Данное изобретение относится к изобретенным мной электромагнитным двигателям переменного тока, в которых постоянное перемещение (вращение) магнитных полюсов, или точек наибольшего магнитного эфекта, достигается действием переменных токов.
...
В таких двигателях Я применяю ротор с обмоткой или обмотками, соединенными с внешней цепью либо коротко замкнутый, данной изобретение в равной степени относится к обоим типам.
В подобных моторах энергия, расходуемая на работу двигателя, равняется сумме энергий, расходуемых на возбуждение ротора и статора. Вырабатываемая же такими моторами энергия, напротив, пропорциональна произведению этих энергий. такое произведение будет наибольшим в том случае, когда эти значения равны; отсюда при постройке мотора я определяю массу сердечников ротора и статора, и обмоток первого и второго, и подстраиваю их таким образом, чтобы их магнитные свойства (индукция? - прим.перев.) были равны, или максимально близки к равенству.
В моторах с короткозамкнутым ротором подобное равенство можно обеспечить весьма условно, поскольку энергия, наведенная в роторе является производной (индуцированной) энергией статора; но в моторах, в которых как статор, так и ротор подключены к внешним цепям, искомый результат достигается проще всего.
Для дальнейшего обьяснения предмета давайте предположим, что энергия, проявляющаяся в магнитном поле статора двигателя количественно равна 90, а ротора - 10. Сумма этих значений дает количество энергии, необходимое для движения мотора, равное 100. Теперь предположим, что двигатель построен таким образом, что энергия статора = 50 и ротора = 50. При этом кол-во энергии, необходимое для движения мотора по-прежнему равно сумме этих значений, т.е. 100, но если в предыдущем случае произведение этих значений дает 900, то во втором -- 2500, а поскольку вырабатываемая мотором энергия пропорциональна такому произведению, становится очевидным, что имеено такие моторы являются наиболее эффективными, т.е. такие, в которых магнитная энергия статора и ротора равны.
Такое соотношение достигается мной путем применения одинакового количества меди, или ампер-витков, при исполнении обоих элементов в том случае, если сердечники их одинаковы или приблизительно равные; и при условии, что оба элемента возбуждаются одинаковым током; в случае, если ток одного элемента наводится (индуцируется) от другого, я использую в в индуцируемом элементе медь с избытком по сравнению с первичным элементом (проводником).
Поскольку мне неизвестен способ иллюстрации данного изобретения, отвечающий формальным требованиям патентной заявки, я прилагаю чертеж обычного двигателя... Но тем не менее я утверждаю, что уверен в том, что столкнувшись с изложенной мной проблемой, касающася подобного двигателя, любой специалист сможет решить ее предложенным мною способом, с применением данного изобретения без особых трудностей.
...
Вобщем, если массы сердечников статора и ротора равны, количество меди (ампер-витков) также должны быть одинаковыми, но это соотношение может изменяться известным способом для применения в машинах разного назначения.
Вполне понятно, что подобный результат достигается
наилучшим образом в тех случаях, когда двигатель работает с номинальной (расчетной) нагрузкой, и этот факт необходимо принимать во внимание.
Вопросы для дискуссии:
1) можно предположить, как Тесла (возможно) считал КПД: как соотношение вырабатыеваемой двигателем энергии к произведению значений потребления электроэнергии ротора + статора. Например, описанный им двиг. 50х50 должен "выдавать" 2500 у.е. энергии, но на практике "выдает", скажем, 1500 у.е., следовательно, его "КПД по Тесле" = 1500/2500 = 0,6
2) относительно его утверждения "мне неизвестен способ иллюстрации данного изобретения, отвечающий формальным требованиям патентной заявки" - на то время (Декабрь 1889г.) Тесла получил уже 29 патентов, следовательно, "способ иллюстрации данного изобретения" ему известен. А вот что в этом способе может противоречить "формальным требованиям патентной заявки" -- уж не решение ли Парижской академии наук 1775 г.?
volhw во! классный вопрос! видишь на рисунке на роторе 2 катушки вертикально стоят, поле от статора входит под прямым углом и в них индуцируеться точишкою(потом поле раздваиваеться половина к верхнему полюсу, а половина к нижнему полюсу которые его всасывает и круг замыкается по железу статора)
Две катушки ротора которые "набекрень"-налево для поля невидимы так как находяться параллельно линиям поля, в них ничего ненаводиться, они получают всё готовенькое.
А почему в них ничего вдруг ничгего наводиться не будет. У сеня на работе валяеться 15 квт синхронный генератор.Эксперементы .При подаче на ротор хоть на одну фазу напряжения в 4 катушках возбуждения котрые располочены через90 градусов в любом случае наводилось эдс
По поводу дв Тесла. Возможно там и есть резонанс. но дело не в этом. В первую очередь это тяговый дв. А все тяговык дв. до применения электроники делались из дв постоянного тока. С последовательным возбуждением. Тот же стартер на авто. С падением угловой скорости растет момент на валу. Аналогичных двигателей переменного тока не существовало. Они опракидываються при привышение нагрузки. А дв Теслы нет. Вот в чем его главная прелесть. не надо редукторов и прочей заумной механики. Дал нагрузку и он пошел плавно разгонять авто. Момент падает угловая скорость растет. Нужно только правильно сфазировать обмотки
у меня есть задумка, но осуществить пока не могу ,катушки намотаны как рамки приборов, но перекинуты , так что поле ротора замкнуто внутри и гуляет по наруже, сталкиваясь с пульсирующим полем статора, который не может обратной ЭДС получить от ротора изза его спецификации, есть малое практически не влияющее на статор. Соединение последовательное - ротор статор. Главное соединить правильно, а вариантов для соединения не так много , можно угадать)))мое мнение обмоток все же на роторе 2 Пока приедрживаюсь этой думки
А почему бы не допустить что у Теслы были датчики положения.
