Предлагаем Вашему вниманию, перевод патента США,  System of electrical distribution (СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ) за номером № 381,970. Автор Никола Тесла.

Данное изобретение можно смело отнести к тем системам электрораспределения, в которых ток из одного источника питания в главной или передающей цепи обуславливает т.е. вызывает, посредством подходящего индукционного устройства, возбуждение тока или токов в независимой рабочей цепи или цепях. Распределение тока для отдельно взятого источника должно быть таким, чтобы иметь возможность независимо управлять определенным количеством ламп, двигателей и других преобразующих устройств, используя один источник тока, а в некоторых случаях , даже снижение тока высокого потенциала в главной цепи , до какого-нибудь высокого значения и меньшего потенциала в независимом потреблении, рабочей цепи или цепях.

 

Скачать данный файл в формате PDF ,Вы  можете здесь.

 

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

(System of electrical distribution)

(Модель отсутствует).

Н. ТЕСЛА.

№ 381,970. Дата выдачи патента: 1 мая 1888 г.

Рис. 1

Рис. 2.

 

СВИДЕТЕЛИ:Роберт Г. Дункан,Роберт Ф. Гейлойд

ИЗОБРЕТАТЕЛЬ:Н. ТеслаВ ЛИЦЕДункан, Кертис и Пейджего АДВОКАТОВ

(Модель отсутствует).

Н. ТЕСЛА.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

№ 381,970. Дата выдачи патента: 1 мая 1888 г.

Рис. 3

СВИДЕТЕЛИ: Роберт Г. Дункан,Роберт Ф. Гейлойд

ИЗОБРЕТАТЕЛЬ: Н. ТеслаВ ЛИЦЕДункан, Кертис и Пейджего АДВОКАТОВ

Патентное ведомство США.

НИКОЛА ТЕСЛА, г. НЬЮ-ЙОРК, ШТАТ НЬЮ-ЙОРК, ПЕРЕУСТУПИВШИЙ ПОЛОВИНУ ПРАВ ЧАРЛЬЗУ Ф. ПЕКУ, г. ЭНГЛВУД, ШТАТ НЬЮ-ДЖЕРСИ.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ является частью патента № 381,970 от 1 мая 1888 г.

Дата подачи заявки 23 декабря 1887 г. № 258,787. (Модель отсутствует).

Вниманию заинтересованных лиц:

Да будет известно, что я, Никола Тесла, из деревни Смилян, область Лика, расположенной на границе Австро-Венгрии, проживающий в г. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, открыл определенно новые и полезные пути усовершенствования систем электрораспределения, в том числе и следующее описание изобретения со ссылками на прилагаемые схемы, являющиеся частью изобретения.

Изобретение относится к тем системам электрораспределения, в которых ток из одного источника питания в главной или передающей цепи обуславливает, посредством подходящего индукционного устройства, возбуждение тока или токов в независимой рабочей цепи или цепях.

Цели изобретения были получены в результате использования этих систем, а именно: распределение тока отдельно взятого источника таким образом, чтобы иметь возможность независимо управлять определенным количеством ламп, двигателей и других преобразующих устройств, используя один источник тока, а в некоторых случаях снижение тока высокого потенциала в главной цепи до какого-нибудь высокого значения и меньшего потенциала в независимом потреблении, рабочей цепи или цепях.

На данный момент уже хорошо понятен общий характер устройств, используемых в этих системах. Магнито-электрический генератор переменного тока используется в качестве источника питания. Генерируемый им ток передается через передающую цепь в одну или несколько отдаленных точек, в которых расположены трансформаторы. Они состоят из разного рода индукционных машин. В некоторых случаях использовались индукционные катушки обычных форм с одной катушкой в передающей схеме и еще одной в местной схеме или схеме потребления, катушки имеют различные пропорции в зависимости от работы, которую необходимо выполнить в схеме потребления – то есть, если для выполнения работы требуется ток с более высоким потенциалом, то в передающей схеме вторичная катушка или катушка индуктивности должна иметь большую длину и сопротивление, чем первичная, и наоборот, если нужен ток с более низким потенциалом, то более длинная катушка делается первичной. Вместо этих устройств были изобретены электродинамические индукционные машины различных форм, включая комбинированные двигатели и генераторы. Например, двигатель собран в соответствии с основными принципами, а на его роторе находятся катушки индуктивности, которые образуют генератор. Катушки двигателя, как правило, изготовлены из тонкой проволоки, а катушки генератора – из проволоки, подвергнутой однократному волочению с сухой смазкой, чтобы выдавать больший ток с более низким потенциалом, чем линейный ток, имеющий более высокий потенциал, во избежание потерь при передаче на большие расстояния. Можно также намотать описанные выше катушки на кольцевой сердечник или сердечник аналогичной формы и, посредством подходящего переключателя, направить ток последовательно через индуктирующие катушки, чтобы поддержать перемещение полюсов сердечника и магнитных силовых линий, которые порождают токи в индуктированных катушках.

