سيارات والتر بيلي

يمثل محرك والتر بيلي متعدد الأطوار (1879) بداية تطوير المحركات متعددة الأطوار الحديثة . عرض السيد بيلي اختراعه في الجمعية الفيزيائية بلندن في 28 يونيو 1879، بمناسبة قراءته ورقة بحثية بعنوان "طريقة لإنتاج دورانات أراغو". [ 1 ]

وصف

محرك والتر بيلي متعدد الأطوار (1879).

قبل اختراع بيلي، كانت الطريقة الوحيدة لإنتاج دوران أراغو لقرص نحاسي هي تدوير مغناطيس فولاذي أسفله . أما بيلي، فبدلاً من تدوير أي مغناطيس مادي أسفل القرص، استخدم مغناطيسًا كهربائيًا ثابتًا ، لكنه جعل مغناطيسيته تنتقل تدريجيًا بين أربعة أقطاب متتالية، مما أدى إلى توليد تيارات دوامية في القرص النحاسي المحوري فوقه ، والتي بدورها أعطت القرص حركة ميكانيكية في اتجاه تقدم الأقطاب.

يبلغ قطر القرص في هذا النموذج البدائي حوالي 2 و 3 / 8 بوصة ؛ ويبلغ ارتفاع النوى المغناطيسية الأربعة حوالي 4 بوصات، وهي متصلة بهيكل مشترك؛ ويُلف كل منها بحوالي 150 لفة من سلك نحاسي معزول قطره 2.5 مم. تُوصل الملفات اثنين اثنين على التوالي، كما لو كانا مغناطيسين مستقلين على شكل حدوة حصان موضوعين بشكل قطري متقاطع. تُوصل الدائرتان بشكل منفصل إلى مبدل دوار مبتكر مصنوع من ترتيب بسيط من النوابض وشرائط التلامس المثبتة على قطعة من الخشب، مع مقبض سلكي لتدويره. عند تدويره، تنعكس تيارات البطاريتين بالتناوب في الدائرتين، مما يؤدي إلى تتابعات القطبية التالية في الأقطاب الأربعة وهكذا.

التنشيط المتتابع للأقطاب المغناطيسية لمحرك بيلي.

رأي بيلي في المجال المغناطيسي الدوار

كان لدى السيد بيلي آراء واضحة للغاية بشأن مدى تمثيل هذا المجال المغناطيسي الدوراني . وفيما يلي كلماته: [ 2 ]

يعود دوران القرص إلى دوران المجال المغناطيسي الذي يُعلق فيه؛ ومن المتوقع أنه إذا أمكن إحداث حركة مماثلة للمجال بأي وسيلة أخرى، فستكون النتيجة حركة مماثلة للقرص. ربما يكون دوران المغناطيس هو الطريقة العملية الوحيدة لإحداث دوران منتظم للمجال؛ ولكن سيُبين في هذه الورقة أنه يمكن جعل القرص يدور عن طريق دوران متقطع للمجال يتم تحقيقه بواسطة المغناطيسات الكهربائية.

ثم ينتقل المؤلف لمناقشة نتيجة زيادة قوة قطب ما بينما يتناقص قطب مجاور له من نفس الإشارة في القوة، ويقترح أنه إذا تم ترتيب دائرة كاملة من الأقطاب تحت القرص، وتم تحفيزها تباعًا في أزواج متقابلة، فإن سلسلة النبضات كلها تميل إلى جعل القرص يتحرك في اتجاه واحد حول المحور؛ ويضيف: [ 3 ]

"في حالة متطرفة واحدة، وهي عندما يكون عدد المغناطيسات الكهربائية لانهائيًا، لدينا حالة دوران منتظم للمجال المغناطيسي، كما نحصل عليه عن طريق تدوير المغناطيسات الدائمة."

ثم يعود إلى حالة نموذجه الفعلي مع زوجين من الأقطاب a a'و ب ب'ويشير إلى أنه إذا كان b b'يتم ترتيب الأزواج بحيث يتم عكسها قبل a a'في حالة الزوج، سيكون الدوران في اتجاه واحد؛ بينما إذا كان b b'يتم عكس الزوج بعد a a'سيحدث الدوران في الاتجاه المعاكس. ثم يوضح كيف يمكن عكس اتجاه الدوران إما بعكس عمل المبدل، أو بعكس توصيلات إحدى البطاريتين . يشير الرسم التوضيحي المرفق بالورقة الأصلية إلى أن النوى يجب أن تكون من الحديد الرقائقي؛ لكن نوى النموذج الفعلي صلبة. في فقرة أخيرة، يلاحظ المؤلف أنه يمكن زيادة التأثير على القرص بشكل كبير بوضع أربعة مغانط كهربائية أخرى فوقه، كل منها مقابل أحد المغانط السفلية، وموصولة به بحيث تُظهر قطبية معاكسة.

يعمل النموذج بشكل جيد للغاية عند استخدام أربع خلايا جافة لإثارة المغناطيسات الكهربائية.

في تلك المناسبة، عندما قُرئت الورقة وعُرض النموذج، سأل البروفيسور الراحل غوثري مازحًا عن مقدار الطاقة المتوقعة التي سيولدها المحرك. فأجاب السيد بيلي بتواضع أنه في الوقت الحالي لا يمكنه اعتباره إلا لعبة علمية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. تومسون، سيلفانوس فيليبس (1895). "4". التيارات الكهربائية متعددة الأطوار ومحركات التيار المتردد . لندن: سبون وتشامبرلين. ص  84.
  2. وقائع الجمعية الفيزيائية في لندن . المجلد 3. لندن: تايلور وفرانسيس. 1880. ص 115.  
  3. وقائع الجمعية الفيزيائية في لندن . المجلد 3. لندن: تايلور وفرانسيس. 1880. ص 117.  

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