Lunes, 18 de Enero de 2021 08:00 AM

Por desgracia poco se ha sabido hasta bien poco, me refiero al desconocimiento de la gran parte de la humanidad, Tesla ha salido a la luz y a lo grande dejando a Thomas Alva Edison a la altura del betún.

gi@nzo

NIKOLA TESLA PATENTE U.S. 433,700 – MOTOR ELECTRO-MAGNÉTICO DE CORRIENTE ALTERNA
OFICINA DE PATENTES DE ESTADOS UNIDOS.
NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, N. Y., CEDENTE DE LA COMPAÑÍA ELÉCTRICA TESLA, DEL MISMO LUGAR.

MOTOR ELECTRO-MAGNÉTICO DE CORRIENTE ALTERNA.
ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 433,700, de 5 de agosto de 1890.

Solicitud presentada el 26 de mayo de 1890. Número de serie 345.388. (Sin modelo.)

A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, NIKOLA TESLA, un súbdito del Emperador de Austria-Hungría, de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, con residencia en Nueva York, en el condado y el estado de Nueva York, he inventado ciertos nuevos y Mejoras útiles en Motores Electromagnéticos de Corriente Alterna, de las cuales se detalla a continuación, haciendo referencia a los dibujos que acompañan y forman parte del mismo.

Esta invención es una mejora en esa clase de motores electromagnéticos en los que la rotación se produce por el movimiento o efecto progresivo de los puntos o polos magnéticos máximos producidos por la acción o efecto conjunto de dos circuitos energizantes a través de los cuales pasan corrientes alternas. o corrientes de naturaleza afín que varían rápidamente.

Las mejoras objeto de esta solicitud son más particularmente aplicables a aquella clase de motores en los que se emplean dos o más juegos de imanes energizantes, y en los que por medios artificiales se hace transcurrir un cierto intervalo de tiempo entre los respectivos períodos máximo o mínimo. o fases de su atracción o efecto magnético. Este intervalo o diferencia de fase entre los dos conjuntos de imanes, cuando se produce artificialmente, tiene una extensión limitada. Sin embargo, para el funcionamiento económico de tales motores es deseable que la fuerza o atracción de un conjunto de imanes sea máxima en el momento en que la del otro conjunto sea mínima y viceversa; pero estas condiciones no se han cumplido hasta ahora excepto en los casos en que las dos corrientes se han obtenido de fuentes independientes en la misma o en máquinas diferentes.

El objeto de la presente invención es establecer condiciones que se acerquen más a los requisitos teóricos de un funcionamiento perfecto o, en otras palabras, producir artificialmente una diferencia de fase magnética por medio de una corriente de una sola fuente primaria suficiente en extensión para cumplir con el requisitos de trabajo práctico y económico.

Para llevar a cabo mi invención, empleo un motor con dos juegos de imanes energizantes o de campo, cada uno de los cuales está enrollado con bobinas conectadas con una fuente de corrientes alternas o rápidamente variables, pero que forman dos caminos o circuitos separados. Los imanes de un juego los protejo hasta cierto punto de la acción energizante de la corriente por medio de un escudo magnético o pantalla interpuesta entre el imán y su bobina energizante. Este escudo se adapta adecuadamente a las condiciones de casos particulares, de modo que apantalle o proteja el núcleo principal de la magnetización hasta que se sature y ya no sea capaz de contener todas las líneas de fuerza producidas por la corriente. Por este medio se verá que la acción energizante comienza en el conjunto protegido de imanes un cierto período de tiempo determinado arbitrariamente más tarde que en el otro, y que por este medio solo o en conjunto con otros medios o dispositivos empleados hasta ahora prácticamente -La diferencia económica de la fase magnética se puede asegurar fácilmente.

La naturaleza y el funcionamiento de la invención se explicarán con más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista de un motor, parcialmente en sección, con un diagrama que ilustra la invención. La figura 2 es una vista similar de una modificación de la misma.

En la figura 1, que muestra la forma más simple de la invención, AA es el campo magnético de un motor, que tiene, digamos, ocho polos o núcleos B y C que se proyectan hacia adentro. Los núcleos B forman un conjunto de imanes y están energizados. por bobinas D. Los núcleos C, que forman el otro conjunto, son energizados por bobinas E, y las bobinas están conectadas, preferiblemente, en serie entre sí, en dos circuitos FG derivados o ramificados, respectivamente, de una fuente de corriente adecuada. Cada bobina E está rodeada por un blindaje magnético H, que preferiblemente está compuesto por un alambre de hierro recocido, aislado u oxidado enrollado o enrollado en las bobinas de la manera indicada, para formar un circuito magnético cerrado alrededor de las bobinas y entre las bobinas. El mismo y los núcleos magnéticos C. Entre las piezas polares o núcleos BC se monta el inducido K, que, como es habitual en este tipo de máquinas, se enrolla con bobinas L cerradas sobre sí mismas. El funcionamiento resultante de esta disposición es el siguiente: Si un impulso de corriente se dirige a través de los dos circuitos del motor, rápidamente energizará los núcleos B, pero no así los núcleos C, por lo que al pasar por las bobinas E hay Se encuentra la influencia de los circuitos magnéticos cerrados formados por los escudos H. El primer efecto es retardar efectivamente el impulso de corriente en el circuito G, mientras que al mismo tiempo la proporción de corriente que pasa no magnetiza los núcleos C, que son blindado o apantallado por los escudos H. A medida que la fuerza electromotriz creciente impulsa más corriente a través de las bobinas E, el alambre de hierro H se satura magnéticamente y es incapaz de transportar todas las líneas de fuerza, y por lo tanto deja de proteger los núcleos C, que se magnetizan, desarrollando su máximo efecto

t después de un intervalo de tiempo posterior a la manifestación similar de fuerza en el otro conjunto de imanes, cuya extensión está determinada arbitrariamente por el grosor del escudo H y otras condiciones bien conocidas.

De lo anterior se verá que el aparato o dispositivo actúa de dos maneras. Primero, retardando la corriente, y, segundo, retardando la magnetización de un conjunto de los núcleos, a partir del cual aparecerá fácilmente su eficacia.

Son posibles muchas modificaciones del principio de esta invención. Una aplicación útil y eficiente de la invención se muestra en la figura 2. En dicha figura se muestra un motor similar en todos los aspectos al descrito anteriormente, excepto que el alambre de hierro H, que está enrollado alrededor de las bobinas E, es en este caso conectadas en serie con las bobinas D. Las bobinas de hilo de hierro H, están conectadas y enrolladas, de modo que tengan poca o ninguna autoinducción, y añadiendo a la resistencia del circuito F, la acción de la corriente en ese circuito hará se acelerará, mientras que en el otro circuito G se retrasará. El escudo H puede fabricarse de muchas formas, como se entenderá, y usarse de diferentes formas, como aparece en la descripción anterior. Sin embargo, no me limito a ninguna forma o arreglo específico; pero Lo que digo es:

  1. En un motor de corriente alterna que tenga dos circuitos energizantes, la combinación, con los núcleos y bobinas magnéticas de uno de los circuitos, de pantallas o pantallas magnéticas interpuestas para retardar la magnetización de dichos núcleos, según se establece.
  2. En un motor de corriente alterna que tenga dos circuitos energizantes, la combinación, con los núcleos magnéticos y las bobinas de uno de los circuitos enrollados en el mismo, de escudos magnéticos o bobinas enrolladas alrededor de dichas bobinas en ángulo recto con sus circunvoluciones, según se establezca adelante.
  3. En un motor de corriente alterna que tiene dos circuitos energizantes, la combinación, con los núcleos magnéticos y las bobinas de uno de los circuitos que energizan dichos núcleos, de escudos magnéticos que forman circuitos magnéticos cerrados alrededor de las bobinas e interpuestos entre las bobinas. y núcleos, como se establece.
  4. En un motor de corriente alterna que tiene dos circuitos energizantes derivados de la misma fuente, la combinación, con los núcleos y las bobinas de uno de los circuitos que energiza el mismo, de bobinas de alambre de hierro aisladas enrolladas en dicho circuito energizante. bobinas en ángulo recto con sus circunvoluciones y conectadas en serie con las bobinas del otro circuito energizante, como se establece.

NIKOLA TESLA.

