Silnik elektryczny ma interesującą historię. Tego typu jednostkę napędową na prąd zmienny jeszcze w XIX wieku opatentował serbski inżynier i wynalazca – Nikola Tesla. Mogła ona zarówno zamieniać energię elektryczną w mechaniczną, jak i wykonywać pracę odwrotną, czyli być prądnicą. Była to pierwsza w swoim rodzaju konstrukcja, a mimo to gwarantowała bardzo wysoką efektywność.
Swoim wynalazkiem Tesla przyczynił się tym samym do 'przestawienia’ świata z prądu stałego na zmienny. Ówcześnie Stany Zjednoczone elektryfikowały się prądem stałym, co zmniejszało wydajność systemu energetycznego. Pracodawca Tesli i potentat rynku energetycznego, Edison, wręcz wyrażał niechęć do prądu zmiennego. Jego dziwna postawa przyczyniła się do spowolnienia badawczych postępów Tesli. W końcu, mimo sukcesów genialnego inżyniera, Edison zwolnił go z pracy.
Można znaleźć sporo niesamowitych opowieści o tym, że Tesla swego czasu skonstruował prototypowy samochód napędzany silnikiem elektrycznym. Pojazd ten był zbudowany na bazie auta Pierce-Arrow i był w stanie rozwinąć prędkość do 90 mil. Dosyć zaskakująca informacja. Przecież relacje te dotyczą roku 1931. Jednak to betka w porównaniu ze stwierdzeniami, iż jednostka ta nie była zaopatrzona w żaden akumulator! Tesla zamontował specjalny układ połączony z prętami, które rzekomo czerpały energię prosto z otoczenia. Ile prawdy w tej historii?
Podobno na bazie jego prac powstawały kolejne konstrukcje albo o niesamowitej efektywności, albo nawet nie wymagające zasilania. Dla przykładu w 1961 niejaki Joseph R. rzekomo zamontował w swoim Merkurym własnoręcznie zbudowany silnik elektryczny o podwojonej wydajności. Rok później zastosował generator intensyfikujący prąd z akumulatora. Efektem miało być drastyczne obniżenie zapotrzebowania jednostki napędowej na energię. Z kolei w 1979 roku niejaki H. R. Johnson opatentował wynalazek zwany silnikiem magnetycznym. Było to zrealizowanie rozwiązania sugerowanego już przez Teslę – napędzania rotora układem magnesów trwałych. W efekcie miało powstać perpetuum mobile.
Jedna z wielu tajemnic wynalazcy Tesli
Wynalazek dotyczy nowego nie znanego sposobu wywołania ruchu obrotowego wirnika, w silniku elektrycznym prądu zmiennego. jaki mógł zastosować Nikol Tesla
Zastanawiam się jak to było możliwe, jak podają różne publikacje wynalazca Nikol Tesla jeździł po Ameryce w latach trzydziestych samochodem napędzany energią z powietrza. W samochodzie tym zamontowano silnik 80 kw. Silnik taki potrzebuje do pracy prąd o dość dużym napięciu i natężeniu. (200 Amper 400Volt)Czy taki prąd jest możliwy do otrzymania z powietrza przy tak małych antenach. Wynalazca Tesla musiał wykorzystywać inne zjawiska zachodzące w silniku elektrycznym.
Opis wynalazku
Wynalazkiem jest metoda nowa, nie znana na świecie, wywołania ruchu obrotowego wirnika w silniku elektrycznym. Przez podanie na wyjścia, cewek z silnika prądu zmiennego impulsów napięcia stałego . Impuls prądu stałego, wytwarza pole magnetyczne w silnikowej cewce. Ta wartość pola magnetycznego zaczyna się od zera do najwyższej wartości i spada do zera czyli jest to pewien okres częstotliwości. Impuls prądu nie może wzbudzić pola magnetycznego bez początku i końca. Wzbudza się prąd o całej sinusoidzie, Jest to prąd zaniku pola magnetycznego. To zjawisko wymusza pracę silnika elektrycznego. Wykorzystuje się sprzężenie zwrotne silnika elektrycznego
Wykonanie
Do doświadczenia, użyjemy napięcia stałego od 6V do 24V potrzebny będzie silnik taki co ma możliwość podłączenia trójkąt i gwiazda czyli może pracować 230V w gwiazdę i 400V w trójkąt. Ma 6 wyjść. Proponuję połączyć w gwiazdę, czyli mostkować trzy wyjścia cewek. Przyłożyć jeden biegun napięcia obojętnie który do mostkowanych wyjść cewek silnika. Drugim biegunem spokojnym ruchem ręki przesunąć po śrubach połączeń nie mostkowanych tak aby uchwycić częstotliwość. Powinno się zaobserwować obrót wirnika. Czyli stałym prądem impulsu można wymusić obroty wirnika. Obroty będą zależne od napięcia i częstotliwości podawania impulsów prądu stałego. A natężenia indukuje się poprzez sprzężenie zwrotne jakie występuje między wirnikiem a stojanem. Kierunek obrotów zależy od kolejności podania napięć na cewki 1,2,3 będzie obracał w jedną stronę a podając 3,2,1 w przeciwną. Zmieniając polaryzację plus i minus nie zmieni się kierunek obrotów.
