2019 július 17 - szerda

2.4.14.1.2. Carlos Benitez: Új eljárás áram fejlesztésére

Carlos Benitez 1918-ban elfogadott GB121,561 lajstromszámú szabadalma egy kétakkumulátoros kapcsolás, ahol az akkumulátorok egymást töltik. A szabadalmat az egyik Olvasó, Takács Lajos fordította magyarra. A zárójelben lévő megjegyzéseket szintén Lajos adta hozzá a szöveghez.

Én, Carlos Benitez mérnök, Okampo utca 141, Guadalajara, Mexikó, leírom a találmány lényegét és elkészítési módját.

Ez a találmány nagyfrekvenciás áram, azaz elektromos rezgések felhasználásával foglalkozik oly módon, hogy állandó elektromos energia hozható létre szokatlanul egyszerű, hatásos és ésszerű módon.

Ezek az eredmények a 14,311 számú angol szabadalomban (bejegyezve 1915 október 9) elérhetők, de azért, hogy a nagyfrekvenciás áram jobban hasznosítható legyen és a berendezés automatikusan működjön, feltaláltam egy új elrendezési módját az alkatrészeknek, amiből további előnyök származnak. Ezt a következőkben írom le.

Ez a jobb hatásfokú eljárás két csoport akkumulátort használ. Az egyik csoport akku fel van töltve. Ez az akkumulátor kisül egy olyan áramkörön keresztül, amelyen az áram nagyobbik része kivehető, a kisebb része pedig egy rezgőkörbe van vezetve, ahová a második akkumulátor van bekötve. Ez a rezgőkör egyenirányítókkal van ellátva, amely úgy irányítja az áramot, hogy az egyenáram töltse a második akkut.

A rezgőkörben a frekvencia változtatható, ezáltal szabályozva az indukált áramot, úgyhogy a töltendő akku teljesen feltöltődik azalatt az idő alatt, amíg az első akku kimerül. Az akkumulátorok kapcsolásával így állandó áramot kapunk.

Az alkatrészek számozása midig ugyanarra az alkatrészre utal.

Az 1. ábrán két csoport akku látható 1-2 és 3-4 sorba kapcsolva, de magától értetődően bárhogy lehet kapcsolni, nincs különbség a működés szempontjából.

Szab_1 2.4.14.1.2. Carlos Benitez: Új eljárás áram fejlesztésére

1. ábra. A berendezés látszati képe és kapcsolási rajza.

A “+” kivezetések 23, 25, az ampermérőn 22, 24, keresztül a kommutátor 17, 20 pontjára csatlakoznak. Ez a kommutátor egy henger alakú anyagból áll 5, amely egy forgatható tengelyen 6 van rögzítve és két helyen megtámasztva 7, 8. Ez a henger tartalmazza a szigetelten elhelyezett vezető felületeket 9,10,11,12, megfelelően elhelyezve a henger felületén. Továbbá a hengeren van még elhelyezve az érintkező felület 14,15, ami jobban látható a 2. sz. keresztmetszeti ábrán.

Szab_2 2.4.14.1.2. Carlos Benitez: Új eljárás áram fejlesztésére

2. ábra. A berendezés oldalnézeti képe.

Ezek a vezetők (gyűrűcikkek) a henger végén találhatók és a szigetelt kefék 17,18,19,20 csúsznak rajtuk. A kefetartók a 16 támasztóra illeszkednek, ami az 5. számú hengert is támasztja (mint egy csapágyház).

Ezek a kefék az akkukhoz kötődnek a következő módon:

A 17 kefe az 1-2 akku 23 “+” kivezetéséhez van kötve, a 20 kefe az ampermérőn 24 keresztül az akku 3-4 “+” 25 számú pólusára csatlakozik.

A 18 kefe a 26 vezetéken át az egyenáramú motor 27 kivezetésére kötődik. A fenti motor 28 kivezetése a 29 állítható ellenálláson és a 30 vezetéken keresztül a kommutátor 31 pontjára csatlakozik. A 19 kefe a 32 vezetéken keresztül az egyenirányító 33, 34 szelepeihez (diódák) csatlakozik. A másik két szelep (dióda) 35,36 a 37 vezetéken keresztül a kommutátor 38 pontjára csatlakozik.

A berendezés 39 érintkezője váltakozva csatlakozik az akkuk negatív kivezetéséhez az 5 hengeren át.