Testigos:
ROBT. F. GAYLORD,

PARKER W. PAGE.

Nikola Tesla U.S. Patent 433,700 - Alternating-Current Electro-Magnetic Motor - Image 1

OFICINA DE PATENTES DE ESTADOS UNIDOS.
NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, N. Y.

PATENTE TESLA 1.061.142 PROPULSIÓN DE LÍQUIDOS.
1.061.142. Especificación de Cartas de Patente. Patentado el 6 de mayo de 1913.
Solicitud presentada el 21 de octubre de 1909. Número de serie 523.832.

A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, NIKOLA TESLA, ciudadano de los Estados Unidos, residente en Nueva York, en el condado y el estado de Nueva York, he inventado ciertas mejoras nuevas y útiles en la propulsión de fluidos, de las cuales la siguiente es una completa y clara y descripción exacta.

En la aplicación práctica de la potencia mecánica basada en el uso de un fluido como vehículo de energía, se ha demostrado que, para lograr la mayor economía, los cambios en la velocidad y dirección del movimiento del fluido deben ser tan graduales. como sea posible. En las formas actuales de tales aparatos, los cambios más o menos repentinos, los golpes y vibraciones son inevitables. Además, el empleo de los aparatos habituales para impartir energía a un fluido, como pistones, paletas, álabes y palas, introduce necesariamente numerosos defectos y limitaciones y aumenta la complicación, el coste de producción y mantenimiento de la máquina.

El objeto de mi presente invención es superar estas deficiencias en los aparatos diseñados para la propulsión de fluidos y efectuar así la transmisión y transformación de energía mecánica a través de la agencia de fluidos de una manera más perfecta, y por medios más simples y económicos que los empleado hasta ahora. Logro esto haciendo que el fluido propulsado se mueva en caminos naturales o líneas de corriente de menor resistencia, libre de restricciones y perturbaciones como las ocasionadas por paletas o dispositivos afines, y que cambie su velocidad y dirección de movimiento en grados imperceptibles, evitando así la pérdidas debidas a variaciones repentinas mientras el fluido recibe energía.

Es bien sabido que un fluido posee, entre otras, dos propiedades destacadas: adherencia y viscosidad. Debido a esto un cuerpo impulsado a través de tal medio encuentra un impedimento peculiar conocido como “lateral” o “resistencia de la piel”, que es doble; uno que surge del choque del fluido contra las asperezas de la sustancia sólida, el otro de fuerzas internas que se oponen a la separación molecular. Como consecuencia inevitable, una cierta cantidad del fluido es arrastrada por el cuerpo en movimiento. Por el contrario, si el cuerpo se coloca en un fluido en movimiento, por las mismas razones, se impulsa en la dirección del movimiento. Estos efectos, en sí mismos, son de observación diaria, pero creo que soy el primero en aplicarlos de manera práctica y económica para impartir energía o derivarla de un fluido.

El objeto de esta solicitud es una invención perteneciente al arte de impartir energía a fluidos, y ahora procederé a describir su naturaleza y principios de construcción del aparato que he ideado para llevarlo a cabo haciendo referencia a los dibujos adjuntos que ilustran una realización operativa y eficaz del mismo.

La figura 1 es una vista de extremo parcial y la figura 2 es una sección transversal vertical de una bomba o compresor construido y adaptado para funcionar de acuerdo con mi invención.

En estos dibujos, el dispositivo ilustrado contiene una corredera compuesta por una pluralidad de discos rígidos planos 1 de un diámetro adecuado, enchavetados a un eje 2, y mantenidos en posición mediante una tuerca roscada 3, un resalte 4 y arandelas 5, del espesor requerido. Cada disco tiene una serie de aberturas centrales 6, las partes macizas entre las cuales forman radios 7, preferiblemente curvados, como se muestra, con el fin de reducir la pérdida de energía debida al impacto del fluido. El corredor está montado en una carcasa de voluta 8 de dos partes, que tiene cajas de empaquetadura 9 y entradas 10 que conducen a su parte central. Además, se proporciona una salida 11 que se ensancha y redondea gradualmente, formada con una brida para la conexión a una tubería como es habitual. La carcasa 8 descansa sobre una base 12, mostrada solo en parte, y que soporta los cojinetes del eje 2, que, al ser de construcción ordinaria, se omiten en los dibujos.

La comprensión del principio incorporado en este dispositivo se obtendrá a partir de la siguiente descripción de su modo de funcionamiento. Se aplica potencia al eje y se pone en rotación el rodete en el sentido de la flecha sólida el fluido por sus propiedades de adherencia y viscosidad, al entrar por las entradas 10 y entrar en contacto con los discos 1 es retenido por el mismo y sometido a dos fuerzas, una que actúa tangencialmente en el sentido de giro y la otra radialmente hacia fuera. El efecto combinado de estas fuerzas tangenciales y centrífugas es propulsar el fluido con una velocidad en continuo aumento en una trayectoria en espiral hasta que alcanza la salida 11 de la que se expulsa. Este movimiento en espiral, libre y sin perturbaciones y esencialmente dependiente de las propiedades del fluido, que le permite ajustarse a los caminos naturales o líneas de corriente y cambiar su velocidad y dirección en grados insensibles, es característico.

De este método de propulsión y ventajoso en su aplicación. Mientras atraviesa la cámara que encierra el corredor, las partículas del fluido pueden completar una o más vueltas, o sólo una parte de una vuelta. En cualquier caso dado, su trayectoria puede calcularse de cerca y representarse gráficamente, pero se puede obtener una estimación bastante precisa de las vueltas simplemente determinando el número de revoluciones necesarias para renovar el fluido que pasa a través de la cámara y multiplicándolo por la relación entre la velocidad media de el fluido y el de los discos. He encontrado que la cantidad de fluido propulsado de esta manera es, en igualdad de condiciones, aproximadamente proporcional a la superficie activa del corredor y a su velocidad efectiva. Por esta razón, el rendimiento de dicha máquina aumenta a un ritmo excesivamente alto con el aumento de su tamaño y velocidad de revolución.

Las dimensiones del dispositivo en su conjunto, y el espaciamiento de los discos en cualquier máquina determinada serán determinadas por las condiciones y requisitos de casos especiales. Se puede afirmar que la distancia intermedia debe ser mayor, cuanto mayor sea el diámetro de los discos, mayor será la trayectoria en espiral del fluido y mayor su viscosidad. En general, el espaciamiento debe ser tal que toda la masa del fluido, antes de dejar el corredor, se acelere a una velocidad casi uniforme, no muy por debajo de la de la periferia de los discos en condiciones normales de trabajo y casi igual a ella cuando el La salida está cerrada y las partículas se mueven en círculos concéntricos. También se puede señalar que dicha bomba se puede realizar sin aberturas y radios en el rodete, ya que mediante el uso de uno o más discos macizos, cada uno en su propia carcasa, en cuya forma la máquina estará eminentemente adaptada para aguas residuales, dragado y similares, cuando el agua está cargada de cuerpos extraños y radios o paletas especialmente objetables.

Otra aplicación de este principio que he descubierto que no solo es factible, sino que es completamente practicable y eficiente, es la utilización de máquinas como las descritas anteriormente para la compresión o enrarecimiento de aire o gases en general. En tales casos se encontrará que la mayoría de las consideraciones generales que se dan en el caso de los líquidos, correctamente interpretadas, son verdaderas. Cuando, independientemente del carácter del fluido, se desean presiones considerables, se puede recurrir a la preparación o combinación de la forma habitual, estando los canales individuales, preferiblemente, montados en el mismo eje. Debe añadirse que se puede lograr el mismo fin con un solo canal mediante la desviación adecuada del fluido a través de pasajes rotativos o estacionarios.

Los principios en los que se basa la invención se pueden materializar también en el campo de la ingeniería mecánica que se refiere al uso de fluidos como agentes motrices, pues mientras que en algunos aspectos las acciones en el último caso son directamente opuestas a las que se encuentran en la propulsión de fluidos, las leyes fundamentales aplicables en los dos casos son las mismas. En otras palabras, la operación descrita anteriormente es reversible, ya que si se admite agua o aire a presión por la abertura 11, el corredor se pone en rotación en la dirección de la flecha de puntos debido a las propiedades peculiares del fluido que viaja en un trayectoria en espiral y con velocidad continuamente decreciente, llega a los orificios 6 y 10 por donde se descarga.

