Никола Тесла - НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ.
Профессор ТOMПCOH — меня очень заинтересовало описание, которое М-р Тесла дал своему новому и замечательному маленькому мотору. Я, если вам будет интересно узнать, работал примерно в тех же направлениях и в сторону тех же целей. В испытаниях, которые я провел, применялась одна цепь переменного тока — не двойная переменная цепь — одна цепь, питающая мотор, сконструированный так, чтобы использовать переменность и получить вращение. Я провел, после последней ежегодной встречи Института, разработку и усовершенствование, насколько позволило мое время, якоря с замкнутой цепью — если мы можем его так назвать, — в переменном поле. То есть, схему, которую я применил и которую я представил Институту в прошлом году, состоящую в том, чтобы сделать слоистое поле и в это поле поместить якорь, тоже слоистый, намотав на якорь обмотку, которая периодически замыкается накоротко с помощью коммутатора или устройства замыкания цепи в процессе вращения. Я сделал несколько таких моторов различной конструкции, и они неизменно стартовали из состояния покоя и развивали мощность, и некоторые из них демонстрировали, при скоростях, близких к частоте перемен динамо, тенденцию к синхронности. Их вращательное усилие в большинстве случаев немного больше в районе этой точки, чем в других точках. Я надеюсь в некотором не очень далеком времени представить большинство из этих результатов вниманию Института, и поэтому я пока откладываю дальнейшие замечания касательно мотора этой конструкции. Я безусловно думаю, что у переменных моторов есть перспектива, и несомненно есть возможность получить моторы, которые обладают даже еще большими преимуществами перед моторами постоянного тока.
М-р Тесла — Джентльмены, Я желаю сказать, что показания такого человека, как Профессор Томпсон, стоящий в своей профессии на первом месте, очень сильно мне льстят. Я мог бы сказать, что работал в одном направлении с Профессором Томпсоном в тот период времени, когда изобретение Профессора Томпсона было мне неизвестно. У меня был такой же мотор, как и у Профессора Томпсона, но он меня опередил. Я уверен, что хотя этот специфический вид мотора и имеет тот недостаток, что надо использовать пару щеток для замыкания цепи икорной обмотки, такой вид моторов можно сделать пригодным к практическому использованию по той простой причине, что этот мотор представляет собой трансформатор, а такой трансформатор, как мы хорошо знаем, можно довести до очень высокой эффективности. С другой стороны, якорь можно снабдить проводниками с достаточно низким сопротивлением, и это простой способ сделать отличное устройство для замыкания цепи. Вы увидите преимущество этого решения с замкнутой цепью обмотки — в том, что это действие всегда поддерживается на максимуме, и это на самом деле более совершенно, чем когда полярности смещаются посредством коммутатора.
ТЕСЛА ОТВЕЧАЕТ Д-РУ ЛУИСУ ДАНКАНУ, ОБЪЯСНЯЯ СВОЙ МОТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Редактору Electrical Review:
В Вашем издании за прошлую неделю я обратил внимание на то, что М-р Данкан ссылается на мою систему моторов переменного тока.
Поскольку я вижу, что Д-р Данкан еще не знаком с настоящей особенностью моего изобретения, я не могу рассматривать его статью в свете серьезной критики, и думаю, что отвечать необязательно; но желая выразить ему свой взгляд и ту важность, которую я придаю его мнению, я кратко укажу на отличительные особенности моего изобретения, насколько они имеют прямое отношение к статье, упомянутой выше.
Принцип действия моего мотора легко можно понять из следующего:
При выполненном надлежащим образом пропускании переменных токов через независимые возбуждающие обмотки в моторе получается прогрессивное смещение, или вращение, его полюсов. Смещение более или менее непрерывное, в зависимости от конструкции мотора, и характера и относительной фазы применяемых током, и я указывал теоретические условия, которые должны присутствовать, чтобы обеспечить наилучшее действие.