40, 41 az a berendezés, ami hasznosítja az áramot a 31, 39 kivezetésekre kötve. Az innen levett áram nem befolyásolja a berendezés működését, ami a továbbiakban látható:

A 27, 28 motorhoz bekötött 42 áramfejlesztő fordulatszáma szabályozható a kívánt frekvencia előállítására.

A generátor kivezetései egy felfelé transzformáló trafó kivezetéseire 44,45 csatlakoznak egy indukciós ellenálláson 43 keresztül. A trafó szekundere 46, 47 nagyfeszültségű váltó árammal tölti a 48 kondenzátort.

A fent leirt motor-generátor együttes nem feltétlen szükséges. Ugyanez a cél elérhető egy közönséges megszakítóval is, amely a trafó primer áramát – ami a tápláló akkumulátorból folyik – megszaggatja.

A kondenzátor 49,50 kivezetései egy Poulsen típusú ívlámpához csatlakoznak 51-52, vagy egy megfelelő szikraközhöz, amely az egyenirányítókon 33,34,35,36 át a töltendő akkuhoz 3-4 kapcsolódik.

A szikraközbe benyúlik két erős elektromágnes, amelyek tekercse sorba van kötve a szikraközzel, vagyis a mágnesek árama megegyezik a szikraköz áramával. Ilyen módon az elektromágnesek erőtere és az ívet tápláló áram, amely a transzformátorból 46-47 jön, egyenlő erősségű és kölcsönösen erősíti és gyengíti egymást úgy, hogy az ív feszültsége automatikusan emelkedik és süllyed.

Amikor a mágneses tér erősebb, mint a szekunder feszültsége, a szikra nem tud kialakulni, ezáltal a kondenzátor feltöltődik. De egy nagyon rövid idő múlva a töltőáram lecsökken és a kondenzátor kisül a szikraközön át. Mivel az áramkör egy rezgőkört alkot, amelynek tulajdonságai a kapacitás, az induktivitás és az egyenáramú ellenállás megfelelő megválasztásával lett beállítva, a kondenzátor kisülési frekvenciája több millió lehet másodpercenként. Ezáltal nagy áramerősség érhető el a rezgőkörben annak ellenére, hogy csak kis elektromos energiát tárol a kondenzátor. Máshogy kifejezve: Az energia, ami az egyenáramú motort 27-28 hajtja, kis vesztéséggel jelenik meg a generátoron 42, amelyik azt a transzformátor primer 44-45 tekercsére juttatja. Az indukciós veszteségek után a szekunder tekercs 46-47 árama megjelenik a kondenzátoron lüktető energia formájában. (lüktető egyenáram, váltakozó áram)

Belátható, hogy ha ezt a kis áramot nem a kondenzátorba töltjük, hanem egyenirányítás után az akkumulátorok töltésére használnánk, csak kis hatással lehetne a töltendő akkumulátorra, és az első akkumulátor egész energiája sem lenne elég a második akku töltésére.

Azonban ha a fenti kis energiát egy kondenzátorba 48 töltjük és megfelelőképpen csatlakoztatjuk egy rezgőkörhöz, ahol a nagyfrekvenciás áram egyenirányítás után a töltendő akkumulátoron átfolyik, akkor magától értetődik, hogy ilyen módon mindig elő lehet állítani az akku feltöltéséhez szükséges áramot egy bizonyos idő alatt.

Vagyis a 48 kondenzátorban egy kis mennyiségű elektromos töltés képes nagy erősségű áramot produkálni a rezgőkörben. Ez a frekvencia másodpercenként ezer vagy akár a millió tartományába esik. Továbbá a kapacitás, ellenállás, indukció és feszültség széles határok között változtatható és így mindig lehetséges a kívánt másodpercenkénti rezgésszám előállítása.

A kondenzátor kapacitása bizonyos határok között változtatható a lemezek felületén levő bevonat csökkentésével vagy növelésével. (valószínűleg a szerző nem tudott a forgó kondikról.) Az áramkör ellenállása a Poulsen lámpa ív hosszának állításával vagy tetszés szerinti párhuzamos kapcsolásával módosítható. A indukciós ellenállás az áramkörben levő vezető szigetelő anyagra való csavarásával változtatható. A töltőfeszültség a transzformátor szekunder menetszámának a változtatásával, vagy a szekunder tekercs vezetékátmérőjének (?) a változtatásával szabályozható.