Sin embargo, cuando se emplea un aparato del carácter general descrito anteriormente para la transmisión de potencia, pueden ser necesarias ciertas desviaciones de la similitud estructural entre el transmisor y el receptor para asegurar el mejor resultado. Por lo tanto, he incluido esa parte de mi invención que es directamente aplicable al uso de fluidos como agentes motores en una solicitud separada presentada el 17 de enero de 1911, número de serie 603.049. Sin embargo, se puede señalar aquí, como es evidente a partir de las consideraciones anteriores, que cuando dichas máquinas transmiten potencia de un eje a otro, se puede obtener cualquier relación deseada entre las velocidades de rotación mediante la selección adecuada del diámetro de los discos. , o estableciendo adecuadamente el transmisor, el receptor o ambos. Pero se puede afirmar que, al menos en un aspecto, las dos máquinas son esencialmente diferentes. En la bomba, la presión radial o estática, debido a la fuerza centrífuga, se suma a la tangencial o dinámica, aumentando así la altura efectiva y ayudando a la expulsión del fluido. En el motor, por el contrario, la primera presión nombrada, al ser opuesta a la de suministro, reduce la altura efectiva y la velocidad del flujo radial hacia el centro. Nuevamente, en la máquina propulsada siempre es deseable un gran par, lo que requiere un mayor número de discos y una menor distancia de separación, mientras que en la máquina propulsora, por numerosas razones económicas, el esfuerzo de rotación debe ser el menor y la velocidad la mayor. practicable. Muchas otras consideraciones, que naturalmente se sugerirán por sí mismas, pueden afectar el diseño y la construcción, pero lo anterior

se cree que contiene toda la información necesaria a este respecto.

Se entenderá que los principios de construcción y funcionamiento expuestos anteriormente pueden realizarse en máquinas de las formas más diferentes y adaptados para la mayor variedad de propósitos. En lo anterior, he tratado de describir y explicar sólo las aplicaciones generales y típicas del principio que creo que soy el primero en darme cuenta y recurrir a una explicación útil.

No reivindico en esta solicitud el método aquí descrito de impartir energía a un fluido, habiendo hecho de este descubrimiento el tema de una solicitud pendiente con el número de serie 735,914.

Lo que reclamo es:

  1. Una máquina para propulsar o impartir energía a fluidos que comprende en combinación una pluralidad de discos espaciados montados rotativamente y que tienen superficies planas, y que encierran la carcasa, puertos de entrada en la parte central de dicha carcasa y a través de los cuales se adapta el fluido para ser introducido. a las porciones axiales de los discos, y lumbreras de salida en la porción periférica de la carcasa a través de la cual el fluido, cuando la máquina es accionada por energía, está adaptado para ser expulsado, como se expone.
  2. Una máquina para propulsar o impartir energía a fluidos, que comprende en combinación una carcasa de voluta provista de puertos de entrada y salida en sus partes central y periférica, respectivamente, y una guía montada dentro de la carcasa y compuesta de discos espaciados con superficies planas que tienen aberturas adyacentes al eje de rotación.
  3. Una bomba rotativa, que comprende en combinación una pluralidad de discos espaciados con superficies planas montadas en un eje rotatorio y provista de aberturas adyacentes al mismo, una carcasa en espiral que encierra dichos discos, medios para admitir un fluido en la parte de la carcasa que contiene el eje y una salida que se extienden tangencialmente desde la porción periférica de dicha carcasa.

En testimonio de lo cual pongo mi firma en presencia de dos testigos suscriptores.

NIKOLA TESLA.

Testigos:
M. LAWSON DYER,

DRURY W. COOPER.

Nikola Tesla U.S. Patent 1,061,142 - Fluid Propulsion - Image 1

OFICINA DE PATENTES DE ESTADOS UNIDOS.
NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, N. Y.

CONDENSADOR ELECTRICO.
ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 464,667, de 8 de diciembre de 1891

Solicitud presentada el 1 de agosto de 1891. Número de serie 401,356. (Sin modelo.)

A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, NIKOLA TESLA, ciudadano de los Estados Unidos, que reside en Nueva York, en el condado y en el estado de Nueva York, he inventado una cierta Mejora nueva y útil en los condensadores eléctricos, de la cual la siguiente es una especificación, se hizo referencia a los dibujos adjuntos.

El tema de mi presente solicitud es un condensador eléctrico nuevo y mejorado construido con el fin de obviar ciertos defectos que he observado que existen en las formas ordinarias de tales aparatos cuando se emplean en el sistema ideado por mí para producir luz y otros efectos por medios de corrientes de alta frecuencia y alto potencial.

He descubierto que los materiales aislantes como el vidrio, la mica y, en general, los cuerpos que poseen la capacidad inductiva específica más alta son inferiores como aislantes en tales dispositivos cuando se emplean corrientes del tipo descrito a los que poseen un alto poder aislante, junto con una capacidad inductiva específica más pequeña, y también he encontrado que es muy deseable excluir toda la materia gaseosa del aparato, o cualquier acceso a la misma a las superficies electrificadas, para evitar el calentamiento por bombardeo molecular y la pérdida o lesión consecuente sobre eso. He encontrado que puedo lograr estos resultados y producir condensadores altamente eficientes y confiables mediante el uso de aceite como dieléctrico, y en esto reside mi invención.

No es necesaria ninguna construcción especial del condensador para una demostración de la invención; pero el plano admite una construcción particular de condensador, en la que la distancia entre las placas es ajustable, y de la que aprovecho.

En los dibujos adjuntos, la figura 1 es una sección de un condensador construido de acuerdo con mi invención y que tiene placas estacionarias, y la figura 2 es una vista similar del condensador con placas ajustables.

Utilizo cualquier caja o receptáculo A adecuado para contener las placas o armaduras. Estos últimos están designados por B y C y están conectados, respectivamente, a los terminales D y E, que pasan por los lados de la caja. Las placas normalmente están separadas por tiras de material aislante poroso F, que se utilizan simplemente con el fin de mantenerlas en posición. El espacio dentro de la lata está lleno de aceite G. Dicho condensador resultará muy eficiente y no se calentará ni se dañará permanentemente.

En muchos casos es deseable variar o ajustar la capacidad de un condensador, y esto lo aseguro asegurando las placas a soportes ajustables, como, por ejemplo, a las varillas H, que pasan a través de los prensaestopas K en los lados de la caja. A y equipado con tuercas L, los extremos de las varillas están roscados para engranar con las tuercas.

Es bien sabido que los aceites poseen propiedades aislantes, y ha sido una práctica común interponer un cuerpo de aceite entre dos conductores con fines de aislamiento; pero he descubierto propiedades peculiares en los aceites que los hacen muy valiosos en esta forma particular de dispositivo, cuyo empleo en el que nunca se ha considerado hasta ahora y, hasta donde yo sé, ha sido considerado necesario o incluso deseable.

Lo que digo es

  1. Un condensador eléctrico compuesto por placas o inducidos sumergidos en aceite.
  2. Un condensador eléctrico compuesto por placas o inducidos regulables entre sí y sumergidos en aceite.

NIKOLA TESLA.

Testigos:
PARKER W. PAGE,

MARCELLA G. TRACY.

Nikola Tesla U.S. Patent 464,667 - Electrical Condenser - Image 1

OFICINA DE PATENTES DE ESTADOS UNIDOS.
NIKOLA TESLA, DE NUEVA YORK, N.Y.

MÉTODO DE CONVERTIR Y DISTRIBUIR CORRIENTES ELÉCTRICAS.
ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Cartas N ° 382.282, de fecha 1 de mayo de 1888.

Solicitud original presentada el 23 de diciembre de 1887, número de serie 258,787. Dividido y esta solicitud presentada el 9 de marzo de 1888. Número de serie 266,757. (Ningún modelo.)

A todos los que corresponda:

Que se sepa que yo, NIKOLA TESLA, de Smiljan, Lika, país fronterizo de Austria-Hungría, y ahora residente en Nueva York, en el condado y el estado de Nueva York, he inventado ciertas mejoras nuevas y útiles en los métodos de conversión y distribución. Corrientes eléctricas, de las cuales la siguiente es una especificación, esta solicitud es una división de una solicitud presentada por mí el 23 de diciembre de 1887, número de serie 258,787.

