Важным фактором роста акций TSLA на NASDAQ стало то, как работает электродвигатель.

Как работает электродвигатель?

Tesla Roadster использует трёхфазный асинхронный электродвигатель с переменным напряжением. В отличие от некоторых других моторов, использующих постоянные магниты, двигатель Roadster основан на магнитном поле, созданном целиком за счёт электричества.

У электромотора Tesla есть ротор и статор. Ротор - это стальная втулка, через которую пропущены медные пластины, позволяющие току перетекать с одной стороны ротора на другую. Электричество на ротор напрямую не подаётся. Ток возникает при прохождении проводника из медных пластин через магнитное поле, которое создаётся переменным током в статоре. Вращением втулки приводятся в движение колёса.

Статор - это тонкие стальные пластины, через которые проведена медная обмотка из проволоки. По ней в двигатель поступает электричество из модуля питания. Провода делятся на три вида по числу фаз электричества, которые можно представить себе в виде волн синусоидальных колебаний, гладкое сочетание которых обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии.

Переменный ток в медной обмотке статора создаёт вращающееся магнитное поле и вызывает поток частиц в роторе. Ток порождает второе магнитное поле в роторе, который следует за движущимся полем статора. Результатом этого процесса становится вращающий момент.

Когда водитель нажимает на педаль газа, модуль питания ставит поле статора позади поля ротора. Вследствие этого ротору приходится замедлиться для того, чтобы его поле вышло на уровень поля статора. Направление тока в статоре меняется, и начинается поток энергии через модуль питания обратно в батарею. Это называется регенерацией энергии.

Мотор выступает то генератором, то двигателем, в зависимости от действий водителя. При нажатии педали газа, модуль питания ощущает потребность во вращающем моменте. Если педаль нажата на 100%, доступный вращающий момент выбирается полностью, а если нет, тогда частично. Если не газовать, двигатель будет использоваться для восстановления энергии. Мотором он становится только тогда, когда модуль питания посылает нужное количество переменного тока на статор, что порождает вращающий момент.

Мотор Tesla приспособлен для работы на высокой скорости, но даже при этом требует теплового отвода. В этих целях сделаны охлаждающие пластины, воздух по которым гоняет вентилятор.

Тяговый электродвигатель очень мал, размером с арбуз, и максимально лёгок благодаря использованию алюминия. Модуль питания передаёт до 900 ампер тока на статор, обмотка которого сделана из значительно большего количества меди, чем в обычном моторе. Медные провода изолированы специальными полимерами, которые обеспечивают теплопередачу и устойчивость при вождении в экстремальных условиях.

В отличие от обычных индукционных моторов, использующих в качестве проводника алюминий, в электродвигателе Roadster эту роль играет медь. Работать с ней сложнее, но у неё меньше сопротивление, поэтому она лучше проводит ток.

Основные факторы роста акций TSLA на Nasdaq

Ценные бумаги TSLA на Nasdaq растут под влиянием также и других факторов, помимо мотора:

1. Урегулирование вопросов безопасности автомобилей. Государственное управление безопасности дорожного движения США подтвердило безопасность электромобилей Tesla.
2. Рост китайского рынка электромобилей. Формирование рынка сбыта через объём заказов становится всё прозрачнее. Компании удалось получить значительное количество заказов в Китае. Китай - крупнейший рынок роскошных машин, несмотря на сложностью с зарядкой элетродвигателей и с получением автомобильных номеров. Препятствие в виде отсутствия готовых вариантов зарядки автомобиля, вероятно, будет устранено за счёт самих китайцев, которые согласны добиваться установки зарядок в гаражах. Регулирование выпуска номерных знаков в Китае сократило их выдачу с 500 тысяч до 150 тысяч в год, из которых 20 тысяч зарезервировано для автомобилей, ездящих на альтернативных источниках энергии. Общее число выдаваемых номеров останется без изменения, но число номеров, зарезервированных для автомобилей на альтернативных видах топлива, увеличится до 30 тысяч в 2015 году и 60 тысяч в 2016 году. В КНР мало доступных марок роскошных авто, поэтому расширение квоты даёт конкурентное преимущество TSLA.
3. Повышение финансовой устойчивости компании. От TSLA можно ждать повышения рентабельности выручки по продажам за вычетом себестоимости. Целевые темпы сборки 800 авто в неделю, вероятно, будут превышены, и это при том, что в 3-м квартале 2013-го компания собирала по 510 машин в неделю. Управленческие расходы и траты на НИОКР во втором полугодии 2014 года должны сократиться в процентах от выручки. Уменьшится и себестоимость, так как поставщик батарей Panasonic сначала умеренно расширит предложение в середине 2014 года, а затем резко увеличит его после ввода переоборудованного завода, который позволит собрать около 1,8 млрд батарей с 2014 по 2017 годы.

На основе прогнозной прибыли на акцию 10 долларов в 2017 году, по 30 прибылям на акцию, дисконтированным под 10% в год, можно ожидать роста бумаг TSLA до 205 долларов.

Предлагаем Вашему вниманию несколько статей посвященных новому взгляду на работы Николы Тесла. Начнем со статьи о самодвижущемся автомобиле Теслы, который так и остался великим секретом за семью печатями, благодара стараниям авто производителя, который как и производитель косметики и любой прочий промышленник, входящий в общий синдикат подконтрольный мировому правительству, сделали все, чтобы мы так и не узнали правды.

На запрос в интернете “автомобиль Тесла” поисковик выдает огромное количество ссылок. Однако при внимательном ознакомлении выясняется, что это, в основном, перепечатки нескольких статей из газет того времени.