A generátor 42 jobb hatásfoka érdekében legegyszerűbb egy rezgőtekercset vagy váltóztatható indukciós ellenállást 43 használni a transzformátor primerre 44-45 csatlakozó áramkörében. Ha ez megfelelően van hangolva, akkor a generátor árama fázisban lesz a feszültségével, így a hatásos teljesítménye maximális lesz a primer és szekunder körben.

A változtatható ellenállás 29 – amely az akkumulátor és a motor 27-28 közé van kötve – állandó értékre szabályozza a kisülő akku áramát, mivel fontos, hogy a generátor állandó fordulatszámmal járjon.

A berendezés két voltmérőt 56,57 is tartalmaz, amelyek az 58, 59 kapcsolón keresztül kötődnek a kommutátorhoz és az akkumulátorok kisütő áramának a feszültségét tudják mérni. (A kisülő akku feszültségét mutatják) A kapcsoló 60, amely a 40,41 berendezések kivezetését zárja rövidre, ezen berendezések ki-be kapcsolására szolgál. (Ha ez tényleg működik, mekkora lesz a rövidzárlati áram?)

Ennél az elrendezésnél bármelyik akkumulátor kezdeti töltése megoldható az egyenáramú motorról 27-28. Ilyenkor szét kell kapcsolni a generátortól 42 és meghajtani egy külön benzinmotorral vagy más megfelelő géppel, ami nem szerepel az ábrán, hogy úgy működjön, mint egy egyenáramú dinamó.

Ilyen esetben a kapcsoló 60 zárva kell legyen, a generátor 42 pedig szétválasztva az egyenáramú motortól 27-28, amely az azt meghajtó benzinmotorhoz van kötve. Ekkor az egyenáramú motor áramfejlesztőként működik áramot hajtva a csatlakozó 27-en keresztül, át a 26 vezetéken a kommutátor 18 és 17 pontján (amennyiben az első akkumulátort 1-2 vagy akkumulátorokat töltjük) a vezeték 21, ampermérő 22 , “+” akkusaru 23, akku(k) 1-2, át a kommutátor érintkező lemezén 9, kapcsoló 60, pont 31, vezeték 30, ellenállás 29, és csatlakozó 28-on.

Ha azonban a második csoport akkut 3-4 kívánjuk tölteni, akkor a kommutátort 5 el kell fordítani a rászerelt kézikerékkel 61 úgy, hogy az érintkező lemez 11 és 12 azzal az érintkezővel érintkezzen, amihez az akkumulátorok kivezetései vannak kötve.

Ilyen esetben a vezető lemez 14, amely a henger végén van (2. ábra), összeköti érintkező 18 és 20 pontját. Az áram útja ilyen esetben: kivezetés 27, vezeték 26, kommutátor 18 és 20 kivezetése, árammérő 24, akku 3-4, áramvezető lemez 11, csatlakozópont 39, kapcsoló 60, vezeték 30, ellenállás 29, és csatlakozó 28.

Láthatjuk, hogy bármelyik akkumulátor így feltölthető függetlenül a másiktól, és a robbanómotor nem szükséges továbbá. (Az Edison elemeket nem töltve szállították a megrendelőhöz.) Ha az áramfejlesztő berendezésünket nem akarjuk működtetni, a kommutátort 5 el kell forgatni úgy, hogy a csúszó érintkezők egyik érintkezőhöz se érjenek hozzá. Így a berendezés bármikor beindítható marad.

Most már egyszerű megérteni a szerkezet működését: Például legyen akku 1-2 töltve és a kommutátor 5 abban a helyzetben van, amit az 1. ábrán láthatunk. Ilyenkor az akkumulátor azonnal elkezd kisülni a következő áram úton: kivezetés 23, ampermérő 22, vezeték 21, érintkezők 17-18, vezeték 26, motor 27-28, ellenállás 29, vezeték 30, forgó transzformátorok 40,41, (toroid transzformátor?) (vagy bármilyen más berendezés, ami hasznosítani tudja az itt folyó áramot, amelyet a kisüléssel keltettünk), csatlakozó 39, és lemez 9, így az áramkör zárt.