Если слоистое кольцо намотать четырьмя обмотками, и подсоединить их в нужном порядке к двум независимым цепям генератора переменного тока, приспособленного для данной цели, то прохождение токов через обмотки теоретически вызовет вращение полюсов кольца, и в реальной практике в ходе серии экспериментов я продемонстрировал полную аналогию между таким кольцом и вращающимся магнитом. Применение этого принципа к работе моторов дает два вида моторов с сильно различными свойствами, один приспособленный для постоянной нагрузки, а другой для переменной. Ошибочное понимание Д-ра Данкана вызвано тем фактом, что ярко выраженные особенности каждого из этих двух типов не были специально сформулированы. В качестве иллюстрации представителя второго класса, я ссылаюсь на Рис. 1 на странице 1 Electrical Rreview за 12-е Мая. В данном случае, якорь мотора снабжен двумя обмотками под прямыми углами. Потому что требуется симметричное расположение обмоток относительно полюсов. Я буду предполагать, что якорь имеет большое количество диаметрально намотанных обмоток или замкнутых на себя проводников, и образующих много независимых цепей. Давайте теперь предположим, что кольцо постоянно намагничено так, что образует дна полюса (N и S) в двух диаметрально противоположных точках, и что оно вращается от механической энергии. Когда якорь находится в покое, вращение кольцевого магнита будет вызывать токи в замкнутых цепях якоря. Эти токи будут наиболее интенсивны в точках наибольшей плотности силы или вблизи их, и они будут образовывать полюса на якорном сердечнике под прямыми углами к полюсам кольца. Конечно, есть и другие элементы. принимающие участие в работе, которые будут стремиться это изменить, но в данный момент их можно не учитывать. Если рассматривать расположение полюсов на якорном сердечнике, токи, генерируемые в якорных обмотках, всегда будут действовать одинаковым образом и будут постоянно поддерживать полюса сердечника в том же положении, относительно полюсов кольца при любом положении его, и независимо от скорости. В результате притяжения между сердечником и кольцом возникает непрерывное вращающее усилие, постоянное во всех положениях, такое же, как в моторе постоянного тока с большим числом якорных обмоток. Если якорю позволить поворачиваться, он будет вращаться в направлении вращения кольцевого магнита, и индуцированные токи будут уменьшаться с увеличением скорости, до тех пор, пока якорь не достигнет скорости, очень близкой к скорости магнита, когда через обмотки будет течь только количество тока, достаточное, чтобы поддерживать вращение. Если вместо того, чтобы вращать кольцо посредством механической энергии, его полюса будут смещаться за счет действия переменных токов в двух цепях, получиться тот же результат.
Теперь сравним эту систему с системой постоянного тока. В последнем случае мы имеем переменные токи в генераторе и обмотках мотора, и промежуточное устройство для коммутации токов, которое в моторе автоматически выполняет прогрессивное смещение полюсов якоря; здесь мы имеем те же элементы и в точности то же действие, по без коммутирующих устройств. Учитывая тот факт, что эти устройства совершенно ненужны для работы, такая система переменного тока будет — по крайней мере во многих отношениях, — демонстрировать полное сходство с системой постоянного ток, и мотор будет действовать в точности как мотор постоянного тока. Если прилагается нагрузка, то скорость уменьшается, и вращающее усилие соответственно возрастает, и больше токи протекает через возбуждающие обмотки; когда нагрузку убирают, скорость возрастает, и ток, а соответственно и усилие, падает. Усилие, конечно же, является наибольшим, когда якорь находится в покое.
Но раз уж аналогия закончена, то как насчет максимальной эффективности и прохождения токов через це- пи, когда мотор работает без нагрузки, может спросить кто-то? Надо помнить, что мы имеем дело с переменны- ми токами. В этом виде мотор просто представляет собой трансформатор, в котором токи индуцируются динамическим действием вместо изменения их направления, и как можно было бы ожидать, эффективность будет максимальной при полной нагрузке. Что касается тока, то в его силе будет — по крайней мере, при соответству- ющих условиях, — такая же широкая вариация, как в трансформаторе, и при соблюдении определенных правил ее можно уменьшить до любой желаемой величины. Более того, ток, текущий через мотор, работающий па холос- том ходу, несравним с поглощаемой энергией, поскольку приборы показывают только численную сумму прямой и индуцированной электродвижущих сил и токов, вместо того, чтобы показывать из разницу.
Что касается другого класса этих моторов, разработанных для постоянной скорости, возражения Д-ра Данкана в определенной мере применимы к некоторым конструкциям, но следует учитывать, что для таких моторов не планировалась их работа без какой-либо, или с очень слабой нагрузкой, и, если это так, они, если сконструированы правильно, не проявляют в этом отношении каких-либо больших недостатков, чем трансформаторы при тех же условиях. Кроме того, оба свойства, вращательное усилие и стремление к постоянной скорости, можно совместить в моторе, и отдать предпочтение любому из них, и таким образом можно получить мотор, имеющий любые нужные характеристики и способный удовлетворить любую практическую потребность.