Итак! Что нам известно. 1931 год. Автомобиль, в котором двигатель внутреннего сгорания заменен на электродвигатель. Электродвигатель мощностью 80 лошадиных сил (58 кВт) либо стандартный, асинхронный, либо доработанный Теслой. Аккумулятор остался штатный. Добавлена коробка с габаритами 60х30х15 сантиметров. 12 электронных ламп, провода, резисторы и конденсаторы. Также из коробки торчали 2 стержня длиной по 7,5 сантиметров. Вот, практически, все что мы имеем достоверного об этом удивительном автомобиле на сегодняшний день.

Теперь начнем рассуждать!

Для начала предлагаю исключить из рассмотрения стержни. Основание: если это антенны полуволновой вибратор, то они рассчитаны на частоты СВЧ, которых в те далекие годы еще не знали. Скорее всего Тесла установил эти стержни для отвода глаз - так легче объяснить обывателям, откуда берется энергия.

Далее рассмотрим таинственную коробку. Там были установлены лампы и купленные резисторы и конденсаторы. Лампы 30-х годов представляли из себя стеклянные баллоны диаметром порядка 50-60 мм и длиной до 100-150 мм. 12 ламп с панелями и разводкой питания занимали более половины пространства коробки. Учитывая, что лампы при работе изрядно грелись, думаю, что кроме них в коробке ничего больше не было. Следовательно источник питания был установлен Теслой где-то под капотом или в багажнике автомобиля. Явно не на виду у любопытствующей публики.

Еще один важный, с моей точки зрения, момент. На автомобиле осталась коробка перемены передач, тормоз и педаль газа. Скорость вращения асинхронного двигателя можно регулировать тремя способами. Изменением частоты переменного тока, переключением числа полюсов и изменением напряжение питания. Менять частоту питающего напряжения слишком сложно и этот способ следует отбросить, как маловероятный. Переключать число полюсов - можно, но это значительно усложняет конструкцию двигателя. Мы знаем, что двигатель был стандартный. Если он и был доработан Теслой, то эта доработка, скорее всего, касалась обмоток, а не конструкции статора и ротора. Таким образом у нас остается единственный способ регулировки числа оборотов двигателя - изменение напряжения питания. Этот способ наименее экономичный, но и наиболее простой. Тесла имел неограниченный запас мощности и мог себе позволить рассеивать ее на… Тут встает вопрос на чем он мог рассеивать излишек мощности? Можно поставить гасящие реостаты, но это решение не для Теслы. Какие габариты должны были бы иметь эти реостаты и какое количество тепла на них должно рассеиваться. Тесла хороший электронщик (как бы мы сегодня его назвали) и любитель внешних эффектов, поэтому он, скорее всего, выбрал другой способ регулировки напряжения. Вот тут мне приходит мысль, что лампы и коробка предназначены именно для регулировки выходного напряжения. Что и сколько надо регулировать? Двигатель (80 л.с. или 58 кВт) при напряжении питания 300 вольт потребляет около 200 ампер. При напряжении 500 вольт ток составляет 116 ампер. При напряжении 1000 вольт ток составляет 58 ампер. Скорее всего двигатель был перемотан на напряжение не ниже 500 вольт. Напряжение переменное. Надо регулировать как положительную, так и отрицательную полуволны. 12 ламп. По 6 ламп в каждом плече регулировки. Лампы в каждом плече включены параллельно. На каждую лампу приходится по 20 ампер (при 500 кольт) или 10 ампер (при 1000 вольт). Такие токи и напряжения вполне доступны для ламп того времени. Лампы управляются по сетке, и работают в режиме ключа. Управляющий сигнал на лампы синхронизирован с частотой основного источника питания (секрет Теслы) и модулируется педалью газа.

Теперь пара слов об аккумуляторе. Он нужен для запуска основной схемы питания, спрятанной Теслой внутри автомобиля. Во время работы аккумулятор может подпитываться по стандартной схеме от отдельного генератора на валу электродвигателя, либо от основной схемы. Это не принципиально и сильного интереса не представляет.

Вот так мне видится решение загадки автомобиля Тесла.

Виктор Васильевич Нелепец.

Давайте подумаем вместе, - можно ли двигатель автомобиля сделать чистым по выхлопу газов, лёгким по весу и даже более универсальным по применению, чем сейчас?

Основная масса инженеров понимает, что применяемый на автомобилях современный поршневой двигатель, достиг своего максимального предела использования и потолка изобретательности. Практически из него выжать уже ничего нельзя. Причиной ограниченности является сам кривошипно-шатунный механизм, его не способность развивать обороты более 10 тысяч в минуту из-за трения. А, как известно, чем выше обороты двигателя, тем солиднее растёт коэффициент полезного действия (КПД), т.е. меньше требуется топлива на единицу перевозимого груза, да и вес конструкции для одной и той же мощности уменьшается пропорционально числу оборотов. Создавались тысячи конструкций по замене поршневого двигателя. Самым серьёзным из тепловых двигателей был двигатель Ванкеля, имевший КПД до 60%, но не смог конкурировать в силу высокого износа уплотняющих пластин. Были попытки применить турбореактивный самолётный двигатель специально для автомобиля, однако из-за большого объёма газа, образующегося за машиной, конкуренция не состоялась.

Известные химические ракетные двигатели имеют низкий КПД порядка 15%, а это означает, что из 100 затраченных литров топлива непосредственно на передвижение расходуются только 15, а остальные 85 литров вылетают в пространство в виде дыма, тепла и различных окислов, т.е. не участвуют в работе. Низкая экономичность получается в силу того, что при химических реакциях топлива с окислителем тепловая скорость молекул и атомов не превышает 3 - 5 км/с, и это является наибольшей скоростью истечения из сопла камеры сгорания, т.е. пределом скорости движения газа, который можно назвать порогом истечения для реактивных и турбореактивных двигателей. Для примера, скорость пули из пистолета, в среднем, имеет порядок 0,7 км/с. По данной причине для увеличения толкающей силы отдачи в ракетном двигателе конструкторы вынуждены закладывать максимальный секундный расход истекающих газов и большие сечения сопел. Только поэтому химические ракеты имеют громадный стартовый вес в сотни и тысячи тонн топлива, хотя полезный груз при этом составляет малую часть данного агрегата.