.Wyjaśnienie zasady działania
Stojan w silniku elektrycznym to zespół trzech cewek rozmieszczone co 120 stopni a wirnik to cewki dwie rozmieszczone co 180 stopni. . W jednym obrocie wirnika w silniku elektrycznym impuls prądu podawany jest po kolei do każdej cewki. Jedna cewka pracuje a dwie są w spoczynku. I tak pierwsza jest zasilana wytwarza magnes i indukuje w stojanie magnes. Przechodzi w stan spoczynku zaczyna pracować druga wykonuje tą samą czynność co pierwsza. Przechodzi w spoczynek a podejmuje cykl pracy trzecia. Jest to rotacja częstotliwości. Silnik elektryczny prądu zmiennego tak zaprojektował wynalazca że jest generatorem mechanicznym wielozakresowym częstotliwości. Pracuje na indukcji częstotliwości wytwarza prąd o określonej częstotliwości, zależny od obrotów wirnika. Jak każdy generator może pracować w sprzężeniu zwrotnym i takie jest wmontowane w silniku elektrycznym. Sprzężeniem zwrotnym jest oddziaływanie wirnika na stojan i odwrotnie. Przez to sprzężenie zwrotne jest możliwa generacja większego prądu niż dostarczony impuls prądu stałego. To zjawisko fizyczne wymusza pracę silnika przy bardzo małym poborze prądu wzbudzenia.
Dowód na powstanie prądu w silniku trzy fazowym
Kiedy silnik trzy fazowy staje się prądnicą
Do wyjść cewek z silnika wpina się kondensatory. Można łączyć kondensatory w różny sposób: w każdą cewkę wpiąć kondensator czyli trzy lub jednym kondensatorem końce dwóch cewek. Należy obracać wirnikiem. Teoretycznie nie powinien powstać żaden prąd. Nie ma wzbudzenia, nie ma silnego magnesu. A jednak prąd powstaje. I to o idealnej amplitudzie. Co jest tego przyczyną? Odp: Szczątkowy naturalny magnes materii. Bardzo słaby magnes wirnika i stojana przyjmuje duże wartości magnetyczne. Można przyjąć ze z niczego powstaje bardo silne pole magnetyczne a w konsekwencji w silniku generuje się prąd. Z obserwacji wynika to tak początkowo bardzo słabe pole magnetyczne pod wpływem obrotu wirnika wzbudza niewielki prąd W następnym obrocie wirnika prąd wzbudzony jest o potrójną wartość (nie mam przyrządów i wartości są szacunkowe) z każdym obrotem rośnie napięcie i natężenie prądu. Wzrost wartości prądu jest konsekwencją zaniku napięcia. Gdy pole magnetyczne wirnika pobudza i przegania elektrony do jednej strony okładziny kondensatora i nagle opuszcza obszar cewki elektrony wracają na swoje miejsce wzbijając tuman pola magnetycznego w tym momencie nadbiega przeciwne kierunkiem pole magnetyczne wirnika. I w ten sposób jak wahadło rozhuśtane są elektrony i pole magnetyczne.
Tak działa sprzężenie zwrotne generatora częstotliwości w silniku elektrycznym. Prawdopodobnie takie zjawiska wykorzystywał Nikola Tesla w swoim samochodzie elektrycznym
Opisał: Jan Sawicki