La invención se refiere a aquellos sistemas de distribución eléctrica en los que una corriente procedente de una única fuente de alimentación en un circuito principal o de transmisión induce, mediante un aparato de inducción adecuado, una corriente o corrientes en un circuito o circuitos de trabajo independientes.

Los principales objetos de la invención son los mismos que se han obtenido hasta ahora mediante el uso de estos sistemas, es decir, dividir la corriente de una sola fuente, mediante la cual varias lámparas, motores u otros dispositivos de traducción pueden controlarse y operarse independientemente. por la misma fuente de corriente, y en algunos casos para reducir una corriente de alto potencial en el circuito principal a una de mayor cantidad y menor potencial en el circuito o circuitos independientes de consumo o trabajo.

El carácter general de los dispositivos empleados en estos sistemas ahora se entiende bien. Se utiliza una magneto-máquina de corriente alterna como fuente de suministro. La corriente desarrollada de este modo se conduce a través de un circuito de transmisión a uno o más puntos distantes, en los que se encuentran los transformadores. Estos consisten en máquinas de inducción de varios tipos. En algunos casos se han utilizado formas ordinarias de bobinas de inducción con una bobina en el circuito de transmisión y la otra en un circuito local o de consumo, siendo las bobinas de diferente proporción, según el trabajo a realizar en el circuito de consumo, que es decir, si el trabajo requiere una corriente de mayor potencial que la del circuito de transmisión, la bobina secundaria o inducida es de mayor longitud y resistencia que la primaria, mientras que por el contrario, si se desea una cantidad de corriente de menor potencial , la bobina más larga se convierte en la principal. En lugar de estos dispositivos, se han ideado varias formas de máquinas de inducción electrodinámicas, incluidos los motores y generadores combinados. Por ejemplo, un motor se construye de acuerdo con principios bien entendidos, y en la misma armadura hay bobinas inducidas por bobinado que constituyen un generador. Las bobinas del motor son generalmente de alambre fino y las bobinas generadoras de alambre más grueso, para producir una corriente de mayor cantidad y menor potencial que la corriente de línea, que es de potencial relativamente alto, para evitar pérdidas en transmisiones largas. Una disposición similar es enrollar las bobinas correspondientes a las descritas en un anillo o núcleo similar, y por medio de un conmutador de tipo adecuado para dirigir la corriente a través de las bobinas inductoras sucesivamente, para mantener un movimiento de los polos del núcleo. o de las líneas de fuerza que establecen las corrientes en las bobinas inducidas.

Sin enumerar en detalle las objeciones a estos sistemas, bastará decir que la teoría o el principio de la acción u operación de estos dispositivos aparentemente ha sido tan poco entendido que hasta el momento se ha atendido a su correcta construcción y uso. diversas dificultades y grandes gastos. Los transformadores son muy propensos a dañarse y quemarse, y los medios a los que se ha recurrido para curar este y otros defectos han sido casi invariablemente a expensas de la eficiencia. Sin embargo, he descubierto un método de conversión y distribución que no está sujeto a los defectos y objeciones a los que he aludido, y que es a la vez eficaz y seguro. Consigo con él una conversión por inducción dinámica verdadera en condiciones de alta eficiencia y sin el uso de aparatos o dispositivos móviles costosos o complicados, que en uso se desgastan y requieren atención. Este método consiste en desplazar progresiva y continuamente la línea o puntos de máximo efecto en un campo inductivo a través de las circunvoluciones de una bobina o conductor dentro de la influencia de dicho campo e incluida o formando parte de un circuito secundario o de traslación.

Al llevar a cabo mi invención, proporciono una serie de bobinas inductoras y las bobinas inducidas correspondientes que, de preferencia, enrollo sobre un núcleo cerrado sobre sí mismo, como un anillo o un anillo, subdividido de la manera habitual. Los dos conjuntos de bobinas se enrollan uno al lado del otro o se superponen o se colocan de otro modo de formas bien conocidas para llevarlos a las relaciones más efectivas entre sí y con el núcleo. Las bobinas inductoras o primarias enrolladas en el núcleo se dividen en aire o conjuntos mediante las conexiones eléctricas adecuadas, de modo que mientras las bobinas de un par o conjunto cooperan en la fijación de los polos magnéticos del núcleo en dos puntos diametralmente opuestos dados, las bobinas del otro par o conjunto, suponiendo, por en aras de la ilustración, que hay sólo dos: tienden a fijar los polos a noventa grados de esos puntos. Con este dispositivo de inducción utilizo un generador de corriente alterna con bobinas o juegos de bobinas a corresponder con las del convertidor, y mediante conductores adecuados conecto en circuitos independientes las bobinas correspondientes del generador y convertidor. De esto resulta que las diferentes fases eléctricas en el generador son asistidas por los correspondientes cambios magnéticos en el convertidor; o, en otras palabras, que a medida que las bobinas del generador giran, los puntos de mayor intensidad magnética en el convertidor se desplazarán o girarán progresivamente. Este principio lo he aplicado en diversas condiciones modificadas al funcionamiento de motores electromagnéticos, y en aplicaciones previas —sobre todo en las que tienen los números de serie 252,132 y 256,561— he descrito en detalle la manera de construir y utilizar dichos motores.

En la presente solicitud mi objeto es describir la mejor y más conveniente manera de la que tengo conocimiento actualmente de llevar a cabo la invención aplicada a un sistema de distribución eléctrica; pero un experto en la técnica comprenderá fácilmente, a partir de la descripción de las modificaciones propuestas en dichas aplicaciones, en qué la forma tanto del generador como del convertidor en el presente caso puede modificarse. Por tanto, para ilustrar los detalles de construcción que implica mi presente invención, me refiero ahora a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una ilustración esquemática del convertidor y las conexiones eléctricas del mismo. La figura 2 es una sección transversal central horizontal de la figura 1. La figura 3 es un diagrama de los circuitos de todo el sistema, mostrándose el generador en sección.

Utilizo un núcleo, A, que está cerrado sobre sí mismo, es decir, de forma anular, cilíndrica o equivalente, y como la eficiencia del aparato aumenta en gran medida por la subdivisión de este núcleo, lo hago de tiras delgadas. , placas o alambres de hierro dulce aislados eléctricamente en la medida de lo posible. Sobre este núcleo, por cualquier método conocido, enrollo, digamos, cuatro bobinas, BBB ‘B’, que utilizo como bobinas primarias, y para las que utilizo una gran longitud de alambre comparativamente fino. Sobre estas bobinas luego enrollo más corto Bobinas de alambre más grueso, CCC ‘C’, para constituir las bobinas inducidas o secundarias. La construcción de éste o de cualquier forma equivalente de convertidor puede llevarse más lejos, como se señaló anteriormente, cubriendo estas bobinas con hierro, como, por ejemplo, enrollando sobre las bobinas una capa o capas de alambre de hierro aislado.

El dispositivo está provisto de postes de unión adecuados, a los que se conducen los extremos de las bobinas. Las bobinas diametralmente opuestas B B y B ‘B’ están conectadas, respectivamente, en serie, y los cuatro terminales están conectados a los postes de unión 1 2 3 4. Las bobinas inducidas se conectan entre sí de la manera deseada. Por ejemplo, como se muestra en la Fig.3, CC puede conectarse en arco múltiple cuando se desea una cantidad de corriente, como para hacer funcionar un grupo de lámparas incandescentes, D, mientras que C ‘C’ puede conectarse independientemente en serie en un circuito que incluye lámparas de arco D ‘o similares.