Немногим лучше обстоит дело с самолётами. КПД их турбореактивных двигателей доходит до 40 - 45%, поскольку они летят в атмосфере и за счёт вращения лопаток многоступенчатой турбины сжимают воздух перед камерой сгорания для повышения экономичности. Остальные 55% идут на загрязнение окружающей атмосферы, что тоже плохо для экологии нашего жизненного пространства. Кроме того, и ракетные и авиационные двигатели имеют высокое звуковое сопровождение, что неблагоприятно для населения возле аэродромов. Снижение шумового эффекта у летающих объектов одна из актуальнейших задач нашей цивилизации.

Вместе с тем, в недрах современной техники зародилось и окрепло электрореактивное движение, способное в корне изменить существующее положение и с экономичностью двигателей, и с шумом при их работе. Известно немало электрореактивных двигателей; с термическим разгоном рабочего тела, с электростатическим ускорением и с электромагнитным истечением газа. Вся ценность электрореактивного движения заключается в высокой скорости истечения газовой струи, в среднем примерно 50 - 100 км/с. А из теории реактивного движения известно, что сила толкания двигателя равна умножению (произведению) массы выбрасываемого газа на скорость истечения. Чем выше скорость, тем меньше надо единовременно выбрасывать количество газа, тем меньше размер сопла, тем экономичнее двигатель при одной и той же мощности. Этот факт проверен и при скорости истечения в 1000 км/с,- выводы теории подтверждаются полностью. Всё это правильно, однако применить такие электрореактивные двигатели особенно на самолётах и автомобилях сложно, поскольку они работают при высоких разряжениях, т.е. без атмосферы, в вакуумных условиях. К тому же им требуется мощный источник тока, тогда как доступные для космоса солнечные батареи обеспечивают примерно не более ста киловатт мощности.

В последнее время всё внимание инженеров переместилось на электромобиль. Казалось, что вот-вот будет создан универсальный электромобиль по замене теплового двигателя. Особенно энергичный бум вызвала разработка уникального источника тока - топливного элемента. Здесь на электроды электролитической ванны подаются газообразные топливо и окислитель. В результате разложения газов под действием катализаторов на электродах на две ионные и одну электронную составляющие, получают необходимый электрический ток для приводного электродвигателя. Однако сам электродвигатель оказался тяжелее бензинового двигателя той же мощности и….. электромобиль не состоялся, несмотря на громадные деньги, вкладываемые до сих пор в развитие топливных элементов. Каков же выход из создавшегося положения?

В будущем есть надежда на сверхпроводимость. Сверхпроводниковые электродвигатели благодаря собственным мощным магнитным полям не нуждаются в трансформаторном железе для усиления магнитного потока и представляют собой простые диски, которые легко встраиваются в колёса машины, как сейчас это делается у грузовых машин БЕЛАЗ с обычными электродвигателями. Однако, в силу того, что до сих пор не получена даже в лабораториях, надежды на использование сверхпроводниковых двигателей на автомобилях в массовом производстве на сегодняшний день близки к нулю.

Выскажем крамольную мысль, - вполне возможно изготовить двигатель легче бензинового при той же мощности и даже более экономичный, но без трущихся механических деталей. Развитие техники на данный момент позволяет это выполнить. А что если в высокочастотном электрореактивном двигателе избавиться от высокой частоты? Она же нужна только для ионизации атомов, чтобы разгонять их сильным электрическим полем, поскольку на обычные не ионизированные атомы газа в силу их нейтральности поле не действует. Для этого разумно применить очень интересный аппарат.

Талантливый Тесла выдал нам оригинальный инструмент способный обеспечить развитие техники на 200 - 300 лет вперёд, однако, из-за своих ограниченных знаний мы не можем до сих пор рационально использовать его конструкцию в технике. Это так называемая (), которая применяется в основном как декоративное устройство для получения красивых разрядов электричества. Устройство её предельно простое. Состоит из обычных двух медных обмоток без трансформаторного железа или ферромагнетика. Первичная обмотка, имеющая 5 - 30 витков, питается напряжением 1 - 10 киловольт (от аккумулятора с транзисторным преобразователем) и имеет параллельный конденсатор. При прерывании тока первичной обмотки подключённым к её концу разрядником, в ней благодаря конденсатору, как в обычном колебательном контуре, создаётся высокая частота тока, которая передаётся во вторичную обмотку, расположенную внутри первичной. Вторичная обмотка имеет много витков, в ней возникают высокие напряжения, сам Тесла получал до нескольких миллионов вольт. Под действием напряжения, если нижний конец вторичной обмотки заземлить, верхний конец с дополнительной иглой создаёт отличную корону, - разряд происходит просто в воздух. Секрет весь в том, что данная катушка выдаёт очень высокие напряжения, а мы из-за отсутствия нормального понимания электричества (поэтому и нет комнатного сверхпроводника), побаиваемся применять его, хотя на электролиниях успешно достигли напряжения до 1,2 миллионов вольт. Так что в двигателях, при напряжениях 200 - 300 киловольт, можем работать спокойно, опыт работы с большими напряжениями уже накоплен. Корона, образованная таким напряжением, создаёт ионный ветер, т.е. у острия «вторички» атомы воздуха отдают ему внешние электроны и разгоняются электрическим полем до скоростей в десятки и даже сотни километров в секунду. Это и есть корона. Всё это происходит благодаря высокочастотным пульсациям тока вторичной обмотки и высокому напряжению. Частота тока в сочетании с высоким напряжением аналогично катализатору в топливном элементе бесплатно раскалывает молекулы газов на атомы и ионизирует их. Для большего эффекта можем на верхний конец вторички установить и 5, и 20, и 100 иголок,- всё зависит от той мощности, которая нам необходима. Каждая игла имеет предел по нагреву при ионизации газа, т.е. может пропускать определённую силу тока примерно до 0,3 Ампера (с серебрением).