Не вдаваясь в подробности всех возражений против этих систем, достаточно будет сказать, что теория или принципы действия этих устройств, очевидно, настолько мало понятны, что их надлежащая сборка и использование до сегодняшнего дня сопровождалась различными трудностями и большими расходами. Трансформаторы очень склонны к повреждениям и сгоранию, а средства, необходимые для ремонта этих и других дефектов, неизменно влияют на производительность.

Форма преобразователя или трансформатора, который я изобрел, не имеет тех недостатков и дефектов, которые я упомянул выше. Поскольку в этом документе я не выдвигаю никаких теорий по поводу его режима работы, я хочу отметить, что когда речь идёт о конструкции, то она аналогична тем трансформаторам, которые я описал выше как электродинамические индукционные машины, за исключением того, что в нем нет движущихся деталей, следовательно, он не подвержен износу, или другим нарушениям, и не требует к себе больше внимания, чем остальные индукционные машины.

Реализуя свое изобретение, я заготовил ряд индуктирующих катушек и соответствующих им индуктированных катушек, которые, по своему предпочтению я наматываю на замкнутый сердечник, вроде кольца или обруча, разделенного обычным образом. Два набора катушек могут быть намотанными бок о бок, накладываться друг на друга, или располагаться любым другим известным способом, который обеспечивает наиболее эффективное взаимодействие их между собой и с сердечником. Индуктирующие или первичные катушки, намотанные на сердечник, разбиты по парам или по группам посредством соответствующих электрических соединений так, что когда катушки одной пары или группы взаимодействуют между собой, чтобы установить магнитные полюса сердечника в двух данных диаметрально противоположных точках, катушки другой пары или группы (предположим, для примера, что их только две) стремятся к установлению полюсов под углом девяносто градусов от этих точек. С этим индуктивным устройством я использую генератор переменного тока с катушками или группами катушек, которые соответствуют катушкам преобразователя, и, используя подходящие проводники, соединяю в независимых схемах соответствующие катушки генератора и преобразователя. В следствии этого различные электрические фазы в генераторе сопровождаются соответствующими магнитными изменениями в преобразователе; или, другими словами, по мере вращения катушек генератора точки наибольшей напряженности магнитного поля в преобразователе будут постепенно перемещаться или завихриваться. Этот принцип я применял в различных условиях работы электромагнитных двигателей и в предыдущих заявках, в частности в заявках № 252,132 и 256,561 я подробно описал порядок сборки и принцип использования таких двигателей. Цель этой моей заявки заключается в том, чтобы описать лучший и наиболее удобный известный мне способ осуществления изобретения применительно к системе электрического распределения; но специалисты в данной области техники легко поймут из описания с изменениями, предложенными в вышеупомянутых заявках, как изменить форму генератора и преобразователя в теперешнем его виде.

На рисунках изображены особенности конструкции моего теперешнего изобретения, потому сейчас я буду ссылаться на прилагаемые рисунки.

На рис. 1 показано схематическое изображение преобразователя и его электрические соединения. На рис. 2 изображен горизонтальный центральный поперечный разрез преобразователя, показанного на рис. 1. На рис. 3 изображена схема системы в целом, генератор показан в разрезе.

Я использую сердечник, А, замкнутого типа, т.е. сердечник кольцеобразной, цилиндрической или другой подобной формы, и, поскольку эффективность устройства в значительной степени увеличивается при его разделении, я изготавливаю его из тонких полос, пластин или проволоки из мягкого, по возможности, электрически изолированного железа. На этот сердечник, любым известным способом, я наматываю, например, четыре катушки, B B B’ B’, которые я использую в качестве первичных катушек и для которых я использую тонкую проволоку большой длины. Поверх этих катушек я наматываю более короткие катушки из проволоки, подвергнутой однократному волочению с сухой смазкой, C C C’ C’, чтобы сформировать индуктированные или вторичные катушки. Конструкцию этого или любого другого преобразователя аналогичной формы можно дополнить, как показано выше, заключив эти катушки в железо, намотав, например, поверх катушек один или несколько слоев изолированного стального провода.

