c, и коллекторным щеткам a’ b’ c’, держащимися на них, убирая переменные токи что задействуют мотор. Желательно в этом случае применить мотор или трансформатор с тремя возбуждающими катушками, A" B" C", размещенных симметрично с катушками генератора, и цепи от последнего подсоединены к выводам таких катушек также напрямую—как когда они стационарны—или посредством щеток e’ и коллекторных колец e. В этом, как и в других случаях, обычный коллектор может быть использован на генераторе, и ток берущийся от него используется для возбуждения полевых магнитов генератора или для других целей. Эти примеры служат для изображения принципа моего изобретения. Будет обнаружено что в любом случае необходимо только добавить постоянные контакты или коллекторные кольца и установить связь между ними и
соответствующими катушками. Будет понятно что это изобретение применимо к другим типам машин—как, например, те путем которых индуцирующие катушки стационарны и щетки и магнит вращаются; но способ их применения очевиден только знающим.
Имея теперь описанным мое изобретение, что я заявляю—
1. Комбинирование, с конвертером имеющем независимые возбуждающие катушки, постоянного или прямого тока динамо или магнето (индуктора) машины, и промежуточных цепей постоянно присоединенным к соответствующим точкам к индуцирующим или генерирующим катушкам генератора, как здесь прежде установлено.
2. Комбинирование, с конвертером оснащенного независимыми заряжающими цепями, постоянного или прямого токового генератора оснащенного постоянными коллекторными кольцами подсоединенными через шунт к катушкам якоря для формирования выводов цепей соответствующих тем же выводам конвертера, как здесь прежде установлено.
NIKOLA. TESLA. Witnesses: bobt. F. GAYr, FRANK B. MUHPHY.