Рис.1. Принципиальная схема устройства игольчатого движителя.

На основе игольчатого электрода (рис. 1) и построим свой Тесла-движитель. Для этого в фарфоровый корпус 1 поместим игольчатый электрод 2 на который под иголки через отверстия подаётся топливовоздушная смесь, как в поршневом автодвигателе. Здесь, благодаря высокому напряжению и высокой частоте пульсаций тока от вторички катушки Теслы на кончиках иголок молекулы газов распадаются на атомы, которые отдают внешние электроны иголкам, а ионизированные атомы (ионы) разгоняются электрическим полем в сторону отрицательного кольца 3. Это кольцо заэкранировано пористым керамическим кольцом 4 с целью пропустить через поры керамики электрическое поле, но не дать возможности возникнуть электрической дуге в данном воздушном промежутке. Искровой пробой, подчас, и через пористую керамику проскакивает, но он не страшен, керамика хорошо держит температуру нагрева, хотя от этого она невысока. Только при напряжениях свыше расчётных дуга огибает пористую керамику по воздуху и ударяет в электрод 3 с внешней стороны, поэтому на пористом кольце устроен буртик 4 на выходе ионов в пространство. Такая пористая защита позволяет максимально сблизить электроды на минимальное расстояние, чем производится усиление электрического поля до наивысшего значения, т. е. усиливает разгон ионов. Образующийся объёмный заряд у отрицательного электрода 3 утопает в порах керамики и не мешает прохождению основного потока ионов в пространство. В ракетных электрореактивных двигателях этот же эффект достигается вакуумом, только поэтому данные двигатели не способны работать в атмосфере. С применением пористой керамики можно использовать и их. Топливная смесь на входе в камеру сгорания нужна для повышения степени ионизации, поскольку горение в районе игл увеличивает вероятность ионизации до максимума.

Данную конструкцию - Тесла-движитель - вполне логично пристроить на летательных аппаратах. В первое время надо приспособить их на лёгких конструкциях. Установив пару электрореактивных движителей по концам крыльев, скажем дельтаплана, мы обеспечиваем и дополнительную лёгкость конструкции, и чрезвычайно простой запуск при любой погоде обычным включением тумблера, и вертикальный взлёт. Этим сразу привлечём внимание деловых людей к покупке и освоению данного транспорта. Не секрет, что дорог в России мало, особенно на Севере и за Уралом. Просторы огромны. Зимой - снежные заносы. Летом - множество рек, озер и водных, заболоченных преград. В России рынок пуст не только для легких самолетов, но и для любого транспорта: для аэросаней, глиссеров, аппаратов на воздушной подушке и т.д. Дешевые и максимально подвижные дельтапланы с удовольствием будут использоваться молодёжью местного населения для передвижения между деревнями и населёнными пунктами вместо мотоциклов, где дорог практически нет (а это 2/3 России), для этого стоит поработать. Правда при данном использовании игольчатого движителя для нейтрализации ионного потока придётся на выходе из сопла устанавливать нейтрализатор как у обычных электрореактивных двигателей.

Рис.2. Расположение движителей в корпусе Тесла-двигателя.

Такие электрореактивные игольчатые движители с пористыми кольцами, с шипящим выходом реактивной струи одинаково пригодны для самолётов и ракет. Высокая экономичность расхода топлива вне всякого сомнения обеспечит широкое распространение в данных областях техники, стоит только хотя бы одной компании начать их выпуск. При использования на самолётах игольчатых движителей возникнет проблема подачи свежего воздуха в салон для дыхания людей. Для этого придётся применить Тесла-компрессор, устройство которого изложено в предыдущей статье.

Для применения в качестве автодвигателя необходимо два игольчатых движителя расположить на ободе обыкновенного ротора в виде сегнерова колеса по рис.2, с толкающими соплами в противоположных направлениях. В силу подобного расположения на подшипниках вращения не будет никакого излишнего давления, кроме веса ротора. Используя опыт электрофорных машин не трудно подвести высокое напряжение от верхнего конца вторичной обмотки на турбину. Для этого надо укрепить медное кольцо на стеклотекстолитовой нижней щеке кожуха, соединив электрически с вторичкой , а с игольчатого электрода каждого движителя вывести к медному кольцу щёточку с токопроводящими волосинками (на рисунке не показано). Высокое напряжение и малый передаваемый ток позволяют без соприкосновения и без искры передавать необходимую энергию со вторички катушки Теслы. При мощностях более 10 киловатт можно установить и две, и три щётки у кольца, в зависимости от передаваемой мощности. На корпус защитного кожуха естественно подаётся минус напряжения от нижнего конца вторички с общим заземлением. Ионы газов получают львиную долю электронов с кожуха корпуса, нейтрализуются и вдоль по кожуху корпуса выходят в атмосферу. Здесь не требуется глушитель, поскольку газы имеют постоянную скорость, пульсаций газа не наблюдается. Правда есть небольшое шипение и относительно слабый треск от нечастых искровых разрядов. Через трубчатую ось подаётся любое газообразное или легко испаряющееся топливо, такие как бензин или спирт. Сюда же засасывается воздух из атмосферы, поскольку камеры сгорания движителей работают со стороны игольчатого электрода как вакуумные насосы газов за счёт высокой скорости истечения. Повышение температуры из-за горения топлива возле игл помогает степени ионизации газа в объёме камеры.