Ilyen esetben a keltett energia háromfelé lett elosztva:

  • Első rész a berendezések belső ellenállásán vész el,
  • második rész a motor 27-28 forgatására használódik el,
  • a harmadik részt a kommutátor 31-39 pontjához kapcsolódó berendezések használják fel. Ez a hasznos munka, amit kiveszünk az áramfejlesztőből.

Jól ismert, hogy az egyenáramú motor 27-28 forgó mozgása átalakítható elektromos energiává a generátor 42 meghajtásával. Az így keletkezett kis feszültség nagyfeszültséggé alakítható a transzformátorral. Az is ismert, hogy hogyan lehet a nagyfeszültségű energiát váltakozó árammá alakítani és az is köztudott, hogyan lehet az így keletkezett váltakozó áramból egyenirányítással egyenáramot előállítani. Eddig azonban nem volt olyan berendezés, amely az egyik akku felhasználásával tölti a másikat.

Itt következik néhány hasznos számítás a szükséges kapacitás, ellenállás, induktív ellenállás és feszültség kiszámítására, ami ahhoz szükséges, hogy egy ilyen áramfejlesztőt szokásos eljárásokkal meg lehessen szerkeszteni.

Tegyük fel, hogy mind a két akkumulátor csoport 1-2 és 3-4 50 db Edison cellából áll. Mindegyik cella 1,2 V-ot produkál, így sorba kötve 1,2 * 50= 60 V-os egy akku. Minden cella kapacitása 40 Ah, tehát az akkumulátorok kapacitása is 40 Ah.

Abban az esetben, ha akkumulátor 1-2 40 A-rel teljesen kisül egy óra alatt, akkor az eközben felszabadult energia: 60 V * 40 A = 2400 W. Ugyanakkor ha fel akarjuk tölteni a másik akkumulátort 3-4, akkor ez alatt az idő alatt legalább 40 A töltőáramról kell gondoskodjunk. Tegyük fel hogy ennek az áramnak az előállításához a kisülő akku áramának egy részét használjuk. Ez legyen:

40 A * 10 V = 400 W

Tehát az egyenáramú motor áramfelvétele 40 A kell legyen, és az áramkörön 10 V feszültség kell essen. Az egyenáramú motor hatásfoka 95%, ilyenkor a fenti 400 W-os motor teljesítménye:

\LARGE \frac{400*95}{100}=380W

A generátor 42 hatásfokát 95 %-nak véve a belőle kivehető teljesítmény hasonló módon számítva:

\LARGE \frac{380*95}{100}=361W

Ez az energia a transzformátor primerjére vezetve a szekunderén újra veszteséggel jelenik meg . A trafó hatásfokát 89 % -nak véve:

\LARGE \frac{361*89}{100}=321W

Ennyi az az energia, amely a rezgőkörbe vezetve elő kell hogy állítsa a minimum 40 A és töltőáramot.

Legyen a generátor 42 frekvenciája 500 Hz, vagyis másodpercenként 1000 feszültségcsúcsot keltünk, így a kondenzátor másodpercenként ezerszer fog kisülni azalatt az idő alatt, amíg feszültség maximum keletkezik. Így a szükséges energia, amit a kondenzátornak produkálnia kell a következőképpen határozható meg:

Legyen az oszcillátor váltóáramú ellenállása 15 W. Ha 40 A áramot akarunk fejleszteni, akkor a szükséges feszültség:

40 A * 15 W = 600 V

Azonban ha 600 V-ot akarunk a kondenzátorból kivenni, akkor azt 1200 V-ra kell töltenünk, ugyanis az átlagos potenciál a kisütés alatt U/2, tehát:

U/2 = 600 V, így U = 1200 V

Ha a felhasználható energiája a transzformátor szekunderének 321 W és a kondenzátor töltőfeszültsége 1200 V, akkor az áramerősség a szekunder oldalon így számítható:

\LARGE I=\frac{P}{U}= \frac{321W}{1200V}=0.267A\,(2)

A rezgőkör frekvenciáját előzőleg 1000-nek megállapítva a szekunder tekercs árama egy ezredmásodperc alatt 0,000267 C (vagy 267 mC) töltést fog a kondenzátorra tölteni. Tehát a kondenzátornak ezt a töltést kell elraktároznia. A szükséges kapacitást a következőképpen számítjuk ki:

Q = C * U (3)

C a kondi kapacitása mF-ban, Q mértékegysége mC és U a maximális feszültség V-ban.

