9. Сочетание контейнера с проводящей жидкостью, смонтированного внутри него проводника, приспособлений для вращения контейнера, винта, вращающегося вместе с контейнером и спускающегося в углубление, где собирается жидкость, и трубки или трубок, ведущих из углубления к точкам, откуда жидкость отводится непосредственно к вращающемуся проводнику.
10. Сочетание контейнера, вала, прикрепленного к его колпаку или покрышке, магнитного сердечника, смонтированного на валу в контейнере, приспособлений для вращения названного сердечника, вращаемого сердечником проводника и насоса наподобие винта, вращаемого сердечником и поддерживающего струю или струи проводящей жидкости на проводник при вращении последнего.
Никола Тесла.
Свидетели: М. Лоусон Дайер, .
Н. ТЕСЛА
КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
№ 000
4 ОКТЯБРЯ 1898 Г
Инертный сжиженный газ
Свидетели:
ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СОЕДИНЁННЫХ ШТАТОВ
НИКОЛА ТЕСЛА, ПРОЖИВАЮЩИЙ В НЬЮ-ЙОРКЕ, ШТАТ НЬЮ-ЙОРК
КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
ОПИСАНИЕ, ЯВЛЯЮЩЕЕСЯ ЧАСТЬЮ ПАТЕНТА № 000 ОТ 8 НОЯБРЯ 1898 Г. ЗАЯВКА ОТ 19 АПРЕЛЯ 1898 Г., НОМЕР ЗАЯВКИ 678127 (МОДЕЛЬ НЕ ПРИЛАГАЕТСЯ)
Всем заинтересованным лицам:
Я, Никола Тесла, гражданин Соединённых Штатов, проживающий в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, изобрел некоторые новые и полезные усовершенствования для контроллеров электрической цепи, описание которых со ссылками на прилагающиеся чертежи приводится ниже.
В электрической системе или комбинации устройств для преобразования электроэнергии посредством разряда конденсатора, изобретенных и описанных мной, используемые для замыкания и размыкания электрической цепи средства имеют второстепенное значение, но в силу существующих специфических условий могут стать весьма важными не только из-за их практичности и срока службы, но и экономических показателей при работе. Их значение может оказаться настолько важным, что для максимально эффективной и надежной работы электрических систем я счел необходимым разработать специальные устройства для замыкания и размыкания цепи, которые своей конструкцией и принципом работы существенно отличаются от известных мне устройств. В разработанных мной модификациях как минимум один контакт является проводящей жидкостью, а другой — обычно твердый проводник или группа проводников, причем оба контакта предпочтительно находятся в газонепроницаемом контейнере и между ними устанавливается контакт, быстро прерывающийся благодаря вращательному движению. Типичные формы таких контроллеров цепи я показал и описал в заявках № 000 от 2 декабря 1897 г., № 000 от 3 июня 1897 г. и № 000 от 01.01.01 г.
Изобретение, являющееся предметом настоящей заявки, связано с аппаратами этого типа и включает некоторые усовершенствования их конструкции и режима работы, основным назначением которых является обеспечение высокой скорости движения контактов относительно друг друга, причем периоды замыкания и размыкания, в течение которых в основном происходят потери энергии, можно значительно сократить и обеспечить высокую частоту импульсов тока. Краткая характеристика разновидностей контроллера этого типа, представленных и описанных мной ранее, поможет лучше понять принципы, на которых основана конструкция аппарата, послужившего предметом настоящей заявки и главной целью которого является увеличение скорости схождения и расхождения двух контактов относительно друг друга.
В некоторых типах контроллеров я использую замкнутый контейнер, который можно поддерживать в быстром вращении. В этом контейнере смонтирован элемент, вращение которого замедляется или предотвращается и который поддерживает трубку, вбирающую проводящую жидкость из контейнера при его вращении и направляющую эту жидкость на проводник или группу расположенных с определенными промежутками проводников, закрепленных на вращающемся контейнере. Этот аппарат, весьма эффективный и обладающий многочисленными преимуществами по сравнению с ранее существовавшими, имеет тем не менее некоторые ограничения эффективности, зависящие от скорости вращения контейнера, поскольку потеря энергии может происходить из-за вращения не только контейнера, но и проводящей жидкости. Для предотвращения потерь я разработал модификации аппарата, где контейнер неподвижен, а внутренний вывод-проводник вращался, тем самым уменьшая массу и вес движущихся частей. Я также применил устройство наподобие насоса в качестве элемента самого контроллера, которое приводилось в действие двигателем, используемым для вращения проводника, и таким способом поддерживал поток жидкости из трубок в контейнере на вращающийся проводник со скоростью, необходимой для эффективной работы. В таком аппарате можно не только обеспечить высокую скорость движения двух выводов относительно друг друга, но и делать это с небольшим расходом механической энергии. Для дальнейшего увеличения относительной скорости выводов я добавляю приспособление для вращения каждого вывода относительно другого, так что частота их контактов значительно возрастает.
Понятно, что для вращения проводников можно применять различные средства, в частности два основных элемента, которые при движении замыкают и размыкают цепь, но на прилагаемых чертежах я показал только такие формы аппарата, которые наглядно иллюстрируют настоящее усовершенствование.