Электрооборудование такого двигателя аналогичное автомобильному. С генератора, приводимого механически во вращение от оси турбины, выходит постоянное напряжение 12 вольт преобразуется полупроводниками в переменное, и вместо катушки зажигания подаётся на . Расход на корону небольшой, примерно в 2 - 4 раза побольше обычного зажигания поршневого двигателя (в зависимости от мощности) и это основные потери, других потерь, кроме подшипников на оси ротора, практически нет, поэтому коэффициент полезного действия не менее 70 - 80%, что, несомненно, скажется на расходе топлива в сторону уменьшения. А это относительная экологическая чистота, значит, нам с вами в городах будет легче дышать. Кроме того, высокие скорости вращения ротора 20 - 50 тысяч оборотов в минуту делают установку легче поршневого автодвигателя в два, три раза при аналогичной мощности, значит, расход топлива и тут уменьшится при езде. В общем, выгоды применения Тесла-двигателя вполне очевидны.

Самая большая экономия - это изготовление таких двигателей. Катушки Теслы изготавливаются любителями на кухне. Покупной только конденсатор. Обмотки наматывают на пластмассовую водопроводную трубу. Ротор с движителями тоже можно свободно изготовить в любой мастерской с токарным станком и сварочным аппаратом. Единственная трудность заключается в только балансировке ротора, но можно быть уверенным, что «умельцы из гаражей» что нибудь тут же придумают, наверняка найдут предельно простое решение, у них это здорово получается. Пористая керамика для установки на отрицательное кольцо движителя есть на многих предприятиях, применяется для очистки сжатого воздуха, а керамический или фарфоровый корпус отрезается от изоляторов или старых реостатов, которые в избытке валяются в цехах ещё советских заводов. В последнее время в качестве изоляции для цепей высокого напряжения используют фторопласт. Он легко обрабатывается, держит напряжение во многих случаях даже лучше фарфора и работает с температурами почти до 400°С. Чтобы уменьшить размеры изоляторов разумно крепление провода делать как бы внутри изолятора (вытачивается выемка). Здесь, из-за утопленности крепления электрода поверхностный разряд по изолятору предельно затруднён, что обеспечивает достаточно надёжную работу.

Отсутствие трущихся деталей позволяет избавиться от масел различного типа применяемых на поршневых двигателях, что упрощает эксплуатацию. Если заменить подшипники качения на магнитные, тогда вообще можно забыть о смазке и заводу -изготовителю можно давать гарантию работы на 10 - 15 лет вперёд. Охлаждение происходит за счет вращения ротора в атмосферном воздухе с лопатками, укреплёнными на трубках крепления движителей к оси вращения.

Простая схема устройства и ремонта особенно хорошо способствует эксплуатации в сельской местности. Раньше, даже с поршневыми двигателями, на автомобилях устанавливались газогенераторы, которые, благодаря неполному сгоранию в их небольшой топке из-за ограниченного поступления воздуха, давали отличный дым-топливо. Несмотря на низкий КПД поршневых двигателей, этот дым двигал автомобиль на любых деревянных отходах, использовались даже солома и старая трава, подходящие гнилушки. Но в пятидесятых годах в России стало свободно с бензином и газогенераторы как-то отошли сами собой в силу того, что поршневые двигатели плохо заводились на дымном топливе. В нашей лесной стране Тесла-двигатель, с его высоким КПД, обязательно снова освоит «деревянную» специальность, поскольку возить бензин в деревни для 10 - 20 домов за десятки и сотни километров в тайге по болотистым дорогам слишком накладно.

Предлагаемая на рассмотрение конструкция Тесла-двигателя вероятно понравится многим, поскольку проста в изготовлении и бесшумна в работе, относится к области машиностроения, и может использоваться на ракетах, самолётах, автотранспорте для привода их в движение вместо применяемых химических реактивных, турбореактивных и поршневых двигателей, поэтому в заглавии стоит слово универсальный .

Некотрые исследователи привлекают к объяснению работы тесловского электромобиля магнитное поле Земли, которое Тесла мог использовать в своем генераторе. Вполне возможно, что используя схему высокочастотного высоковольтного переменного тока Тесла настраивал ее в резонанс с колебаниями "пульса" Земли (около 7.5 герц). При этом, очевидно, частота колебаний в его схеме должна была быть как можно более высокой, оставаясь при этом кратной 7.5 герцам (точнее - между 7.5 и 7.8 герц.).

РАЗГАДКА ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ ТЕСЛЫ.

(с) 2003 Рус Эвенс , независимый исследователь.

В схеме электромобиля Теслы то, что принимают за приемник (черный ящик и два стержня за спиной у водителя) очевидно, является передатчиком. Используется два излучателя. Для получения трех нот. Тесла любил число 3. Кроме самого главного электродвигателя на автомобиле должен был присутствовать аккумулятор и стартер. При включении стартера вместе с Эл. Двигателем последний превращается в генератор, который питает два пульсирующих излучателя. ВЧ колебания излучателей поддерживают движение электродвигателя. Электродвигатель, таким образом, может одновременно являться и источником вращения колес автомобиля и генератором, питающим ВЧ излучатели.

Традиционное толкование рассматривает два стержня в качестве приемников каких-то космических лучей. Потом к ним цепляют какие то усилители (без питания!) чтобы они снабжали электричеством ЭЛ. Двигатель.

На самом деле ЭЛ. Двигатель не потребляет никакого тока.

В 20-е годы Маркони демонстрировал Муссолини и его жене как он на расстоянии несколько сотен метров может остановить движение транспортной колонны с помощью ВЧ ЭМ излучения.

