Post:
#71730 Date:14.06.2007 (12:45) ...
Патент Тесла № 416194, "Электрический двигатель", декабрь 1889г. выдержки:
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.?
volypok, а катушки на роторе как включены? согласно Вовочки? или все четверо последовательно в кз?
пакет от ANSOFT считает и мощность.
Предистория: просмотрев историю этой ветки и прочитав патент(предложенный автором ветки), сложилось впечатление что его никто кроме автора не читал. В связи с чем мной и был переведен этот патент на русский.
Вот к стати и он.
ps перевод делался с максимальной приближенностью к смыслу патента, из за чего некоторые места могут выглядеть нелепыми.
(10) Это изобретение относится к электромагнитным моторам переменного
тока изобретенных мною, в которых сдвигающее или поворачивающееся поле
или точка максимального магнетизма производится работой переменного
тока.Этот мотор я сконструировал для большого многообразия волн
(для большой полосы частот). К примеру, я построил мотор с 2мя или
более чепью возбуждениями, которые я соединяю с соответствующими
цепями генератора (20) так чтоб мотор был под переменным током с
отличием в начальных фазах.Я могу также построить мотор с
независимыми цепями возбуждения разными электрическими
характеристиками или самоиндукцией,в течении чего я имею пассивный
переменный ток фазы которого были искуственно уничтожены высоким
замедляющим эффектом одной окружности(схемы) над другой. Я могу также
сконструировать другие виды моторов оперирующие магнитами или
электричеством, которые (30) нет необходимости описывать в деталях,
хотя представленное мной изобретение изображено сдесь. В таком моторе
я использую ротор с намотаной катушкой или катушками, котрые время
от времени замыкаются с внешней цепью и время от времени (35)
замыкается на саму себя, и обе формы реализованы в изобретении. В этом
моторе полная энергия, затраченная на работу двигателя, эквивалентен
сумме энергий затраченых в роторе и обмотке возбуждения.(40) Развитая
мощность, тем не менее, пропорциональна произведению этих энергий.
Такое произведение будет наибольшим когда они количественно равны;
отсюда я определил массу ротора и обмотки возбуждения(статора) (45) и
обоих обмоток и подстроил их таким образом чтоб сделать их как можно
боллее равными эти оба мгнитных значения (судя по всему индуктивность).
В моторах с коротко замкнутым ротором это можно сделать только
приблизительно, энергия наведенная в (50) роторе это результат
действия индукции от других элементов;но в моторах в которых обе
катушки ротора и обмотки возбуждения(статора) соеденины с внешней
схемой, результат достигается проще всего.
Для дальнейшего объяснения (55) представим что энергия
представленая в статоре количественно равна 90 а в роторе 10.
/////// эту часть я взял автора ветки поскольку переведена она была довольно точно.
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.
(90)В общем еслимассы сердечников ротора и статора равны, количество
меди или ампер витков обмоток возбуждения также должны быть равны;
(95)то отношение может изменяться известным способом для применения
в разных машинах. Понятно что этот результат может быть достигнут
когда мотор работает на расчетную нагрузку, и этот факт нужно
принимать во внимание.
Из описанного патента можно сделать следующие выводы:
- двигатель расчитан на переменное напряжение.
- частота работы его довольно широкая (наверно из за того что тогда небыло
стабильных источников).
- ротор работает замыкаясь либо на внешнюю цепь, либо на себя
(в этом можно убедиться посмотрев на расположение обмоток ротора).
И тут напрашивается предположение что в одном полупериуде 2е обмотки
замыкаются на внешню цепь, а 2е другие в это время на самих себя. Своего рода
наполовину короткозамкнутый ротор.
- статор замкнут на внешнюю цепь, вариант их замыкания можно найти в другом его патенте (патент приложен).
Ваше слово гаспода
Как интересно и в очень нужном направлении развиваются события.
1. (к сообщению "volypok | Post: 142019 - Date: Wed Nov 19, 2008 4:37 am"). Да, именно так и распределится маг. поток от статора внутри двигателя. Всё по тесловски.
2. (к сообщению "volypok | Post: 142205 - Date: Wed Nov 19, 2008 1:58 pm"). Разрисовано ВСЁ правилтно, но там в роторе 4-ре катушки и они ВКЛЮЧЁННЫЕ создают 2-е пары полюсов (4-ре полюса) и маг. поток через магнитопровод тоже распределится "ромашкой".
3. Вот теперь начинается самое интересное!!! В исходном состоянии 4-е полюса статора находятся лоб-в-лоб (N в N и S в S) с 4-мя полюсами статора. Статору деваться некуда (он на станине закреплён), а вот ротор сразу крутнётся и с очень интереснейшим процессом! Смотрим на самую верхнюю точку двигателя, где N статора "бьёт в лоб" в N ротора. Два полюса N и N разлетятся (статор останется на месте, а ротор "разлетится") в разные стороны. Вот теперь самое интересное! Верхние N и N разлетаются, но N ротора с такой же силой начинает притягиваться к S правого полюса статора. В эл. физике такой процесс называют "тяни-толкай" или "push-pull". И это происходит сразу в 4-х местах по периметру двигателя и в одном и том же направлениии. Если ничего не делать, то через 90 градусов верхний полюс N ротора прочно "прилипнет" к правому полюсу S статора. Вот именно в этот (даже к подходу к этой точке) надо ПЕРЕКЛЮЧИТЬ полюса статора, чтобы при повороте полюса N на роторе на 90 градусов, на статоре, над рассматриваемым полюсом S, должен возникнуть полюс N вместо существующего S. Это переключение на противоположный полупериод переменного тока. Поворот ротора на 90 градусов произошёл, а статор перешёл на другой полупериод и вновь создал условия выталкивания ротора ещё далее на 90 градусов, поскольку теперь справа полюс N роторы столкнулся лоб-в-лоб c правым полюсом стоатора N (Внимание! Правый полюс статора был S, пока к нему не приблизился полюс N ротора).
ВНИМАНИЕ! ПЕРЕКЛЮЧАТЬ полюса ротора в данном алгоритме НЕЛЬЗЯ, а вот переключать полюса статора надо всё время, как только одноимённый полюс ротора подходит (вошёл в полюс) к статору, то статор в этом месте должен поменять полюс на противоположный! Это происходит синхронно и синфазно сразу по всему периметру на 4-х полюсах статора!
Это и был примитивнейший, но гениальнейший принцип резонансного эл.дв. Н.Тесла 1889г. Ротор надо "гонять" по постоянному току, а статор по переменному. Ротор (через диодный (ламповый-кенотронный (сегодня полупроводниковый) мост-выпрямитель) и статор можно включить последовательно и ВСЁ питать переменным током НА РЕЗОНАНСЕ (от лампового, а сегодня-полупроводникового автогенератора - Tesla-Switch). Вот она, большая "лишняя", энергия в эл. двигателе и бОльшая в добротность резонансной колебательной системы раз, чем потребляется от источника.
Извините, сорвался. Но мне просто жалко тех кто позже пришёл и не мог внимательно прочитать всю ветку...
У Вас нет прав отвечать в этой теме.