El generador en este sistema se adaptará al convertidor de la manera ilustrada. Por ejemplo, en el presente caso utilizo un par de electroimanes o electroimanes ordinarios, E E, entre los cuales se monta una armadura cilíndrica en un eje, F, y se arrolla con dos bobinas, G G ‘. Los terminales de estas bobinas están conectados, respectivamente, a cuatro contactos aislados o anillos colectores, H H H ‘H’, y los cuatro cables del circuito de línea L conectan los cojinetes K de las escobillas en estos anillos al convertidor en el orden que se muestra. Observando los resultados de esta combinación, se observará que en un momento dado la bobina G está en su posición neutra y genera poca o ninguna corriente, mientras que la otra bobina, G ‘, está en una posición donde ejerce su efecto máximo. Suponiendo que la bobina G esté conectada en circuito con las bobinas B B del convertidor y la bobina G ‘con las bobinas B’ B ‘, es evidente que los polos del anillo A estarán determinados por las bobinas B’ B ‘solamente; pero a medida que la armadura del generador gira, la bobina G desarrolla más corriente y la bobina G ‘menos hasta que G alcanza su máximo y G’ su posición neutra. El resultado obvio será desplazar los polos del anillo A a través de un cuarto de su periferia. El movimiento de las bobinas a lo largo del siguiente cuarto de vuelta, durante el cual la bobina G ‘entra en un campo de polaridad opuesta y genera una corriente de dirección opuesta y fuerza creciente, mientras que la bobina G va pasando de su posición máxima a su posición neutra, genera una corriente de fuerza decreciente y en la misma dirección que antes, y provoca un mayor desplazamiento de los polos a través del segundo cuarto del anillo. La segunda mitad-

La revolución será obviamente una repetición de la misma acción. Mediante el desplazamiento de los polos del anillo A se produce un efecto inductivo dinámico de potencia sobre las bobinas C C ‘. Además de las corrientes generadas en las bobinas secundarias por inducción dinamo-magnética, se establecerán otras corrientes en las mismas bobinas como consecuencia de cualquier variación en la intensidad de los polos en el anillo A. Esto debe evitarse manteniendo la intensidad de la polos constantes, para lo cual se debe tener cuidado al diseñar y dosificar el generador y al distribuir las bobinas en el anillo A y equilibrar su efecto. Cuando se hace esto, las corrientes se producen únicamente por inducción dinamo-magnética, obteniéndose el mismo resultado como si los polos fueran desplazados por un conmutador con un número infinito de segmentos.

El aparato por medio del cual se lleva a cabo o puede llevarse a cabo este método de conversión puede variarse casi indefinidamente. La forma específica que he mostrado aquí la considero la mejor y más eficiente, y en otra aplicación la he reclamado; pero no me limito aquí al uso de ninguna forma particular o combinación de dispositivos que sea o pueda ser capaz de producir el mismo resultado de manera similar.

Lo que digo es—

  1. El método de conversión y distribución eléctrica aquí descrito, que consiste en desplazar de manera continua y progresiva los puntos o línea de máximo efecto en un campo inductivo, e inducir con ello corrientes en las bobinas o convoluciones de un circuito ubicado dentro de la influencia inductiva de dicho campo, como se establece en este documento.
  2. El método de conversión y distribución eléctrica aquí descrito, que consiste en generar circuitos independientes que produzcan un campo inductivo alternando corrientes en tal orden o forma que produzcan por su efecto conjunto un desplazamiento progresivo de los puntos de máximo efecto del campo, y induciendo así corrientes en las bobinas o convoluciones de un circuito ubicado dentro de la influencia inductiva del campo, como se establece.

NIKOLA TESLA.

Testigos:
FRANK B. MURPHY,

FRANK E. HARTLEY.

Nikola Tesla U.S. Patent 382,282 - Method of Converting and Distributing Electric Currents - Image 1

PATENTE BRITÁNICA NIKOLA TESLA 6481 – MEJORAS RELATIVAS A LA TRANSMISIÓN ELÉCTRICA DE POTENCIA Y A LOS APARATOS POR ELLO
Fecha de solicitud, 1 de mayo de 1888
Especificación aceptada, 1 de junio de 1888

1888 d. C., 1 de mayo. No 6481.
ESPECIFICACIÓN COMPLETA.

[Comunicado desde el extranjero por Nikola Tesla, de la ciudad y el estado de Nueva York, Estados Unidos de América, electricista.]

Mejoras relacionadas con la transmisión eléctrica de energía y sus aparatos
Yo, Henry Harris Lake, de la firma Haseltine, Lake & Co., Agentes de Patentes Southampton Buildings, en el Condado de Middlesex, declaro por la presente la naturaleza de esta invención y de qué manera debe realizarse, para ser particularmente descrito y comprobado en y por la siguiente declaración: –

La solución práctica del problema de la conversión eléctrica y transmisión de energía mecánica implica ciertos requisitos que los aparatos y sistemas empleados hasta ahora no han sido capaces de satisfacer.

Tal solución exige principalmente una uniformidad de velocidad en el motor, independientemente de su carga dentro de sus límites normales de trabajo. Por otro lado, es necesario lograr una mayor economía de conversión de la que ha existido hasta ahora, construir aparatos más baratos, confiables y sencillos, y tales que todos los peligros y desventajas del uso de corrientes de alta tensión, que son necesarios para puede evitarse una transmisión económica.

Esta invención comprende un nuevo método y aparato para efectuar la transmisión de energía por agencia eléctrica mediante el cual se superan muchas de las objeciones presentes y se asegura una gran economía y eficiencia.

En la práctica de esta invención se emplea un motor en el que existen dos o más circuitos energizantes independientes a través de los cuales pasan, de la manera que se describe a continuación, corrientes alternas, que efectúan un desplazamiento progresivo del magnetismo o de las “líneas de fuerza”. que, de acuerdo con teorías bien conocidas, produce la acción del motor.

Es obvio que se puede utilizar un desplazamiento o movimiento progresivo adecuado de las líneas de fuerza para establecer un movimiento o rotación de cualquiera de los elementos del motor, la armadura del imán de campo, y que si las corrientes dirigidas a través de los varios circuitos de el motor está en la dirección correcta, no se requerirá ningún conmutador para el motor. Entonces, para evitar todos los aparatos de conmutación habituales en el sistema, los circuitos del motor se conectan directamente con los de un generador de corriente alterna adecuado. Los resultados prácticos de tal sistema, sus ventajas económicas y el modo de su construcción y funcionamiento se describirán más detalladamente con referencia a los dibujos y diagramas adjuntos.

Las figuras 1 a 8 y 1a a 8a, inclusive, son diagramas que ilustran el principio de acción de esta invención. Las figuras restantes son vistas del aparato en diversas formas por medio de las cuales se puede llevar a cabo la invención y que se describirán en su orden.

Con referencia primero a la Figura 9, que es una representación esquemática de un motor, un generador y circuitos de conexión de acuerdo con la invención, M es el motor y G el generador para accionarlo. El motor comprende un anillo o anillo R, preferiblemente construido con anillos de hierro o placas anulares delgados y aislados, para que sea lo más susceptible posible a las variaciones en su condición magnética.

Este anillo está rodeado por cuatro bobinas de alambre aislado, colocadas simétricamente y designado por C C C1 C1. Las bobinas diametralmente opuestas están conectadas de manera que cooperen en pares para producir polos libres en partes diametralmente opuestas del anillo. Los cuatro extremos libres que quedan están conectados a los terminales T T T1 T1 como se indica.

Cerca del anillo, y preferiblemente dentro del mismo, está montado sobre un eje o eje un disco magnético D generalmente de forma circular, pero que tiene dos segmentos cortados como se muestra. Este disco debe girar libremente dentro del anillo R.

El generador G es de tipo ordinario, el que se muestra en el presente caso, tiene imanes de campo N S y un núcleo A de inducido cilíndrico, enrollado con las dos bobinas B B1. Los extremos libres de cada bobina se llevan a través del eje a1 y se conectan, respectivamente, a los anillos de contacto aislados b b b1 b1. Cualquier forma conveniente de colector o cepillo se apoya en cada anillo y forma un terminal por el cual se transporta la corriente hacia y desde el anillo. Estos terminales están conectados a los terminales del motor por los cables L y L1 de la manera indicada, por lo que se forman dos circuitos completos, uno que incluye, digamos, las bobinas B del generador y C1 C1 del motor, y el otro el Bobinas restantes B1 y CC del generador y el motor.

Queda ahora por explicar el modo de funcionamiento de este sistema, y ​​para ello se hace referencia a los diagramas de las Figuras 1 a 8 y 1a a 8a para una ilustración de las diversas fases por las que pasan las bobinas del generador cuando está en funcionamiento. y los correspondientes y resultantes cambios magnéticos producidos en el motor.