Тот же самый эффект может быть использован с обратным знаком по отношению к электродвигателям.

Остановка вызывается диссонирующим излучением. Движение вызывается через резонирующее изучение. Очевидно, что эффект показанный Маркони работает с бензиновыми двигателями, поскольку у них есть электрогенератор, питающий свечи зажигания. Дизельные двигатели к подобному воздействию гораздо менее восприимчивы.

Движущей силой электродвигателя Теслы являлся не электрический ток, какого бы происхождения он не был, космического или какого-то еще, а резонансные высокочастотные колебания в среде, в эфире, вызывающие в электродвигателе движущую силу. Не на атомарном уровне, как у Дж. Кили а на уровне колебательного контура Эл. Двигателя.

Таким образом, можно изобразить следующую концептуальную схему работы Эл. Двигателя на электромобиле Теслы.

Аккумулятор запускает стартер. Эл. Двигатель приходит в движение и начинает работать как Эл. Генератор. Питание поступает на два независимых генератора высокочастотных ЭМ импульсов, настроенных по рассчитываемой формуле в резонанс с колебательным контуром Эл. Двигателя. Независимые колебания ЭМ генераторов настроены в гармоничном аккорде. Через несколько секунд после запуска стартер отключается, аккумулятор отключается. Высокочастотные ЭМ импульсы 2х генераторов развивают мощность в ЭЛ двигателе, который поет в резонансе с ВЧ генераторами, движет автомобиль, сам работает как электрогенератор, питающий ВЧ излучатели и никакого тока не потребляет.

Понимание работы электроавтомобиля Теслы.

Согласно закону причинно следственных связей, если второе вытекает из первого то и первое может вытекать из второго. В физике это принцип обратимости всех процессов.

Например, известны явления возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений. Это называется "прямой пьезоэлектрический эффект". В тоже время характерно и обратное - возникновения механических деформаций под действием электрического поля - "обратный пьезоэлектрический эффект". Прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты наблюдаются в одних и тех же кристаллах - пьезоэлектриках.

Другой пример с термоэлементами. Если места контактов термоэлемента поддерживать при различных температурах, то в цепи возникает эдс (термоэдс), а при замыкании цепи - электрический ток. Если же через термоэлемент пропускать ток от постороннего источника, то на одном из его контактов происходит поглощение, а на другом - выделение тепла.

При обычной организации процесса, всякий электродвигатель потребляет ток и производит колебательные возмущения в окружающей среде, в эфире. То что называется индуктивность. Эти неизбежные возмущения среды обычно никак не используются. На них принято не обращать внимания, пока они никому не мешают. Между тем, следует понимать, что затраты энергии, питание, которое необходимо электродвигателю, как раз и вызываются тем, что электродвигатель работает не в абсолютной пустоте, а в среде и что на создание колебательных возмущений в среде как раз и расходуется подавляющая часть энергии питающей электродвигатель. Тех самых колебательных возмущений на которые принято закрывать глаза.

Здесь заключается самый важный момент. Его необходимо подчеркнуть. Потери энергии при работе всякого электродвигателя связаны не с трением ротора, не с сопротивлением воздуха, а с потерями индуктивности, т.е. с "вязкостью" эфира по отношению к вращающимся электромагнитным частям двигателя. Неподвижный (относительно) эфир раскручивается электродвигателем, в нем возникают концентрические волны расходящиеся во все стороны. При работе электродвигателя эти потери составляют более 90% от всех его потерь.

СХЕМА ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ОБЫЧНОМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ

Что сделал Тесла. Тесла понял, что электродвигатель который неизбежно "гонит волны" в эфире не самое оптимальное устройство для этой цели. Понятно, что колебания в 30 Гц (1800 об./мин.) не сильно гармонируют с частотами, которые легко поддерживаются средой. 30 Гц. слишком низкая частота, для получения резонанса в такой среде как эфир.

ВЧ генератору, который в резонансе с эфиром, для нормальной работы требуется минимум энергии. Той энергии, которой его снабжает электродвигатель ему хватает с избытком. Электродвигатель же использует не энергию ВЧ генератора, а энергию резонансно накачанной стоячей волны в Эфире.

Принцип работы электродвигателя в схеме, использованной Теслой.

Естественно, что такой электродвигатель будет еще и охлаждаться. Двигатель требующий питания нагревается от сопротивления среды, которую ему приходится раскручивать. Здесь же среду раскручивать не надо. Наоборот сама среда раскручивает двигатель, из которого, как следствие, истекает ток. Никакого колдовства и мистики в этом нет. Всего лишь разумная организация процесса.

(с) 1998-2003 Рус Эвенс

Аннотация. Статья посвящена рассмотрению и анализу существующих вариантов разработки электромобиля и описанию результатов проектирования авторской модели электродвигателя Тесла.
Ключевые слова: электрический двигатель, электродвигатель Тесла, электромобиль, качер.

Ускоренные темпы экономического, социального и общественного развития являются причиной появления многих проблем, связанных с экологической обстановкой в мире, экономией ресурсов, поиском альтернативных источников энергии. В системе транспорта и перевозок весомая доля принадлежит автомобильному транспорту (до 80 % объёма перевозок грузов и до 70% перевозок пассажиров осуществляются на нем). Это актуализирует необходимость совершенствования автомобильного транспорта, в частности в сферах снижения себестоимости перевозок, сбережения энергоресурсов и сохранения окружающей среды. Кроме того, в начале 90-х годов XX века в некоторых странах были приняты жесткие законы, ограничивающие выбросы в атмосферу. Это заставило ведущие автомобильные компании мира Toyota, Honda, Ford, General Motors заняться разработкой электромобилей. Еще одной причиной, способствовавшей развитию идеи создания электромобиля, стала необходимость решения проблемы рационального и бережного расходования энергетических ресурсов, и прежде всего невосполнимых, к числу которых относится жидкое топливо.