\LARGE C=\frac{Q}{U}= \frac{267\mu C}{1200V}=0.222\mu F\,(4)

Rezgőkör esetén az alábbi egyenlet eredménye nagyobb kell legyen, mint a rezgőkör egyenáramú ellenállása:

\LARGE \sqrt{\frac{1000*L}{C}}\ (5)

ahol L az induktivitás mH-ben, C pedig a kondenzátor kapacitása mF-ban.

A rezgőkör ellenállasát 15 W-nak véve a fenti egyenlet eredménye:

\LARGE \sqrt{\frac{1000*L}{C}}=20\Omega\ (6)

Ebből kifejezve:

\LARGE L=\frac{400*C}{4000}=\frac{0.222}{10}=0.0222mH\ (7)

Most már kiszámítható a másodpercenkénti rezgések száma a fenti adatokkal ebből a képletből:

\LARGE f=\frac{5\,033\,000}{\sqrt{L*C} }\ (8)

Behelyettesítve az ismert értékeit a kapacitásnak és váltakozó áramú ellenállásnak:

\LARGE f=\frac{5\,033\,000}{\sqrt{22\,200 * 0.222} }=71\,900Hz

Vagyis 72 rezgés szikránként, mivel megállapítottuk, hogy másodpercenként 1000 szikrát keltünk.

A keletkezett áramerősség a következő egyenlettel számolható:

\LARGE I=\frac{U}{\sqrt{R^2+6.26*f*L-\frac{1}{6.26*f*C} } }\ (9)

ahol:

  • U – az áramkör feszültsége
  • R – a rezgőkör egyenáramú ellenállása
  • L – a rezgőkör induktivitása Henry-ben
  • C – a kapacitás Faradban
  • f – a rezgésszám másodpercenként

Ezeket behelyettesítve I = 40 A.

Ez azt jelenti, hogy az áramkör váltakozó áramú ellenállása egyenlő az egyenáramú ellenállásával, vagyis a kondenzátor és a tekercs kölcsönösen kioltják egymás váltóáramú hatását és az áramkör tiszta egyenáramú ellenálláskent viselkedik, vagyis az áram fázisban van a feszültséggel. Tehát ahhoz, hogy az áramkörben 40 A folyjon csak akkora feszültség kell, hogy legyőzze az áramkör egyenáramú ellenállását. ezért nem fér kétség ahhoz, hogy az akku 3-4 teljesen fel lesz töltve azalatt, amíg akku 1-2 kisül. Továbbá a kivehető áram tovább fokozható anélkül, hogy tovább terhelnénk a kisülő akkumulátort.

Valóban könnyű a tekercsek számát növelni a transzformátor szekunderén 46-47, hogy magasabb feszültséget nyerjünk. Magától értetődő, hogy ha a transzformátor primer oldalán 44-45 a betáplált energia 321 W marad és a feszültség a szekunder oldalon emelkedik, akkor a kondenzátorba szállított elektromos áram mennyisége csökken, lásd a (2) egyenletet. Ennek következtében a kondenzátor kapacitását csökkenteni kell, amint az a (4) egyenletből látható. A kör rezgési frekvenciáját pedig emelni kell, lásd a (8) egyenlet. Tehát a feszültséget emelve az áramerősség arányosan emelkedik amint a (9) egyenletből látható.

Mindig lehetséges a rezgőkörben az egyenáramú ellenállás, az induktivitás, a kapacitás és feszültség megfelelő beállításával a kívánt töltőáramot előállítani, hogy miközben az egyik akkumulátor kisül, addig az feltöltse a másikat. Amikor ez megtörtént (az egyik akku kimerült és a másik feltöltődött) és tovább akarjuk működtetni az áramfejlesztőt, akkor a kommutátort 5 úgy kell elfordítani, hogy a vezető 11 és 12 azokhoz a kefékhez érjen, amelyek az akku negatív kivezetéséhez vannak kötve. Ekkor az akku 3-4 – amelyik most teljesen fel van töltve – az egyenáramú motorhoz 27-28 van kötve és a kisütő áram a következő úton halad: kivezetés 25, ampermérő 24, kivezetés 20 és 18, vezeték 26, motor 27-28, ellenállás 29, vezeték 30, berendezések 40 és 41, vezető 11, ami az akkuk negatív oldalával zárja az áramkört.

