Regler für dynamoelektrische Maschinen

Es sei bekannt, dass ich, NIKOLA TESLA, aus Smiljan Lika, Grenzland Österreich-Ungarn, eine Verbesserung der dynamo-elektrischen Maschinen erfunden habe, von der das Folgende eine Beschreibung ist.

Meine Erfindung zielt darauf ab, ein verbessertes Verfahren zur Regulierung des Stroms in dynamoelektrischen Maschinen bereitzustellen.

In einer anderen Anmeldung, Nr. 165.793, die ich am 18. Mai 1885 eingereicht habe, habe ich ein Verfahren zur Regulierung des Stroms in einem Dynamo gezeigt, bei dem die Feldspiralen in einem Nebenschluss liegen. Meine vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Lichtmaschine, deren Feldspiralen im Hauptstromkreis angeschlossen sind.

In meiner Verbesserung verwende ich eine oder mehrere Hilfsbürsten, mit deren Hilfe ich einen Teil oder die Gesamtheit der Feldspiralen überbrücken kann. Je nach der relativen Position auf dem Kommutator der jeweiligen Bürsten mehr oder weniger Strom verursacht wird, um durch die Spiralen des Feldes zu gehen, und der Strom durch die Maschine entwickelt kann nach Belieben durch Variieren der relativen Positionen der Bürsten variiert werden.

In den Zeichnungen ist die vorliegende Erfindung durch Diagramme, die im Folgenden gesondert bezeichnet werden, dargestellt.

In Figur 1 sind a und b die positiven und negativen Bürsten des Hauptstromkreises und c eine Hilfsbürste. Der Hauptstromkreis D erstreckt sich wie üblich von den Bürsten (4 und b) aus und enthält die Windungen M des Felddrahtes und die elektrischen Lampen oder andere Arbeitsvorrichtungen. Die Hilfsbürste c ist über den Draht c' mit dem Punkt x des Hauptstromkreises verbunden.

H ist ein Kommutator von gewöhnlicher Bauart. Aus dem oben Gesagten ergibt sich, dass, wenn die elektromotorische Kraft zwischen den Bürsten a und c der elektromotorischen Kraft zwischen den Bürsten c und b entspricht, der Widerstand des Stromkreises a M c' c A. zum Widerstand des Stromkreises b C B c c' D ist, werden die Potentiale der Punkte x und y gleich sein, und es wird kein Strom über die Hilfsbürste c fließen; aber wenn diese Bürste eine andere Position relativ zu den Hauptbürsten einnimmt, wird der elektrische Zustand gestört, und der Strom wird entweder von y nach x oder von x nach y fließen, je nach der relativen Position der Bürsten. Im ersten Fall wird der Strom durch die Feldspiralen teilweise neutralisiert und der Magnetismus der Feldmagnete vermindert. Im zweiten Fall wird der Strom erhöht und die Magnete werden stärker. Durch die Kombination mit den Bürsten a b c kann der Strom, der sich entwickelt, automatisch im Verhältnis zu den Anforderungen des Arbeitskreises reguliert werden.

In den Abbildungen 6 und 7 habe ich einige der automatischen Mittel dargestellt, die für die Bewegung der Bürsten verwendet werden können. Der Kern P, Abb. 6, der Magnetspirale S, ist mit der Bürste c verbunden, um diese zu bewegen, und in Abb. 7 ist der Kern P innerhalb der Spirale S dargestellt und mit den beiden Bürsten a und c verbunden, um diese aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen, je nach der Stärke des Stroms in der Spirale, wobei sich die Spirale in einem Eisenrohr S' befindet, das magnetisiert wird und die Wirkung der Magnetspule verstärkt.

In der Praxis reicht es aus, nur die Hilfsbürste zu bewegen, wie in Abb. 6 dargestellt, da die Regelung sehr empfindlich auf kleinste Veränderungen reagiert; die relative Stellung der Hilfsbürste zu den Hauptbürsten kann jedoch durch Bewegen der Hauptbürsten verändert werden, oder es können sowohl Haupt- als auch Hilfsbürsten bewegt werden, wie in Abb. 7 dargestellt. In den beiden letztgenannten Fällen bewirkt die Bewegung der Hauptbürsten relativ zur Mittellinie der Maschine unabhängig von ihrer relativen Stellung zur Hilfsbürste eine Veränderung der Stromstärke. In allen Fällen kann die Einstellung so erfolgen, dass bei Betrieb der Maschine mit normaler Last kein Strom über die Hilfsbürste fließt.

Die Feldspiralen können wie in Abb. 1 gezeigt angeschlossen werden, oder ein Teil der Feldspiralen kann sich im Abgangs- und der andere Teil im Rücklaufkreis befinden, und es können zwei Hilfsbürsten verwendet werden, wie in den Abb. 3 und 4 gezeigt. Anstelle der gesamten Feldspiralen kann auch nur ein Teil dieser Spiralen überbrückt werden, wie in den Abbildungen 2 und 4 gezeigt.

Die in Abb. 4 gezeigte Anordnung ist vorteilhaft, da sie die Funkenbildung auf dem Kommutator verringert, da der Hauptstromkreis durch die Hilfsbürsten im Augenblick der Unterbrechung des Stromkreises an den Hauptbürsten geschlossen wird.

Die Feldspiralen können in der gleichen Richtung gewickelt sein, oder ein Teil kann in entgegengesetzter Richtung gewickelt sein.

Die Verbindung zwischen den Spiralen und der oder den Hilfsbürsten kann durch einen Draht mit geringem Widerstand hergestellt werden, oder es kann ein Widerstand (R, Abb. 5) zwischen dem Punkt x und der oder den Hilfsbürsten eingefügt werden, um die Empfindlichkeit zu teilen, wenn die Bürsten eingestellt werden.

Ich weiß, dass es nicht neu ist, Hilfsbürsten auf dem Kommutator zu verwenden, und dass Hilfsbürsten mit den Feldspiralen verbunden worden sind; aber mir ist nicht bekannt, dass die Spiralen eines Seriendynamos mit Hilfe von Hilfsbürsten rangiert worden sind, und dass die relative Position der jeweiligen Bürsten zum Zweck der Regulierung des von der Maschine entwickelten Stroms verändert worden ist.

In Fällen, in denen Hilfsbürsten in Verbindung mit den Feldspiralen verwendet wurden, erhielten diese Hilfsbürsten den Strom kontinuierlich und verursachten eine starke Funkenbildung, während in meiner Erfindung die Hilfsbürste nur dann Strom erhält, wenn die normalen elektrischen Bedingungen des Stromkreises gestört sind.

Ich beanspruche als meine Erfindung -

Die Kombination von Kommutator und Hauptbürsten mit einer oder mehreren Hilfsbürsten, von Feldspiralen in den Hauptstromkreisen und einer oder mehreren Nebenschlußverbindungen von den Feldspiralen zu den Hilfsbürsten, wobei die relativen Positionen der jeweiligen Bürsten auf dem Kommutator zu dem angegebenen Zweck einstellbar sind.

Unterzeichnet von mir am 16. Mai 1885 n. Chr.

NIKOLA TESLA.

Zeugen:

Goo. T. Pinckney,

Wallace L. Serrell