Электромобиль - это автомобиль, приводимый в движение не двигателем внутреннего сгорания, а одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов и т. п.).

Главная заслуга в появлении электромобилей принадлежит сербскому ученому Николе Тесла. В настоящее время разработано достаточно большое количество вариантов электродвигателя, воссоздающих изобретение Тесла. Эти электродвигатели успешно конструируются и используются ведущими автомобильными производителями. Однако секрет того самого двигателя Тесла так и не разгадан полностью.

Общим принципом конструирования электромобилей является использование электрического двигателя (одного или нескольких) для преобразования электрической энергии в механическую. Существует два основных типа электродвигателей: первые работают на переменном токе, вторые - с использованием непосредственно получаемого от аккумуляторов постоянного тока. Двигатели переменного тока в сравнении с использующими постоянный, имеют более простую и надежную конструкцию, лучше подходят для использования в электромобилях, но требуют дополнительных преобразователей для получения переменного тока.

Оба типа двигателей в сравнении с ДВС имеют ряд преимуществ:

• более простую, надежную, компактную и ремонтопригодную конструкцию;
• более высокий коэффициент полезного действия;
• минимальное влияние на окружающую среду.

В традиционных электромобилях для передачи на колеса крутящего момента используется обычная автомобильная конструкция. В перспективных проектах электромобилей применяют более специфические системы, например, мотор-колеса (колесо и электродвигатель составляют единую конструкцию, индивидуальное управление колесами улучшает управляемость).

Еще одним принципом работы электродвигателя является то, что основным источником энергии по-прежнему являются аккумуляторные батареи, претерпевшие значительные усовершенствования (в конструкции, в применении в них новых материалов и технологий). Однако следует констатировать, что требуется дальнейшая разработка новых накопителей электроэнергии и автономных преобразователей топлива в электрический ток. В качестве накопителей предполагается использование усовершенствованных ионисторов - конденсаторов очень большой емкости. В отличие от аккумуляторов, они могут заряжаться почти мгновенно и не боятся сверхтоков, возникающих при разгоне. Разработчики указывают, что пока ионисторы не имеют достаточно высокой емкости и могут использоваться лишь для подпитки аккумуляторов при разгоне. Топливные элементы позволяют вырабатывать необходимое количество электроэнергии непосредственно на борту автомобиля и в движении .

Принципом работы электродвигателя может также считаться использование в качестве источников топлива водорода и кислорода.

Крупные автомобилестроительные концерны разрабатывают электромобили, используя в качестве «донора» серийные модели, исключая из конструкции лишь двигатель внутреннего сгорания и топливную систему. Вместо бензинового или дизельного мотора устанавливается электродвигатель, который получает энергию для движения от аккумуляторных батарей большой емкости, расположенных под днищем автомобиля. Электромотор работает на переменном напряжении. Специальный инвертор преобразует высоковольтное электричество в переменный ток, подающийся на ротор, который в свою очередь приводит в действие оси автомобиля. Вместо коробки передач установлен 1-скоростной редуктор, позволяющий плавно ускорять и замедлять электромобиль. Трансмиссия не предполагает наличия задней передачи. Движение задним ходом осуществляется с помощью изменения вращения ротора электромотора. При замедлении электромотор, работающий как генератор, возвращает до 50% кинетической энергии, которая накапливается в аккумуляторных батареях .

В качестве частного принципа работы электродвигателя выдвигается принцип подзарядки батарей, которая может осуществляться: 1) с помощью 3-х фазного зарядного устройства мощностью 200 вольт; 2) с помощью бытовой электросети (позволяет полностью зарядить автомобиль за 6 часов); 3) от зарядной станции, расположенной на дороге.

«Это - автомобиль-загадка, однажды продемонстрированный Николой Тесла, который мог бы похоронить все бензиновые двигатели навсегда», - так отзывались современники великого ученого о его изобретении - электромобиле, так отзываются о нем и сейчас. При поддержке компаний Pierce-Arrow Co. and General Electric в 1931 году, Тесла снял бензиновый двигатель с нового автомобиля фирмы «Pierce-Arrow» и заменил его электромотором переменного тока мощностью в 80 лошадиных сил, без каких бы то ни было традиционно известных внешних источников питания. В местном радиомагазине он купил 12 электронных ламп, провода, несколько резисторов и собрал их в коробочку длиной 60 см., шириной 30 см. и высотой 15 см. с двумя стержнями длиной 7,5 см., торчащих снаружи. Укрепив коробочку сзади за сиденьем водителя, он выдвинул стержни и сообщил: «Теперь у нас есть энергия». После этого он ездил на машине неделю, гоняя ее на скоростях до 150 км/ч. На машине стоял двигатель переменного тока, и не имелось никаких батарей .

Популярные в то время комментарии привлекали обвинения «в черной магии». Чувствительному гению не понравились скептические комментарии прессы. Он снял с машины таинственную коробочку, и возвратился в свою лабораторию в Нью-Йорке. Тайна его источника энергии умерла вместе с ним.

В настоящее время существует 2 основных гипотезы электродвигателя Тесла.