La revolución de la armadura del generador entre los imanes de campo N S obviamente produce en las bobinas B B1 corrientes alternas cuya intensidad y dirección dependen de leyes bien conocidas. En la posición de las bobinas, indicada en la Figura 1, la corriente en la bobina B es prácticamente nula, mientras que la bobina B1 al mismo tiempo está desarrollando su máxima corriente, y por los medios indicados en la descripción de la Figura 9 el circuito que incluye esta bobina también puede incluir, por ejemplo, las bobinas CC del motor, Figura 1a. El resultado, con las conexiones adecuadas, sería la magnetización del anillo R, estando los polos en la línea N S.

Se observa el mismo orden de conexiones entre la bobina B y la bobina C1 C1, esta última, cuando es atravesada por una corriente, tiende a fijar los polos en ángulo recto con la línea N S de la Figura 1a. Resulta, por tanto, que cuando las bobinas del generador hayan realizado un octavo de revolución, alcanzando la posición mostrada en la Figura 2, ambos pares de bobinas C y C1 serán atravesados ​​por corrientes que actúan en oposición en cuanto a la ubicación de la polos se refiere. La posición de los polos vendrá entonces determinada por el efecto resultante de las fuerzas magnetizantes de las bobinas, es decir, avanzará por el anillo hasta una posición correspondiente a un octavo de la revolución del inducido del generador.

En la Figura 3 la armadura del generador ha progresado a un cuarto de revolución. En el punto indicado la corriente en la bobina B es máxima mientras que en B1 es nula, estando esta última bobina en su posición neutra. En consecuencia, los polos del anillo R de la Figura 3a se desplazarán a una posición noventa grados respecto a la del inicio, como se muestra. Las condiciones que existen en cada octavo sucesivo de una revolución se muestran de la misma manera en las figuras restantes. Una breve referencia a estas Figuras será suficiente para entender su significado. Las figuras 4 y 4a ilustran las condiciones que existen cuando la armadura del generador ha completado tres octavos de revolución. Aquí ambas bobinas están generando corriente, pero la bobina B1 que ha entrado ahora en el campo opuesto está generando una corriente en la dirección opuesta, teniendo el efecto de magnetización opuesto. De ahí que los polos resultantes estarán en la línea N S como se muestra.

En las Figuras 5 y 5a se ha completado la mitad de una revolución con un movimiento correspondiente de la línea polar del motor. En esta fase la bobina B está en su posición neutra mientras que la bobina B1 está generando su corriente máxima; siendo la corriente en la misma dirección que en la Figura 4.

En la Figura 6 la armadura ha completado cinco octavos de revolución. En esta posición la bobina B1 desarrolla una corriente menos potente, pero en la misma dirección que antes. Por otro lado, la bobina B, habiendo entrado en un campo de polaridad opuesta, genera una corriente de dirección opuesta. Por lo tanto, los polos resultantes estarán en la línea N S Figura 6a, o en otras palabras, los polos del anillo se desplazarán a lo largo de cinco octavos de su periferia.

Las Figuras 7 y 7a ilustran de la misma manera las fases del generador y el anillo a tres cuartos de revolución, y las Figuras 8 y 8a las de siete octavos de revolución de la armadura del generador. Estas figuras se entenderán fácilmente a partir de lo anterior.

Cuando se logra una revolución completa, se restablecen las condiciones existentes al inicio y se repite la misma acción para la siguiente y todas las revoluciones posteriores, y en general, ahora se verá que cada revolución del inducido del generador produce un correspondiente desplazamiento de los polos o líneas de fuerza alrededor del anillo.

Este efecto se utiliza para producir la rotación de un cuerpo o armadura de una variedad de formas. Por ejemplo, aplicando el principio descrito anteriormente al aparato mostrado en la Figura 9; el disco D debido a su tendencia a asumir esa posición en la que abraza el mayor número posible de líneas magnéticas, se pone en rotación siguiendo el movimiento de las líneas o de los puntos de mayor atracción.

El disco D en la figura 9, se muestra como cortado en lados opuestos, pero esto no se considerará esencial para su funcionamiento; como un disco circular, como lo indican las líneas de puntos, también se mantendría en rotación. Este fenómeno probablemente sea atribuible a una cierta inercia o resistencia inherente al metal al rápido desplazamiento de las líneas de fuerza a través del mismo, lo que resulta en un tirón tangencial continuo sobre el disco que provoca su rotación. Esto parece confirmarse por el hecho de que un disco circular de acero gira más eficazmente que uno de hierro dulce, por la razón de que se supone que el primero posee una mayor resistencia al desplazamiento de las líneas magnéticas.

En la ilustración de otras formas de aparato por medio de las cuales se puede llevar a cabo esta invención, se hace ahora referencia a las figuras restantes de los dibujos.

La figura 10 es una vista en alzado y parte en sección vertical de un motor. La figura 12 es una vista superior del mismo

ith el campo en sección y exhibiendo un diagrama de las conexiones. La figura 11 es una vista lateral o de extremo del generador con los campos en sección. Esta forma de motor se puede utilizar en lugar del descrito.

D es un núcleo de armadura cilíndrico o de tambor, que por razones obvias debe dividirse en la medida de lo posible para evitar la circulación dentro de él de corrientes de inducción. El núcleo está enrollado longitudinalmente con dos bobinas E E1, cuyos extremos están conectados respectivamente a anillos de contacto aislados d d d1 d1 soportados por el eje a sobre el que está montado el inducido.

El inducido está dispuesto para girar dentro de una carcasa de hierro R que constituye el campo magnético u otro elemento del motor. Esta carcasa está formada preferiblemente con una ranura o abertura r, pero puede ser continua como se muestra por las líneas de puntos, y en este caso es preferiblemente de acero. También es deseable que esta carcasa se divida de manera similar a la armadura y por razones similares.

El generador para accionar este motor puede ser como el que se muestra en la Figura 11. Esto representa un inducido A anular o anular rodeado por cuatro bobinas FF F1 F1 de las cuales, las diametralmente opuestas están conectadas en serie de manera que quedan cuatro extremos libres que son conectado a los anillos de contacto aislados bb b1 b1. El anillo está montado en un eje a1 entre los polos N S.

Los anillos de contacto de cada par de bobinas del generador se conectan a los del motor respectivamente mediante escobillas de contacto y los dos pares de conductores L L L1 L1, como se indica esquemáticamente en la Figura 12.

Al considerar las figuras anteriores, es obvio que la rotación del anillo generador produce corrientes en las bobinas F F1 que, al transmitirse a las bobinas del motor, imparten al núcleo del inducido del motor polos magnéticos que se desplazan constantemente alrededor de la bobina. núcleo. Este efecto establece una rotación de la armadura del motor debido a la fuerza de atracción entre la carcasa R y los polos de la armadura, pero en la medida en que las bobinas en este caso se mueven con relación a la carcasa o los imanes de campo, el movimiento de las bobinas está en el dirección opuesta al movimiento progresivo de los polos.

Son posibles otras disposiciones de las bobinas tanto del generador como del motor y se puede utilizar un mayor número de circuitos, como se verá en las dos figuras siguientes.

La figura 13 es una ilustración esquemática de un motor y un generador, conectados y construidos de acuerdo con la invención. La figura 14 es una vista desde un extremo del generador con sus imanes de campo en sección.

El campo del motor M es producido por seis polos magnéticos G1 G1 asegurados o proyectados desde un anillo o marco H. Estos imanes o polos están enrollados con bobinas aisladas, las diametralmente opuestas entre sí están conectadas en pares para producir opuestos. polos en cada par. Esto deja seis extremos libres que están conectados a los terminales.

El inducido que se monta para girar entre los polos es un cilindro o disco D de hierro forjado, en el eje a. Se cortan dos segmentos del disco como se muestra.

El generador de este motor tiene, en este caso, una armadura A enrollada con tres bobinas K K1 K11 a 60 grados de separación. Los extremos de estas bobinas están conectados respectivamente a anillos de contacto aislados e e e1 e1 e11 e11. Estos anillos se conectan a los del motor en su debido orden mediante escobillas colectoras y seis cables que forman los circuitos independientes. Las variaciones en la fuerza y ​​dirección de las corrientes transmitidas a través de estos circuitos y que atraviesan las bobinas del motor producen un desplazamiento progresivo constante de las fuerzas de atracción resultantes ejercidas por los polos G1 sobre el inducido D y, en consecuencia, mantienen el inducido en rotación rápida. La ventaja especial de esta disposición es la obtención de un campo más concentrado y potente. La aplicación de este principio a sistemas que involucran múltiples circuitos generalmente se entenderá a partir de este aparato.