Устройство оснащено соответствующими винтовыми клеммами, к которым прокладываются концы катушек. Диаметрально противоположные катушки B B и B’ B’ подключены, в указанном порядке, последовательно, а четыре клеммы подключены к винтовым клеммам 1 2 3 4. Например, как показано на рис. 3, катушки C C могут быть соединены множественной дугой, если необходим то определенной величины, например для питания группы ламп накаливания, D, в то время как катушки C’ C’ могут быть независимо подключены к схеме, включающей дуговые лампы или что-то подобное. Генератор в такой системе необходимо приспособить к преобразователю в указанном порядке. Например, в данном случае я использую пару обыкновенных постоянных или электрических магнитов, E E, между которыми установлен цилиндрический ротор на валу, F, на который намотаны две катушки G G’. Клеммы этих катушек подключены в указанном порядке к четырем изолированным контактным или токособирательными кольцам, H H H’ H’, а четыре провода линейной схемы L подключают щётки K, воздействующие на эти кольца, к преобразователю в указанном порядке. Принимая к сведению результаты такой комбинации можно заметить, что в данной точке времени катушка G находится в нейтральном положении и генерирует очень незначительное количество тока, или вообще не генерирует его, в то время как другая катушка, G’, находится в том положении, в котором она развивает свой максимальный эффект. При условии, что катушка G подключена в схему с катушками преобразователя B B, а катушка G’ с катушками B’ B’, становится очевидным, что полюса кольца A определяются только катушками B’ B’; но, по мере вращения ротора генератора, катушка G начинает вырабатывать больше тока, а катушка G’ меньше, пока катушка G не достигнет своего максимума, а катушка G’ своего нейтрального положения. Явный результат наблюдается при смещении полюсов кольца A через четверть его окружности. Движение катушек через следующую четверть оборота, во время которого катушка G’ входит в поле с противоположной полярностью и генерирует ток противоположного направления и возрастающей силы, в то время как катушка G переходя от своего максимума к нейтральному положению генерирует ток меньшей силы в том же направлении, что и раньше, обуславливает дальнейший сдвиг полюсов через вторую четверть кольца. Вторая половина оборота очевидно повторяет те же действия. При смещении полюсов кольца А на катушках C C’ создается мощный динамический индуктивный эффект. Кроме токов, генерируемых во вторичных катушках динамо-магнитной индукцией, в этих же катушках создаются другие токи в следствие любых изменений интенсивности полюсов в кольце А. Этого следует избегать, поддерживая постоянную интенсивность полюсов, а чтобы этого достичь необходимо очень внимательно подходить к конструированию и пропорционированию генератора, а также к распределению катушек по кольцу А и балансировке их воздействия. Когда это будет сделано, токи будут вырабатываться исключительно динамо-магнитной индукцией, достигается тот же результат, что и при смещении полюсов посредством переключателя с неограниченным количеством сегментов.

Изменения, применимые к другим формам преобразователей во многих отношениях применимы и к этому устройству. Они в большей степени относятся к форме сердечника, относительные длины и сопротивления первичных и вторичных катушек и механизмы запуска и работы остаются неизменными.

Новый метод электрического преобразования, который включает в себя эта система, я сделал темой другого заявления, поэтому я не заявляю о нем в этом документе.

Формула изобретения:

1. Комбинация, с сердечником замкнутого типа, индуктирующими или первичными катушками, намотанными на сердечник и подключенными независимыми парами или группами, и индуктированными или вторичными катушками, намотанными поверх или вблизи первичных катушек, включающая генератор переменных токов и независимые подключения к первичным катушкам, которая во время работы генератора влияет на постепенное смещение полюсов сердечника, в соответствии с настоящим документом.

2. Комбинация, с кольцеобразным или аналогичным магнитным сердечником и намотанными на него первичной и вторичной катушками, включающая генератор переменного тока, имеющий индуктированные или роторные катушки, соответствующие первичным катушкам, и независимые схемы, соединяющие первичные катушки с соответствующими катушками генератора, в соответствии с настоящим документом.

3. Комбинация, с независимыми схемами электрической передачи, трансформаторов, состоящих из кольцеобразных или аналогичных магнитных сердечников и намотанных на них первичных и вторичных катушек, при этом противоположные первичные катушки каждого трансформатора подключены к одной из схем передачи, включающая генератор переменного тока с независимыми индуктированными или роторными катушками, подключенными к схемам передачи, в результате чего переменные токи можно направить через первичные катушки трансформаторов, используя описанный здесь способ.

НИКОЛА ТЕСЛА.

Свидетели:

Роберт Г. Дункан,

Роберт Ф. Гейлойд

 

Скачать данный файл в формате PDF ,Вы можете здесь нажав на данную ссылку.