ГЛАВА IV.
Модификации и расширения многофазных систем Теслы.
В своих ранних статьях и патентах, касающихся многофазных токов, г-н Тесла посвятил себя главным образом изложению общих линий и идей, лежащих в основе этой новой работы; но он немедленно дополнил это серией других поразительных изобретений, которые можно рассматривать как модификации и расширения определенных характеристик систем Теслы. К ним мы сейчас и перейдем.
Таким образом, в предыдущих главах мы показали и описали электрические системы Тесла для передачи энергии, преобразования и распределения электрической энергии, в которых двигатели и трансформаторы содержат две или более катушки или наборов катушек, которые были соединены в независимые цепи с соответствующими катушками генератора переменного тока, работа системы, обеспечиваемая взаимодействием переменных токов в независимых цепях при постепенном перемещении полюсов или точек максимального магнитного эффекта двигателей или преобразователей. В этих системах используются два независимых проводника для каждой из независимых цепей, соединяющих генератор с устройствами для преобразования передаваемых токов в механическую энергию или в электрические токи другого характера. Это, однако, не всегда необходимо. Две или более цепи могут иметь один общий обратный путь или провод с потерями, если таковые имеются, которые настолько незначительны, что ими можно полностью пренебречь. Для иллюстрации, если генератор имеет две независимые катушки, а двигатель - две катушки или два набора катушек в соответствующих соотношениях с его рабочими элементами, один вывод каждой катушки генератора соединен с соответствующими выводами катушек двигателя через два независимых провода, в то время как противоположные выводы соответствующих катушек оба соединены с одним обратным проводом. Следующее описание касается модификации. На рис. 22 приведена схематическая иллюстрация генератора и одного двигателя, сконструированных и электрически соединенных в соответствии с изобретением. На рис. 23 приведена схема системы, используемая для параллельного управления двигателями или преобразователями, или обоими, в то время как на рис. 24 схематически показан способ последовательного управления двумя или более двигателями или преобразователями, или обоими. Ссылаясь на рис. 22, A A обозначают полюса полевых магнитов генератора переменного тока, якорь которого, имеющий в данном случае цилиндрическую форму и установленный на валу C, намотан в продольном направлении катушками B B'. На валу C установлены три изолированных контактных кольца, a b c, к двум из которых, как b c, подключен один вывод каждой катушки, как e d. Остальные терминалы, f g, оба подключены к третьему кольцу, a.
Рис. 22.
Рис. 24.
Двигатель в данном случае показан как состоящий из кольца, H, намотанного четырьмя катушками, I I J J, электрически соединенных, чтобы работать попарно, с тенденцией закреплять полюса кольца в четырех точках на расстоянии девяноста градусов друг от друга. Внутри магнитного кольца H находится диск или цилиндрический сердечник, намотанный на две катушки, G G', которые могут быть соединены для образования двух замкнутых контуров. Выводы jk двух наборов или пар катушек подключены, соответственно, к соединительным штифтам E' F', а другие выводы, hi, подключены к одному соединительному штифту, D'. Для управления двигателем используются три линейных провода для соединения выводов генератора с выводами двигателя.
Рис. 23.
Что касается очевидного действия или режима работы этого устройства, одиночный провод D, который, так сказать, является общим обратным проводом для обеих цепей, можно рассматривать как два независимых провода. На иллюстрации, с показанным порядком подключения, катушка B' генератора вырабатывает максимальный ток, а катушка B - минимальный; следовательно, ток, который проходит через провод e, кольцо b, щетку b', линейный провод E, клемму E', провод j, катушки I I, провод или клемму D', линейный провод D, щетку a', кольцо a и провод f , фиксирует полярную линию двигателя на полпути между двумя катушками I I; но когда катушка B ' перемещается из указанного положения, она генерирует меньший ток, в то время как катушка B, перемещаясь в поле, генерирует больше. Ток от катушки B проходит через устройства и провода, обозначенные буквами d, c, c' F, F' k, J J, i, D', D, a', a и g, и положение полюсов двигателя будет обусловлено результирующим эффектом токов в двух наборах катушек, то есть оно будет увеличиваться пропорционально продвижению или поступательному движению катушек якоря. Движение якоря генератора на одну четверть оборота, очевидно, приведет к обмоткеB' в нейтральное положение, а катушка B в положение максимального эффекта, и это сдвигает полюса на девяносто градусов, поскольку они фиксируются исключительно катушками B. Это действие повторяется для каждой четверти полного оборота.
Когда используется более одного двигателя или другого устройства, они могут работать либо параллельно, либо последовательно. На рис. 23 показано прежнее расположение. Электрическое устройство показано в виде преобразователя, L, два набора первичных катушек pr которого подключены, соответственно, к сети Fe, которые электрически соединены с двумя катушками генератора. Провода перекрестного замыкания l m, образующие эти соединения, затем подключаются к общему обратному проводу D. Вторичные катушки p' p" находятся в цепях n o, включая, например, лампы накаливания. Только один преобразователь показан целиком на этом рисунке, остальные проиллюстрированы схематически.
Когда двигатели или преобразователи должны быть запущены последовательно, два провода Ef подводятся от генератора к катушкам первого двигателя или преобразователя, затем переходят к следующему и так далее по всей серии, а затем соединяются с одним проводом D, который завершает обе цепи через генератор. Это показано на рис. 24, на котором J I представлены две катушки или наборы катушек двигателей.
Конечно, существуют и другие условия, при которых та же идея может быть реализована. Например, в случае, если двигатель и генератор имеют по три независимых контура, один вывод каждого контура подключен к линейному проводу, а остальные три вывода - к общему обратному проводу. Это устройство обеспечит результаты, аналогичные тем, которые достигаются с генератором и двигателем, имеющими только две независимые цепи, как описано выше.
При применении к таким машинам и двигателям, которые имеют три или более индуцированных контура с общим электрическим соединением, три или более выводов генератора будут просто соединены с выводами двигателя. Г-н Тесла утверждает, однако, что результаты, полученные таким образом, показывают меньшую эффективность, чем формы, более подробно рассмотренные выше.