Con referencia ahora a las Figuras 15 y 16; La figura 15 es una representación esquemática de una disposición modificada de la invención. La figura 16 es una sección transversal horizontal del motor.

En este caso, se monta un disco D, de metal magnético, preferiblemente recortado en los bordes opuestos como se muestra en líneas de puntos en la figura, de manera que gire libremente dentro de dos bobinas estacionarias N1 N11 colocadas en ángulo recto entre sí. Las bobinas se enrollan preferiblemente en un marco O de material aislante y sus extremos están conectados a los terminales fijos T T T1 T1.

El generador G es un representante de esa clase de máquinas de corriente alterna en las que se emplea una corriente inducida estacionaria. El que se muestra consiste en un imán permanente o electroimán A giratorio y cuatro imanes estacionarios independientes P P1 enrollados con bobinas. Las bobinas diametralmente opuestas están conectadas en serie y tienen sus extremos asegurados a los terminales t t t1 t1. Desde estos terminales las corrientes se conducen a los terminales del motor, como se muestra en el dibujo.

El modo de funcionamiento es sustancialmente el mismo que en casos anteriores, las corrientes que atraviesan las bobinas del motor tienen el efecto de hacer girar el disco D. Este modo de realizar la invención tiene la ventaja de prescindir de los contactos deslizantes en el sistema.

En las formas de motor descritas anteriormente, solo uno de los elementos, la armadura o el imán de campo, está provisto de bobinas energizantes. Queda entonces por mostrar cómo se pueden enrollar ambos elementos con bobinas. Por tanto, se hace referencia a las Figuras 17 y 18.

La figura 17 es una vista desde un extremo de dicho motor con el diagrama de conexiones. La figura 18 es una vista del generador con los imanes de campo en sección. En la figura 17, el imán de campo del motor consta de un anillo R, preferiblemente de láminas o bandas delgadas de hierro aisladas con ocho piezas polares G1 y los correspondientes huecos en los que se enrollan cuatro pares de bobinas V. Los pares de bobinas diametralmente opuestos están conectados en serie y los extremos libres conectados a cuatro terminales W. La regla a seguir en conexión es la misma que la explicada anteriormente.

Una armadura D con dos bobinas E E1 en ángulo recto entre sí, está montada para girar dentro del imán de campo R. Los extremos de las bobinas de la armadura están conectados a dos pares de anillos de contacto d d d1 d1.

El generador para este motor puede ser de cualquier tipo adecuado para producir corrientes del carácter deseado. En el presente caso, consta de un imán de campo N S y un inducido A con dos bobinas en ángulo recto, cuyos extremos están conectados a cuatro anillos de contacto b b b1 b1 transportados por su eje.

Las conexiones del circuito se establecen entre los anillos del eje del generador y los del eje del motor mediante la recogida de escobillas y cables como se explicó anteriormente. Sin embargo, para energizar adecuadamente el campo magnético del motor, las conexiones se hacen con las bobinas de la armadura mediante cables que conducen a ellas, que mientras los puntos de mayor atracción o mayor densidad de líneas de fuerza magnéticas sobre la armadura se desplazan en una dirección , los que están sobre el imán de campo se hacen avanzar en una dirección opuesta. En otros aspectos, la operación es idéntica a la de los otros casos descritos. Esta disposición da como resultado una mayor velocidad de rotación.

En la Figura 17, por ejemplo, los terminales de cada conjunto de bobinas de campo están conectados con los cables a las bobinas de inducido de tal manera que las bobinas de campo mantendrán polos opuestos por delante de los polos de la armadura.

En los dibujos, las bobinas de campo están en derivaciones al inducido, pero pueden estar en serie o en circuitos independientes.

Es obvio que el mismo principio se puede aplicar a las diversas formas típicas de motor descritas anteriormente.

La figura 19 es un diagrama similar a la figura 9, que ilustra una modificación en el motor. En esta figura, las diversas partes son las mismas que en la figura 9, excepto que el núcleo de la armadura del motor está enrollado con dos bobinas en ángulo recto entre sí, siendo el núcleo un cilindro o un disco. Las dos bobinas forman circuitos cerrados independientes. Se encontrará que esta disposición de circuitos inducidos cerrados da resultados muy eficientes.

Cuando un motor así construido no está cargado, sino funcionando libremente, la rotación del inducido es prácticamente sincrónica con la rotación de los polos en el campo, y en estas circunstancias se percibe muy poca corriente en las bobinas C C1, pero si una carga Si se suma la velocidad tiende a disminuir y las corrientes en la bobina se incrementan de manera que el efecto rotatorio aumenta proporcionalmente.

Este principio de construcción es, evidentemente, capaz de muchas aplicaciones modificadas, la mayoría de las cuales se derivan naturalmente de las construcciones descritas; por ejemplo, la armadura o bobinas inducidas o aquellas en las que las corrientes se establecen por inducción, pueden mantenerse estacionarias y las corrientes alternas del generador conducidas a través de las bobinas de campo o inductoras rotativas por medio de contactos deslizantes adecuados. También es evidente que las bobinas inducidas pueden ser móviles y las partes magnéticas del motor estacionarias.

Una ventaja y un rasgo característico de los motores construidos y operados de acuerdo con este plan, es su capacidad de inversión casi instantánea por la inversión de una de las corrientes energizantes del generador.

Esto se entenderá considerando las condiciones de trabajo. Suponiendo que el inducido esté girando en una cierta dirección siguiendo el movimiento de los polos de cambio, entonces deje que la dirección del cambio se invierta, lo que puede hacerse invirtiendo las conexiones de uno de los dos circuitos energizantes. Si se tiene en cuenta que en una máquina dinamoeléctrica la energía desarrollada es casi proporcional al cubo de la velocidad, es evidente que en ese momento se pone en juego una potencia extraordinaria al invertir el motor. Además de esto, la resistencia del motor se reduce mucho en el momento de la inversión, de modo que una cantidad mucho mayor de corriente pasa a través de los circuitos energizantes.

El fenómeno aludido, a saber: La variación de la resistencia del motor, aparentemente similar a la de los motores ordinarios, es probablemente atribuible a la variación en la cantidad de autoinducción en el circuito primario o energizante.

En lugar de los imanes de campo para los motores mostrados en los dibujos, se pueden usar imanes de campo de hierro blando excitados por una corriente continua.

Este plan es muy ventajoso, pero es característico de un motor operado de tal manera que si el imán de campo está fuertemente energizado por sus bobinas y los circuitos a través de las bobinas del inducido se cierran, asumiendo que el generador está funcionando a una cierta velocidad, el motor no arrancará pero si el campo está levemente energizado o en general en tal condición que la influencia magnética del inducido prepondera en determinar su condición magnética, el motor arrancará y, con suficiente corriente, alcanzará su velocidad normal o máxima. Por esta razón es deseable mantener, al principio y hasta que el motor haya alcanzado su velocidad normal o casi, el circuito de campo abierto, o permitir que pase poca corriente a través de él.

Otra característica de esta forma de motor es que su dirección de rotación no se invierte invirtiendo la dirección de la corriente a través de sus bobinas de campo, ya que la dirección de rotación no depende de la polaridad del campo, sino de la dirección en la que los polos de la armadura están desplazados. Para invertir el motor las conexiones de cualquiera de los circuitos energizantes deben ser revertidos.

Se encontrará si los campos tanto del generador como del motor están fuertemente energizados que el arranque del generador enciende el motor, y que la velocidad del motor se incrementa en sincronismo con el generador.

Los motores construidos y operados según este principio mantienen casi absolutamente la misma velocidad para todas las cargas dentro de sus límites normales de trabajo, y en la práctica se observará que si el motor se sobrecarga repentinamente hasta el punto de verificar su velocidad, la velocidad del motor generador, si su potencia motriz no es demasiado grande se reduce sincrónicamente con la del motor. Estas cualidades hacen que esta forma particular de motor sea muy útil bajo ciertas condiciones.

