محرك فيراري

في عام 1885، عرض غاليليو فيراريس محركًا حثيًا يستخدم زوجين من المغناطيسات الكهربائية لتوليد مجال مغناطيسي دوار ، وقد فعل ذلك بشكل مستقل عن بيلي . كان محركه أقرب إلى المحركات الحديثة من حيث أن المغناطيسات الكهربائية تحيط بأسطوانة. والأهم من ذلك، أنه اقترح توليد مجال مغناطيسي دوار حقيقي له بتزويده بتيارين متناوبين جيبيين يفصل بينهما 90 درجة. وقدّم أول عرض علني له للمحرك في عام 1888. ^{[ 1 ]}

كان البروفيسور غاليليو فيراريس، ^{[ 2 ]} من تورينو، قد توصل بالفعل في عام 1885 إلى نفس الأفكار الأساسية التي توصل إليها كل من بيلي وديبريز . لكن النتيجة كانت أكثر إثمارًا، إذ أنه، دون أن يعلم بعمل أي منهما، جمع بين مجموعتي الأفكار. ومثل بيلي، اقترح توليد دوران لموصل نحاسي بواسطة تيارات دوامية مستحثة فيه بفعل مجال مغناطيسي متغير تدريجيًا ؛ واقترح توليد هذا المجال المغناطيسي المتغير تدريجيًا كمجال دوار حقيقي من خلال دمج تيارين متناوبين متعامدين، يختلفان عن بعضهما البعض بمقدار ربع دورة.

في عام ١٨٨٥، قام البروفيسور فيراريس بتصميم المحرك الموضح في الشكل ١، والذي لم يُعرض للجمهور حتى عام ١٨٨٨. وعُرض في عام ١٨٩٣ في المعرض العالمي بشيكاغو . يتكون المحرك من زوجين من المغناطيسات الكهربائية AA وBB'، يشتركان في نير مصنوع من سلك حديدي ملفوف حوله. تم إدخال تيارين متناوبين مختلفين في الطور إلى هاتين الدائرتين، ولوحظ دوران الجسم المركزي المحوري.

نُشرت أولى مؤلفات فيراريس في مارس 1888، بعنوان " الدوران الكهروديناميكي الناتج عن التيارات المترددة". ^{[ 3 ]} بعد شرحه للنظرية الهندسية للمجال المغناطيسي الدوراني، اقترح طريقة بسيطة للحصول على تيارات الطور المطلوبة، وهي تقسيم دائرة التيار المتردد إلى جزأين، يُدخل في أحدهما مقاومة بدون حث ذاتي، وفي الآخر ملف ذو حث ذاتي كبير ومقاومة منخفضة. ثم يُدخل ملفا المحرك في هذين الفرعين. سيكون فرق الطور الناتج قريبًا بما يكفي من 90 درجة ليكون فعالًا. وأعرب عن رأيه بأنه بهذه الطريقة يمكن الحصول على جميع التأثيرات التي يمكن الحصول عليها من دوران المغناطيس. ثم وصف التجارب التالية التي أُجريت في خريف عام 1885.

تم وضع ملفين مسطحين، أحدهما من سلك سميك والآخر من سلك أرق، ممثلين تخطيطيًا بالرمزين AA وBB في الشكل 1، بزاوية قائمة على بعضهما البعض. تم إدخال تيار كهربائي من الملف الابتدائي لمحول غولارد إلى الملف الأول ، وتيار كهربائي من الملف الثانوي إلى الملف الثاني، مع مقاومة غير حثية تقريبًا. في الفراغ المركزي، تم تعليق أسطوانة نحاسية صغيرة مجوفة مغلقة. إذا تم تشغيل التيار في أحد الملفين فقط، ظلت الأسطوانة ثابتة، ولكن عند تشغيل التيار في الملف الثاني، بدأت بالدوران على الفور. يمكن عكس اتجاه الدوران ببساطة عن طريق تغيير توصيلات الملف الثاني باستخدام مفتاح عكسي. وقد لوحظت النتائج نفسها عند استبدال الأسطوانة النحاسية بأسطوانة حديدية. كما دارت أسطوانة حديدية صفائحية مصنوعة من أقراص معزولة. ثم تلتها اقتراحات لبناء محركات تيار متردد على هذا المبدأ ولكن بشكل معدل. وكما لاحظ البروفيسور فيراريس، كان من الواضح أن محركًا كهذا لن يكون له أي أهمية كوسيلة لتحويل الطاقة صناعيًا. لذلك، صمم نموذجًا أكبر، يتكون جزؤه الدوار من أسطوانة نحاسية تزن 10  أرطال، طولها 18  سم، وقطرها 8.9  سم، مثبتة على عمود أفقي  قطره 1 سم. وكانت محاطة بمجموعتين من الملفات AA وBB متعامدتين على بعضهما، كما في الشكل 2. إلا أن قدرته كانت ضئيلة. ناقش فيراريس النظرية الأساسية للجهاز، مشيرًا إلى أن التأثير الحثي يتناسب طرديًا مع الانزلاق ، أي مع الفرق بين السرعة الزاوية للمجال المغناطيسي وسرعة دوران الأسطوانة، وأن التيار المستحث في المعدن الدوار يتناسب أيضًا مع هذا الفرق؛ وأن قدرة المحرك تتناسب طرديًا مع الانزلاق وسرعة دوران الجزء الدوار. واقترح فيراريس أيضًا أجهزة قياس للتيارات المترددة تعتمد على هذا المبدأ. وأخيرًا، نجح في إحداث دوران في كتلة من الزئبق موضوعة في وعاء داخل مجال دوار. وفي عام 1894، نشر فيراريس مناقشة أخرى لنظرية هذه المحركات.

• دورات أراغو
• الجدول الزمني للمحرك الكهربائي
• المجال المغناطيسي الدوار
• محرك حثي

تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم : التيارات الكهربائية متعددة الأطوار ومحركات التيار المتردد . لندن، سبون وتشامبرلين. 1895.

• اختراع المحرك الحثي