И если нет, кто нам мешает их поставить. Гораздо легче настройка. Изменяя "угол опережения" легко перевести устройство из двигателя в генератор(тормозить). Да и электроники "пяток деталек".
Ещё раз попробую описать идею...
В определённый момент (по положению ротора) предварительно заряженный конденсатор(емкость) через тиристор разряжается на обмотку(индуктивность). Т.е. на полпериода появляется параллельный контур. Двигатель получает "пинок". Когда конденсатор перезарядился наоборот(ток в контуре "0") тиристор благополучно закрылся. В двигателе токов нет, осталась только инерция. Когда ротор достиг следующей "точки зажигания" этот же конденсатор разряжается снова на обмотку.
Остаётся предусмотреть "подзарядку" ходового конденсатора, или снятие с него излишков при торможении. Пока всё по классической физике.
А проверить устройство можно и на каком-нибудь обычном синхронном двигателе дополнив его узлом "зажигания". В моём случае это диск с отверстиями и пара оптических датчиков от мышки, установленных вместо коллектора и щёточного узла на горелом коллекторном движке. При исправном коллекторе и щётках, можно его использовать как датчик положения....
опытный образец можно было бы сделать и дома, было бы время из того хлама что называется старая сов техника и не рабочие аппараты (принтеры, копиры), по крайней мере для меня это сырье
Проще взять какой либо сгоревший эл инструмент. И то его мотать достаточно сложно. Мелкие пазы .тонкий провод. упаришься пока положишь. Это из практики
volhw на счет синхронника 15 кВт- непозубам, там ток бешенный.
на счет электроинструмента- пазы старые ненужны, надо как-то наклеить однослойную обмотку. kompig я поддерживаю вашу мысль, но для вас 5 деталек, а для меня космос, возможно ток будет большой, а схему можно глянуть?
Момент действительно нужен определенный, по положению ротора-согласен, а меандр там получиться?(Вовочка меандр просил) di_mon я наверное буду стиралку кромсать.
Для andy8mm
Ток будет большой, но тиристоры (например Т172) допускают в импульсе 6.8 КА.
Насчёт формы сигнала. Там будет одна полуволна синусоиды, потом через время противоположная волна синусоиды. Конечно форма будет несколько отличатся от идеальной, т.к. это будет связано с движением ротора, а стало быть с изменениями параметров обмоток (индуктивностей). Но для поддержания меандра необходима энергия, и немалая. А при разряде конденсатора на индуктивность через тиристор достаточно только открыть тиристор. Дальше классическая физика всё сделает. Ток в катушке возрастёт с нуля до максимума и упадёт снова до нуля перезарядив обратно конденсатор. И сам остановиться(тиристор закроется сам). Похожая схема есть на kompig.moifoto.ru в альбоме pulse motor сейчас сваяю схемку конкретно под наш случай...
kompig а схема даст возможность держать тиристор открытым постоянно?(как один из режимов?
Для старта РДТ и набора оборотов думаю без вашей схемы необойтись.
Чтобы выйти на экономичные обороты ведь надо раскрутиться.
В pulse motor половина обмоток работает за 1 полупериод?
Pulse motor это из той же оперы, но немного другое...
Запуск этого двигателя отдельная тема, можно при помощи электроники, а можно тупо стартером. Я пока это не рассматриваю.
Тиристор так устроен, что открывается импульсом на управлении, и остаётся открытым пока через него течёт ток, больший некоторого значения близкого к нулю, и зависит от типа тиристора, т.е. тиристор мы открыли, а закроется он сам когда прекратиться ток как раз то что нужно.
Прилагаю примерную схему, пока это только наброски, в железе ещё нет, но скоро будет. Поэтому всё ещё уточняться.
По схеме.
Допустим конденсатор С1 уже заряжен (минус на корпусе схемы). Ротор вращается, в нужный момент по оптическому датчику срабатывает тиристор 1. "Пинок" двигателю, перезаряд конденсатора. По второму датчику срабатывает тиристор 2. Опять "пинок". Потом открываются тиристоры 3. И конденсатор С1 заряжается с конденсатора С2 или в зависимости от режима наоборот С1 сбрасывает излишки на С2. Правда вместо тиристоров 3 надо ставить транзисторы, ведь если тиристоры 3 не успеют во время закрыться будет маленький "пых". Это пока просто принципы. Всё уточнится в процессе экспериментов...
Для andy8mm
По поводу pulse motor подобную конфигурацию я думал использовать для Tesla motora(фотки там же) но пришёл к выводу что всё таки кз обмотка на роторе интереснее. И если не заморачиваться по-поводу архаичной плоской обмотки, легко выполняется. Провод потолще, витков поменьше...