Con esta descripción de la naturaleza de la invención y de algunas de las diversas formas en que se lleva a cabo, se llama la atención sobre ciertas características que poseen las aplicaciones de la invención y las ventajas que ofrece.

En este motor, considerando por conveniencia el representado en la Figura 9, se observará que dado que el disco D tiene tendencia a seguir continuamente los puntos de mayor atracción, y dado que estos puntos se desplazan alrededor del anillo una vez por cada revolución del armadura del generador, se deduce que los movimientos del disco D serán sincrónicos con los de la armadura A. Se encontrará que esta característica existe en todas las demás formas en las que una revolución de la armadura del generador produce un desplazamiento de la polos del motor a través de trescientos sesenta grados.

En la modificación particular que se muestra en la Figura 15 o en otras construidas en un plano similar, el número de impulsos alternos resultantes de una revolución de la armadura del generador es el doble en comparación con los casos anteriores, y las polaridades en el motor se desplazan dos veces por una revolución de la armadura del generador. La velocidad del motor será, por tanto, el doble que la del generador.

Evidentemente, se obtiene el mismo resultado con una disposición como la que se muestra en la figura 17, en la que los polos de ambos elementos se desplazan en direcciones opuestas.

Nuevamente, considerando el aparato ilustrado en la figura 9, como típico de la invención, es obvio que dado que el efecto de atracción sobre el disco D es mayor cuando el disco está en su posición relativa apropiada a los polos desarrollados en el anillo R, es es decir, cuando sus extremos o polos siguen inmediatamente a los del anillo, la velocidad del motor para todas las cargas dentro de los límites normales de trabajo del motor será prácticamente constante.

Es claramente evidente que la velocidad nunca puede exceder el límite arbitrario determinado por el generador, y también que dentro de ciertos límites, al menos, la velocidad del motor será independiente de la fuerza de la corriente.

Ahora se verá más fácilmente a partir de la descripción anterior hasta qué punto esta invención cumple los requisitos de un sistema práctico de transmisión eléctrica de potencia. Asegura:

Primero, una velocidad uniforme bajo todas las cargas dentro de los límites de trabajo normales del motor sin el uso de ningún regulador auxiliar.

En segundo lugar, sincronismo entre el motor y el generador.

En tercer lugar, mayor eficiencia mediante la aplicación más directa de la corriente, no se requieren dispositivos de conmutación ni en el motor ni en el generador.

Cuarto, bajo costo y simplicidad de construcción mecánica.

En quinto lugar, la capacidad de fácil gestión y control.

Sexto, disminución del peligro de lesiones a personas y aparatos.

Estos motores pueden funcionar en serie de arco o múltiple ser

se encuentra en condiciones bien entendidas por los expertos en la técnica.

Los medios o dispositivos para llevar a cabo el principio de esta invención pueden variar mucho más de lo que se ha indicado aquí, pero la invención incluye en general, motores que contienen dos o más circuitos independientes a través de los cuales, las corrientes de operación se dirigen en el manera descrita. Por “independiente” no se implica que los circuitos estén necesariamente aislados entre sí, ya que en algunos casos puede haber conexiones eléctricas entre ellos para regular o modificar la acción del motor sin producir necesariamente una acción nueva o diferente.

No es nuevo producir la rotación de un motor desplazando intermitentemente los polos de uno de sus elementos. Esto se ha hecho pasando a través de bobinas energizadoras independientes en uno de los elementos la corriente de una batería u otra fuente de corrientes continuas o directas, invirtiendo dichas corrientes mediante aparatos mecánicos adecuados para que se dirijan a través de las bobinas en direcciones alternativamente opuestas. Sin embargo, en tales casos, el potencial de la corriente energizante permanece igual, su dirección solo se cambia. De acuerdo con la presente invención, por otro lado, se emplean verdaderas corrientes alternas y la invención consiste en el modo o método de un aparato para utilizar tales corrientes.

La diferencia entre los dos planes y las ventajas de este son obvias. Al producir una corriente alterna, cada impulso que implica una subida y bajada de potencial, las condiciones exactas del generador se reproducen en el motor, y por tales corrientes y las consiguientes producciones de polos resultantes, la progresión de los polos será continua y no intermitente. Además de esto, la dificultad práctica de interrumpir o invertir una corriente de cualquier intensidad considerable es tal que ninguno de los dispositivos actualmente conocidos podría hacerse para efectuar económica o prácticamente la transmisión de energía invirtiendo, de la manera descrita, una corriente continua. o corriente continua.

Entonces, en lo que respecta al plan de actuar sobre un elemento del motor, mi invención implica el uso de una corriente alterna a diferencia de una corriente inversa, o una corriente que, si bien es continua y directa, se desplaza de una bobina a otra por cualquier forma de conmutador, inversor o interruptor. Con respecto a la parte de la invención que consiste en actuar sobre ambos elementos del motor simultáneamente, el uso de corrientes alternas o inversas está dentro del alcance de la invención, aunque el uso de corrientes inversas no se considera de mucha importancia práctica. .

Habiendo ahora descrito y comprobado particularmente la naturaleza de dicha invención y de qué manera se realizará la misma según me lo comunicó mi corresponsal extranjero, declaro que lo que reclamo es: –

El método aquí descrito de potencia de transmisión eléctrica que consiste en producir un movimiento continuamente progresivo de las polaridades de uno o ambos elementos (la armadura o imán de campo o imanes) de un motor mediante el desarrollo de corrientes alternas en circuitos independientes que incluyen las bobinas magnetizadoras de uno u otro. ambos elementos, como se establece en este documento.
La combinación con un motor que contiene circuitos separados o independientes en el inducido o campo o ambos, de un generador de corriente alterna que contiene circuitos inducidos conectados independientemente a los circuitos correspondientes en el motor, por lo que una rotación del generador produce un desplazamiento progresivo de los polos del motor. motor, como se describe aquí.
En un sistema para la transmisión eléctrica de potencia, la combinación de un motor provisto de dos o más bobinas magnetizantes independientes correspondientes a las bobinas del motor y los circuitos que conectan directamente las bobinas del motor y del generador de tal forma que se pasen las corrientes desarrolladas por el generador. a través de las correspondientes bobinas del motor y de ese modo producir un desplazamiento progresivo de los polos del motor, como aquí se expone.
La combinación con el motor que tiene un campo anular o en forma de anillo y una armadura cilíndrica o equivalente, y bobinas independientes en el campo o armadura o ambos, de un generador de corriente alterna que tiene bobinas y circuitos correspondientemente independientes, incluidas las bobinas del generador y las bobinas del motor correspondientes en de tal manera que la rotación del generador provoque un desplazamiento progresivo de los polos del motor en la forma indicada.
En un sistema de transmisión eléctrica de potencia, la combinación de los siguientes instrumentos, a saber: Un motor compuesto por un disco o su equivalente, montado dentro de un anillo o campo anular que está provisto de bobinas magnetizantes conectadas en pares o grupos diametralmente opuestos. a terminales independientes, un generador que tiene bobinas inducidas o grupos de bobinas iguales en número a los pares o grupos de bobinas del motor y circuitos que conectan los terminales de dichas bobinas a los terminales del motor respectivamente y en tal orden que el giro del generador y la consecuente producción de corrientes alternas en los respectivos circuitos produzcan un movimiento progresivo de las polaridades del motor, como se describió anteriormente.
El método aquí descrito de operar motores electromagnéticos que consiste en producir un desplazamiento progresivo de los polos de su inducido por una corriente alterna y energizar sus imanes de campo por una corriente continua como se expone.
La combinación con un motor que contiene circuitos de inducción o energización independientes y circuitos inducidos cerrados, de un generador de corriente alterna que tiene circuitos inducidos o generadores correspondientes y conectados con los circuitos de energización del motor como se establece.
Un motor electromagnético que tiene sus imanes de campo enrollados con bobinas independientes y su armadura con bobinas cerradas independientes en combinación con una fuente de corrientes alternas conectada a las bobinas de campo y capaz de desplazar progresivamente los polos del imán de campo, como se establece.
Fechado el 1 de mayo de 1888.

Haseltine, Lake & Co.,
45, edificios de Southampton, Londres, W.C.,
Agentes para el Solicitante.

Nikola Tesla British Patent 6481 - Improvements Relating to the Electrical Transmission of Power and to Apparatus Therefor - Image 1
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