Гипотеза 1. Некоторые исследователи привлекают к объяснению работы электромобиля Тесла магнитное поле Земли , которое Тесла мог использовать в своем генераторе. Считается возможным, что используя схему высокочастотного высоковольтного переменного тока, Тесла настраивал ее в резонанс с колебаниями «пульса» Земли (≈ 7,5 герц). Но при этом частота колебаний в его схеме должна была быть как можно более высокой, оставаясь при этом кратной 7,5 герцам (между 7,5 и 7,8 герц). В этой гипотезе установлено, что в схеме электромобиля Тесла то, что принимают за приемник (черный ящик и два стержня за спиной у водителя), является передатчиком. Также используется 2 излучателя. Кроме электродвигателя на автомобиле должны были присутствовать аккумулятор и стартер. При включении стартера вместе с электродвигателем последний превращается в генератор, который питает 2 пульсирующих излучателя. Высокочастотные колебания излучателей поддерживают движение электродвигателя. Электродвигатель, таким образом, может одновременно являться и источником вращения колес автомобиля и генератором, питающим ВЧ излучатели. Ученые предполагают, что движущей силой электродвигателя Тесла являлся не электрический ток, какого бы происхождения он ни был, а резонансные высокочастотные колебания в среде - эфире, вызывающие в электродвигателе движущую силу , не на атомарном уровне, а на уровне колебательного контура электродвигателя.

Таким образом, можно изобразить следующую концептуальную схему работы электродвигателя Тесла (см. рис. 1).

Рис. 1. Схема работы электродвигателя Тесла

Гипотеза 2.

Академик Валерий Дудышев предложил следующую разгадку тайны электромобиля Тесла. Она заключается в получении электроэнергии непосредственно из обычного лампового триода-пентода в необычных режимах их работы. Необходимо лишь обеспечить взрывную электронную эмиссию с его катода. В итоге из лампового триода можно получить в электрическую нагрузку, присоединенную к нему параллельно огромное количество электроэнергии (с выходной мощностью источника 5-10 кВт). Взрывная электронная эмиссия (открытие академика Г. Месяца) достигается в триоде подачей на управляющую сетку триода серии коротких по длительности, но высоковольтных импульсов высокого напряжения. Она с поверхности катода приводит к образованию лавины электронов, ускоряемых управляющей сеткой и попадающих на анод триода.
В итоге - эта лавина электронов с анода поступает в электрическую нагрузку и через нее снова на анод триода. Так возникает и поддерживается электрический ток в цепи «триод-нагрузка».

Расчеты показывают, что обычный ламповый вакуумированный триод в таком режиме работы позволяет получить мощную электронную эмиссию в ламповом триоде и после некоторой доработки триода получить из обычного лампового триода бесплатную электроэнергию, причем при охлаждении катода и анода - с одной радиолампы до 10 кВт.

Проектирование модели электродвигателя Тесла (авторская гипотеза)

1. Известно, что Тесла мечтал передавать энергию на расстоянии, для этого он использовал прибор, который в наше время называется Катушкой Тесла. Позже в СССР русским ученым Бровиным, который пытался создать звуковой компас, случайно был изобретен прибор, названный самим изобретателем качером (качателем реактивностей). Бровин имеет патент на это название. Именно этот прибор и послужил питающей частью нашего электродвигателя.

Качер представляет собой несложную схему, разница между ним и SGTC состоит в том, что в классической искровой катушке Тесла колебательный контур работал за счет искрового разрядника, в качере же Бровина вместо разрядника используется транзистор. При накоплении достаточного заряда в затворе транзистора (нами был использован полевой транзистор с изолированным затвором) он открывается и происходит пробой через транзистор и первичную обмотку; во вторичной обмотке возникает ток. Стоит заметить, что качер является автогенератором, то есть после первого импульса будет уже неважно, какой ток поступает на затвор, качер будет работать, даже если ток на затвор вообще не поступает.

1. При создании авторской модели электродвигателя Тесла был использован традиционный электромотор, состоящий из статора и ротора. Электромотор питается за счет энергии вторичной катушки, которая передается, как и мечтал Тесла, по воздуху. Всем известен устоявшийся стереотип - лампочка, горящая без проводов в руке Тесла. В данном случае вместо лампочки был взят электромотор, подключенный к диодному мосту с выпрямительным конденсатором. Катушка Тесла (или качер) была использована как устройство, изобретенное великим ученым и не нашедшее в современном мире никакого применения.

Наименование компонентов	Количество
Проволока эмалированная для трансформаторов
Проволока для первичной обмотки
Макетная плата (9 см Х 5,5 см)
Выключатель (10 А)
Диод 1N4007
Конденсатор K73-17B 1мкф 250 В
Резистор переменный 0-100 КОм
Резистор переменный 0-2 КОм
Транзистор irf840
Штекер от блока питания
Припой, канифоль	по необходимости
Электромотор:
Диодный мост GBU605
Конденсатор 35 V 1000 мкф
Соединительный провод
Проволока медная для соединения деталей
Корпус машинки-донора «Ferrari»

В начале проектной и экспериментальной работы нами была разработана следующая схема электродвигателя Тесла (см. рис. 2)

Функциональность авторской модели электродвигателя оценивалась в соответствии со следующими критериями : напряжение, подаваемое на электросхему катушки Тесла; сопротивление резистора R1; количество витков первичной обмотки; количество витков вторичной обмотки; скорость автомобиля.

По результатам итогового среза опытный образец машинки развил скорость 8 см/с, что представляется нам достаточным.

1. Исачкин А.Ф. «Электромобиль» Тесла // Энергетика и промышленность России. - № 1 (29). - 2003. - С. 18-24.
2. Никола Тесла. Рассекреченная история. Серия в 14 книгах. -М., Изд-во «Эксмо»: Яуза, 2010. - 256 с.
3. Ставров О.А. Перспективы создания эффективного электромобиля. - М.: Наука, 1984. - 88 с.
4. Электротехнический справочник: В 4 т. / Под общ. ред. В. Г. Герасимова, А. Ф. Дьякова, А. И. Попова. - 9-е, стереотипное. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - Т. 4. Использование электрической энергии. - С. 526. - 696 с.