Más szóval, a motor 27-28, a berendezés 40-41, és a generátor 42 ugyanúgy működik, mint az előbb, a nagyfrekvenciás áram ugyanazt az áramerősséget produkálja, ami most a következő úton halad: Kondenzátor kivezetés 50, ívlámpa 51-52, egyenirányító 34 és szelepe (diódája), vezeték 32, érintkezők 19-17, vezeték 21, ampermérő 22, kivezetés 23, akku 1-2, (most a kommutátor 38 pontjához kötve a vezetőn 12 keresztül), vezeték 37, szelep 36 (dióda), tekercs 55 és kivezetés 49.

Vagy: kivezetés 49, szelep 33 (dióda), vezeték 32, érintkezők 19-17, vezeték 21, árammérő 22, kivezetés 23, akku 1-2, vezető 12, kivezetés 38, vezeték 37, szelep 35, ívlámpa 52-51, és kivezetés 50. Vagyis akku 1-2 teljesen fel lesz töltve, amíg akku 3-4 kisül.

Természetesen a fenti eljárás végtelenül megismételhető az akkumulátorok kivezetéseinek kapcsolásával – az akkumulátorok kapacitásától és a kisütő áramtól függően.

Ezek után egy ilyen folyamatosan működő áramfejlesztőből kivehető teljesítmény könnyen kiszámítható, hiszen a kisülő akkuból 400 W kell csak a többi akku feltöltésére, és a fennmaradó 2000 W a 40-41 fogyasztókat tudja táplálni. Pl.: 40 A * 50 V = 2000 W, vagyis 40 ampert tudunk 50 V feszültségen kivenni.

Az áramkörben az akkumulátorok belső ellenállásából és a vezetők ellenállásán keletkező kis veszteségeket a következőképpen lehet kiszámolni:

Az akkumulátor celláinak egyenkénti ellenállása 0,005 W és a sorba kötött cellák ellenállása:

50 * 0,005 W= 0,250 W

Az alkalmazott vezeték – amely a következő úton halad: motor 27-28, berendezés 40, 41 – ellenállása hasonló módon elég kicsi. Tegyük fel hogy a vezeték 20 láb hosszú (kb. 6 méter) #
5 méretű, (ma már nem gyártják 1,57 mm és 1.96 mm átmérő közé esik) a lábankénti ellenállása 0,0003 W, így a hat méter vezeték ellenállása 0,006 W. Az áramkör teljes ellenállása 0,256 W, a számított teljesítményvesztés:

(40 A)2 * 0,256 W = 409 W

A hatásos teljesítménye az ilyen áramfejlesztőnek:

2000 W – 409 W = 1591 W

Ez a fogyasztóknak 40-41 rendelkezésére áll anélkül, hogy befolyásolná az áramfejlesztő működését.

Amennyiben automatizálni akarjuk az áramfejlesztő működését, úgy a kommutátorra szerelhetünk további alkatrészeket, amit az 1. ábrán láthatunk:
hajlított tekercs 62-63 egy lapra szerelve, ami az egész berendezést tartó lapból áll ki függőlegesen. Minden egyes tekercs egy-egy akkumulátor “+” kivezetéséhez 64, 65 van kötve az akkumulátor 1-2-n és az akkumulátor 3-4-en.

A hajlított tekercsekben egy mozgatható vasmag van, ami a karon 66 keresztül csatlakozik a kommutátor 5 tengelyéhez 6. A vasmag és a kommutátor együtt úgy ki van egyensúlyozva, hogy az minden helyzetben meg tud állni. Ezt a berendezést egy közönséges órával 67 lehet automatikussá tenni. Az óra számlapja érintkezőkkel van ellátva úgy, hogy az óra két mutatója zárhassa az áramköröket. Ha a kommutátort óránként kell elfordítani akkor az órát 67 két sor érintkezővel 68,69 kell ellátni úgy, hogy a mutató minden körbeforgásakor érintkezzen velük. A számlap közepe felé 12 érintkezőt 70 kell tenni, amelyekhez a kismutató kapcsolódhat. Mivel a kismutató rövidebb mint a nagymutató, ezért a kismutató soha nem érinti a percmutató érintkezőit 68, 69, amikor az óra működik, akkor minden órában záródik az áramkör a két mutatón keresztül. A két mágnes váltakozó kapcsolását úgy érjük el, hogy az érintkezők 70 váltakozva két különálló fémtárcsára 71, 72 vannak felerősítve. Lásd 3. és 4. ábrát.