Рисунок 1 — вертикальное сечение по центру контроллера, включающее проводник или группу проводников, образующих один контакт, и приспособлений для поддержания струи или струй проводящей жидкости, образующих другой контакт, которые вращаются в противоположных направлениях. Рисунок 2 — подобная иллюстрация модификации контроллера. А — кожух цилиндрической формы, внутри которого находится опора или гнездо В, в котором установлена вертикальная ось С, на которой закреплено устройство для коммутации цепи. Этот механизм заключен в контейнер D из железа или стали, верхняя часть или покрышка которого состоит из кольцевых пластин Е и колпака или купола F из изолирующего материала или металла сравнительно высокого удельного сопротивления, например нейзильбера. Контейнер D воздухонепроницаем, а для его вращения можно использовать любое подходящее сред-
ство: на рисунке в качестве соответствующего устройства представлен электромагнитный двигатель, один элемент которого прикреплен к валу С или контейнеру D, а другой элемент Н — к кожуху или корпусу А. К вершине контейнера D с внутренней стороны и изолированно от него крепится круглый проводник К с направленными вниз выступами или зубцами L. Этот проводник электрически связан с пластиной М за пределами контейнера посредством винтов или болтов N, ввернутых через изолирующие прокладки в верхнюю часть контейнера D. Внутри последнего находится стойка или гнездо О, в котором установлен вал Р, соосный с контейнером.
Для вращения вала Р независимо от контейнера D можно использовать любое подходящее средство, но для этого я вновь применяю электромагнитный двигатель, один элемент Q которого прикреплен к валу Р внутри контейнера D, а другой, R, крепится к корпусу А и окружает колпак или купол F, внутри которого смонтирован якорь Q.
С валом Р или якорем Q связан цилиндр S, к которому крепятся рычаги TTt радиально расходящиеся с него и поддерживающие короткие трубки или каналы V между внутренними стенками контейнера D и группой зубцов или выступов L.
Отверстия в трубках V с одного конца расположены близ внутренней стенки контейнера D, затем трубки загибаются в направлении, противоположном направлению вращения контейнера, и заканчиваются на другом конце отверстиями, предназначенными для направления потока или струи жидкости на выступы L.
Чтобы привести аппарат в действие, контейнер D, в котором находится подходящее количество проводящей жидкости, например ртути, и вал Р приводятся в движение соответствующими двигателями и в противоположных направлениях. При вращении контейнера D проводящая жидкость за счет центробежной силы поднимается по его стенкам, вбирается трубками или каналами V и выбрасывается на вращающиеся проводники L. Поэтому если один контакт цепи соединить с произвольной частью контейнера D или металлическим элементом аппарата, находящимся в электрическом соединении с контейнером, а другой контакт — с пластиной М, цепь между этими контактами будет замыкаться, когда струя от одной из трубок V попадает на один из выступов L, и размыкаться, когда струи выпускаются в зазоры между такими выступами. Необходимые соединения цепи я указал в виде проводов X и X', соединенных, соответственно, с щеткой М\ контактирующей с круговой пластиной М, и контактом Х\ находящимся в каркасе или кожухе А.
На рисунке 2 представлена модификация аппарата, обеспечивающая сходные результаты. В этом устройстве верх и дно А контейнера — металлические пластины, тогда как цилиндрическая часть или стенки А" — изолятор, например, фарфор. Внутри контейнера и предпочтительно в его боковых стенках Л" расположены два кольцевых желобка WW, содержащие проводящую жидкость В наподобие ртути. Контакты С'С", вставленные в днище контейнера через изолированные и окруженные корпусом втулки, позволяют соединить ртуть в двух желобках с проводниками цепи. Часть устройства, где находятся желобки WW, окружена сердечником D' с обмотками D", расположенными любым подходящим и известным способом для генерирования вращающегося магнитного поля посредством токов с разностью по фазе в пространстве, где находятся два элемента с ртутью. Для усиления этого эффекта в контейнер помещается кольцевой наборный сердечник Е. Если таким способом ртуть привести в движение и направить по желобкам, установив проводник так, чтобы ртуть вращала его и при вращении он образовывал с ней прерывистый контакт, мы получим контроллер, пригодный для многих полезных целей независимо от других особенностей, реализованных в конкретном устройстве, представленном на рисунке. Для этой цели я делаю в центре контейнера паз, куда вставляю вал Р\ на который насажен диск G'. С названным диском связаны два рычага Н\ на которых крепится шпиндель К, поддерживающий два звездообразных колеса L'L", которые контактируют с ртутью в двух желобках соответственно. Шпиндель К установлен в изолированных подшипниках так, что при контакте обоих колес с ртутью, соединяющая выводы С'С цепь замыкается. Диск G' имеет кольцевой сердечник N\ вращаемый сердечником О' и обмотками О", закрепленный с внешней стороны контейнера предпочтительно такого же характера, что и сердечники, используемые для вращения ртути, однако направление вращения должно быть противоположно направлению вращения ртути. Скорость вращения колес UL" зависит от скорости движения ртути, следовательно, если ртуть течет в одном направлении, а колеса вращаются в другом, то скорость вращения и частота замыканий и размыканий цепи значительно возрастет по сравнению с той, которая возникла бы, если бы колеса L'L" были установлены на неподвижной опоре.
Очевидно, что благодаря устройствам описанного характера можно осуществлять быстрое прерывание цепи и в полной мере реализовать все практические преимущества, обеспечиваемые заключением выводов или контактов в закрытый контейнер.
Формула изобретения:
1. В контроллере цепи сочетание твердого и жидкого проводников, предназначенных для того, чтобы образовывать друг с другом прерывистый контакт и тем самым замыкать и размыкать электрическую цепь, и приспособлений, сообщающих вращение обоим названным проводникам.
2. В контроллере цепи сочетание контейнера с проводящей жидкостью, приспособлений для сообщения вращения жидкости, и проводника, приходящего в движение благодаря вращению жидкости, создавая тем самым замыкание и размыкание электрического соединения с ней.
Никола Тесла.
Свидетели: М. Лоусон Дайер,
Н. ТЕСЛА
КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
№ 000
8 НОЯБРЯ 1898 Г
Свидетели:
Изобретатель:
Н. ТЕСЛА
КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
№ 000
8 НОЯБРЯ 1898 Г
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