Szab_3 2.4.14.1.2. Carlos Benitez: Új eljárás áram fejlesztésére Szab_4 2.4.14.1.2. Carlos Benitez: Új eljárás áram fejlesztésére

3. és 4. ábra. Az időzítő

Megfelelőképpen elszigetelve az óra számlapja alatt helyezkednek el. A felső fémlapon 72 hat lyuk van, amelyen keresztül az alatta levő korong 71 érintkezői elérhetők. Ezek az érintkezők nagyobbak, mint a felette levő korongon. Ezek a korongok a mágnesek másik végéhez kapcsolódnak vezetéken 74,75 keresztül. Az érintkezők 68, 69 az akkuk negatív kivezetéséhez 76, 77 kötődnek. Ezáltal a mágnesek minden két órában bekapcsolódnak, amikor a kommutátort fordítani kell. Minden alkalommal, amikor az egyik mágnes behúzza a vasmagot, a kommutátor vele fordul és ezzel megfordítja az akkumulátorok kapcsolását. A tengely 6 végére szerelt koronggal 61 a kommutátor az órától függetlenül forgatható és olyan helyzetbe állítható, hogy az érintkezők mind elválasztva legyenek, így az áramfejlesztő működése bármikor megállítható.

Összefoglalva: Az elektromos áram termelése ennél nem lehet olcsóbb mert ez a berendezés nem kíván állandóan sem üzemanyagot, sem vízikereket, amit nem lehet mindenhova szerelni. Ez a berendezés a felhasználó helyen lehet, állandóan működhet és a karbantartás elenyésző költségén kívül üzemeltetése nem kerül semmibe.

Az akkumulátorok – amelyek fontos elemei ennek a készüléknek – a cellák számának növelésével nagyobbíthatók a szükséges teljesítmény függvényében. Magától értetődően az ismert cellák közül a legfejlettebb az Edison cella, amely a legmegfelelőbb erre a célra. Az Edison cella pozitív lemeze vas, a negatív nikkel, az elektrolit 21 %-os kálium-karbonát vizes oldata, amit nyolc- vagy kilenchavonta cserélni kell. A cellák lemezeit az elektrolit el kell, hogy lepje. A víz elpárolog az elektrolitból, így azt gyakran tiszta desztillált vízzel pótolni kell, de ez könnyen megoldható az Edison vállalat automatikus utántöltőjével.

Az egyenirányító karbantartása is csekély költséggel jár. Amennyiben az folyadékos, akkor semleges kémhatású ammónium-foszfátot használunk.

Az egyenirányítók nagyméretű elektródái vagy ólomból, vagy polírozott vasból készülnek az anód oldalon, valamint alumíniumból a katód oldalon. Ezek az egyenirányítók azon az elven működnek, hogy az alumínium nem engedi át az áramot, ha katódként van kapcsolva. Ha jól van elkészítve, akkor lassan használódik el és olcsó a kicserélésük. Az ilyen fajta egyenirányítók csak alacsony feszültségen működnek, mely kevesebb mint 600 V. Nagyobb feszültségeknél az egyenirányítókat sorba kell kötni és úgy kialakítani a négyes csoportot a kapcsolási ábra szerint. Ajánlatos más egyenirányítót használni, például a higanygőz egyenirányítót, amelyik olcsó és nem igényel karbantartást. Ha higanygőz egyenirányítót használunk, akkor a tekercs 55 autótranszformátorként alkalmazható. Ekkor a 13 kivezetését az ívlámpa 52 kivezetésére kell kötni. Az egyenirányítók anódjait a tekercs végeihez kell kapcsolni, a katódok pedig a kommutátor 19 pontjához kapcsolandók. Az áramkör záródása a kommutátor 38 csatlakozójától a csúszó érintkező 78-on keresztül történik. Ezzel a csuszkával állítható a töltőáram.

Számtalan más egyenirányítási megoldás is alkalmazható a nagyfrekvenciás áram egyenirányítására, mindegyik alkalmazható, itt csak egy lehetséges megoldás van leírva. Bármelyik megoldást is használjuk, a felmerülő költségek elenyészőek.

A szabadalmat angol nyelven itt találod

Hozzászólok!

A weblap további használatával Ön beleegyezik a sütik használatába. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás