Где находятся заводы tesla и есть ли они в россии

Асинхронный двигатель

Ещё одно изобретение Тесла, которое всё ещё используется в каждом доме

Асинхронный двигатель состоит из двух частей — статора и ротора и в работе используется переменный ток. Статор остаётся неподвижным, с помощью магнитов вращая ротор, находящийся в середине конструкции. Такой тип двигателя отличается долговечностью, простотой в использовании и сравнительно низкой стоимостью.

В 80-х годах XIX века над созданием асинхронного двигателя трудились два изобретателя: Никола Тесла и Галилео Феррари. Оба они представили свои наработки в 1888 году, однако Феррари опередил своего соперника на два месяца. При этом их исследования были независимы, а результаты идентичны, к тому же оба изобретателя использовали патенты Теслы. Асинхронный двигатель стал невероятно популярным и используется до сих пор в пылесосах, фенах и электроинструментах.

Многофазная система электроснабжения

Тесла обратил внимание, что электрические станции постоянного тока Эдисона неэффективны, а Эдисон уже застроил ими всё Атлантическое побережье США. Чтобы преодолеть недостатки постоянного тока, надо было, по идее Теслы, использовать переменный ток

Многофазной такая система называется потому, что двигатели и генераторы имеют несколько фаз (см. пояснения выше).

Лампа Эдисона

Лампы Эдисона были слабыми и неэффективными при использовании постоянного тока. Вся эта система имела один большой недостаток в том, что она не могла транспортировать электричество на расстояние более 3 км из-за неспособности изменять напряжение до высокого уровня, необходимого для передачи на большие расстояния. Поэтому электростанции постоянного тока устанавливались с интервалом в 3 км.

Схема работы многофазных систем электроснабжения

Переменный ток, как писалось выше, мог достигать больших напряжений и поэтому его можно было передавать на огромные расстояния (выйдите из дома и посмотрите на ближайшие высоковольтные линии электропередач, это оно самое).

Когда Эдисон узнал, что у него появился столь мощный конкурент, он понял, что может потерять свою империю постоянного тока. Именно так и началась война между Вестингауза вместе с Теслой против Эдисона, которую назовут войной токов. Эдисон начал усиленно пытаться дискредитировать изобретение Теслы, показывая, что переменный ток более опасен для жизни, чем постоянный.

Эдисон бил переменным током животных на публике, чтобы привести их в ярость и доказать, что этот вид тока опасен. Однажды Эдисон узнал об идее одного врача, об использовании переменного тока для умерщвления людей. Реализация не застала себя ждать. Так был изобретён электрический стул, который впервые применили к Уильяму Кеммлеру, виновному в убийстве своей любовницы.

Эдисон долго не мог придумать для своего нового изобретения название, но ему больше всего нравилось слово «увестингаузить», правда ни один из них, как мы теперь видим, не прижился.

Тесла тоже не сидел без дела и отвечал на все попытки дискредитации Эдисона. Он стремился наоборот показать, что переменный ток не опасен и показывал это, при помощи скин-эффекта.

Австралийский любитель электрического эксгибиционизма Питер Террен бьёт себя в течение 15 секунд током в 200 000 вольт при помощи катушки Тесла, демонстрируя скин-эффект.

Как мы знаем, Тесла и Вестингауз в конечном итоге победили, поэтому переменный ток стал повсеместным явлением. Понадобилась целая экономическая и юридическая война, чтобы обеспечить Америку и весь мир более прогрессивным изобретением.

Ранние годы

Тесла родился в Смиляне, Хорватия, 10 июля 1856 года. Тесла был одним из пяти детей, включая братьев и сестер Дэйна, Анджелины, Милки и Марики. Интерес Теслы к изобретениям в области электричества был подстегнут его матерью Джукой Мандич, которая изобрела небольшую бытовую технику в свободное время, пока ее сын рос. Отец Теслы, Милутин Тесла, был сербским православным священником и писателем, и он настаивал на том, чтобы его сын стал священником. Но интересы Николы лежали непосредственно в науке.

После обучения в Realschule, Karlstadt (позже переименованном в Johann-Rudolph-Glauber Realschule Karlstadt) в Германии; Политехнический институт в Граце, Австрия; и Пражского университета в 1870-х годах Тесла переехал в Будапешт, где некоторое время работал в Центральной телефонной станции.

Идея асинхронного двигателя впервые пришла к Тесле в Будапеште, но после нескольких лет попыток заинтересовать его изобретение в 28 лет Тесла решил уехать из Европы в Америку.

Властелин молний, черный маг, повелитель электричества

Мифическая слава Теслы происходит из двух источников. Во-первых, шло грандиозное бизнес-сражение компаний Эдисона (различные устройства на постоянном токе) и Вестингауза (переменный ток). Можно сказать, что на рубеже XIX–XX веков зарождался современный капиталистический рынок, причем именно в США. В ход шли все методы борьбы за экономическое выживание — вплоть до физических фокусов и представлений перед публикой и громких газетных заголовков.

Тесла, судя по всему, был человеком очень мечтательным, с необъятной интуицией и богатой фантазией. Настолько богатой, что, читая отрывки из его многочисленных пресс-конференций и интервью, которые он давал для привлечения новых потоков финансов, можно вообразить Теслу эдаким полумифическим персонажем и техномагом. Однако отличительная черта почти всех его выступлений на публике — недосказанность.

Фото: Mary Evans Picture Library/Mary Evans Picture Library/East News

Например, в 1899–1900 годах проводилась исследовательская экспедиция в Колорадо-Спрингс — этот регион славился постоянными и частыми грозами. Тесла со своей командой инженеров исследовал молнии и строил первые экспериментальные установки громадных размеров для получения мощных электрических разрядов, имитирующих молнии (искровой разряд в атмосфере). Именно тогда начала складываться репутация Теслы среди далекого от науки населения США как о «властелине молний», «черном маге электричества» и т. п. Разработав конструкцию большого высокочастотного излучателя, Тесла действительно смог получать напряжения от 12 до 20 млн вольт (по данным разных источников) и токи в тысячи ампер. Это действительно было конструкторским, инженерным достижением. Попутно Тесла подтвердил перспективное применение нескольких замечательных свойств сильных электростатических полей: осаждение тумана, очистка поверхностей от ржавчины, грязи, краски. То есть миллионвольтовые схемы, разработанные Теслой, действительно открывали новые пути исследования микроволновых (высокочастотных) токов.

Однако по приезде из Колорадо в Нью-Йорк была задумана обширная статья для журнала Century, посвященная результатам колорадских экспериментов. Как часто всплывает при изучении биографии Теслы и его трудов, со статьей возникли проблемы. Она больше напоминала философский трактат или научно-фантастический роман, нежели научное сообщение о новых результатах. А надо сказать, многие фантасты начала XX века в своих романах предсказывали будущие технологии.

Второй причиной славы и популярности Теслы является фундаментальное общественное явление. В период между мировыми войнами США уже стали самой сильной мировой державой. Но все относились к американцам как ко вчерашней колонии. Это порождало сильнейший комплекс неполноценности. Особенно худо было с наукой. В Европе наука развивалась многие столетия, даже тысячелетия. По части инженерной работы американцы делали просто чудеса в плодотворных условиях стремительно развивающегося рынка, а вот для научных успехов требовалось зарождение собственной научной школы, традиций и опыта. На все это требовалось значительное время, поэтому политические деятели и стратеги стремились заполучить ученых других стран. Для этого нужен был авторитет, который и пытались заполучить как можно скорее — для этого чрезмерно пиарились достижения (часто необъективные) собственных ученых и инженеров. Не случайно многие историки физики отмечают многочисленные попытки выдвижения Теслы и Эдисона в нобелевские лауреаты, а также серьезное давление на факт признания Плутона планетой, ведь открытие было сделано американским астрономом Персивалем Лоуэллом.

Самый мощный электромобиль

Самая мощная версия Air  — Dream Performance о — бещает суммарную мощность электромоторов в 1111 лошадиных сил. Максимальный крутящий момент этого монстра составит больше 1000 Н-м. Такие показатели обеспечат разгон до сотни этого довольно большого автомобиля всего за 2,5 секунды. Версия Dream Range будет выдавать ”всего” 933 лошадиных силы и разменивать вторую сотню за 2,7 секунды.

Показатели более чем впечатляющие, но даже с такими цифрами новый электромобиль не сможет превзойти Tesla, завоевавшую титул самого быстрого серийного автомобиля в мире.

Три двигателя Model S Plaid чуть слабее и развивают заявленную мощность в 1020 лошадиных сил, что позволяет седану разгоняться до 100 км/ч примерно за две секунды. Базовая модель S Long Range не сильно уступает конкуренту, обещая разогнаться до сотки за 3,1 секунды.

На фоне этого, остальные модели линейки выглядят семейными фургонами. Версия Pure выдает 480 лошадиных сил. Touring в сумме выдает 630 лошадиных сил, а Grand Touring — 800. У всех Air будет полный привод, как и у всех автомобилей Model S.

Он был плодовитым изобретателем

За свою долгую карьеру Тесла зарегистрировал более 111 американских патентов и около 300 патентов по всему миру. Исследуя высокочастотное электричество и пытаясь улучшить лампочки Эдисона, которые были эффективны только на 5 процентов, Тесла разработал первые неоновые огни. Он представил их на той же ярмарке 1893 года, о которой мы говорили выше, сплетя из светящихся трубок имена любимых ученых — Майкла Фарадея и Джеймса Клерка Максвелла. Он также разработал первые лампы дневного света, которые осветил без проводов при помощи электростатических волн.

Изобретение и демонстрация радиоуправляемых механизмов Теслы принесло ему славу пионера робототехники. Ученый описывал свой «телеавтоматон» как первый шаг в гонке роботов, хотя у него было не больше программируемых или самоуправляемых элементов, чем у современной машинки на радиоуправлении.

Безлопастная турбина Теслы вращалась с такой скоростью, что ее компоненты деформировались. Тесла не решил проблему, но современные материалы, вроде кевлара, углеволокна и титанового пластика вдохновили некоторых людей продолжить с того места, где застрял Тесла.

Сообщали, что Тесла также сделал рентгеновский снимок в 1896 году, незадолго после Вильгельма Рентгена.

Первая машина компании была плагиатом

Над дизайном первого авто решили долго не заморачиваться. Ребята просто взяли бензиновую Lotus Elise и перевели ее на электропитание. И стоит отдать должное, машинка вышла, что надо.

Благодаря 6381 аккумулятору, бывший английский красавец разгонялся до сотни за 4 секунды. А максимальная скорость авто составила 210 км/ч. Модель решили назвать Tesla Roadster. Заряжалась от обычной розетки, и «полного бака» хватало на 400 км пути.

Правда, сложная система охлаждения потребовала привлечения новых специалистов. И их решили набрать прямо из Lotus Elise. Ситуация начала перерастать в громкий скандал, но дипломатичный Маск все быстро уладил.

Новое начало

Во время его работы над увеличением диапазона восприятия частоты магнитных полей в его лаборатории произошел пожар. Абсолютно все сгорело дотла, его новые изобретения и замыслы были утеряны. Сам ученый хоть и был огорчен фактом утери многих лет работы, как ни странно воодушевился объяснив это тем что он сможет все восстановить и возможно даже лучше. Спонсорами в его новом проекте стала компания «Ниагарских водопадов» которая выделила ему 100 тысяч долларов на обустройство нового помещения. После этого ученого пригласили в Колорадо Спрингс где очень часто были грозы, это явление заинтересовало Николу, и он начал исследования. Деньги на этот раз выделила компания «Уолдорф-Астория». В один из моментов исследования он выявил эффект стоячих электромагнитных волн что привело его к мысли о транспортировке электроэнергии без применения провода.

Радио, Маркони и проигранное дело

После того, как Максвелл опубликовал теорию электромагнетизма, Тесла придумал идею создания высоковольтной катушки, а затем заметил, что она излучает очень сильные электромагнитные волны. Он начал работать над устройством, которое могло бы улавливать эти волны.

Первоначально он хотел сконструировать на этой основе устройства для передачи электрического тока без использования проводов, но позже ему пришла в голову идея сконструировать устройство для передачи электрического тока с использованием этих звуковых волн. Патент на это устройство был готов в 1900 году, но Маркони опередил его на несколько дней.

Башня Ворденклиф или башня Теслы, фото 1904 года

Тесла боролся с Маркони за патент на радиостанцию, утверждая, что в изобретении Маркони использовалась катушка, ранее запатентованная Теслой без его согласия, но длительный судебный процесс обанкротил Теслу. В конце концов, Тесла был побежден тем, что Маркони был удостоен Нобелевской премии за создание радио, несмотря на то, что он использовал теории, созданные Теслой. В конце концов, апелляция Теслы против радиопатента в Верховный суд США была выиграна после смерти самого Теслы в 1943 году.

В 1943 году ученый умер. Примечательно, что во время одного из экспериментов ему стало плохо, он запретил вызывать скорую и ушел в собственный номер. Через два дня его нашли мертвым. Первыми, кто приехал на место происшествия, были работники американских спецслужб, они изъяли все записи ученого.

До сих пор загадка, над чем еще работал ученый. Но точно известно, что благодаря ему мы имеем радио, пульт дистанционного управления, свет в квартирах, давление в трубах и тепло в домах.

Университет

В 1875 году он поступил в Грацский технический институт на направление электротехники. Еще на первых курсах он замечал, что все приборы использующие переменный ток не стабильны. Но профессор, которому юноша сказал об этом и предложил несколько идей раскритиковал его перед всеми учащимися. В это же период у Теслы начинается мания азартных игр, он настолько увлекается этим делом что его матери пришлось брать долговую расписку. Увидев плачевное финансовое состояние семьи ученый бросил азартные игры навсегда. В 1879 умирает отец Николы, и вся ответственность за семью ложиться на плечи юноши. Первое время он работал профессором в своей альма-матер, но денег на жизнь хватало с натяжкой, даже помощь от его дяди не особо спасала ситуацию. В 1880 году юноше удалось попасть в Пражский университет, но финансовое положение вынудило его бросить учебу и заняться поиском работы.

Он мечтал о большем

Как любой изобретатель, меняющий мир, Тесла был человеком дальновидным, и его карьера шла наиболее гладко, когда он мог передавать это видение другим пионерам. В 1893 году его предложение использовать переменный ток вместо эдисоновского постоянного победило в конкурсе на освещение World’s Columbian Exposition в Чикаго (мировая чикагская ярмарка). Этот момент не только стал переломным в «Войне токов», он также позволил Тесле воплотить самые его грандиозные амбиции, в том числе детскую мечту использовать энергию Ниагарского водопада.

Даже после того как он выиграл Ниагарский контракт, большинство его сторонников сомневались в том, что ГЭС Теслы будет работать. Изобретатель же был уверен в обратном. Когда в полночь 16 ноября 1896 года был повернут рубильник, в Буффало, в 34 километрах от Нью-Йорка, зажглись огни. Спустя пару лет станция расширила свое влияние на Нью-Йорк, который находился в 644 километрах от нее. Детская мечта Теслы сбылась.

Тесла также предлагал управление, или хотя бы катализацию, погоды с помощью электричества. Он видел возможность передачи мировой энергии и вместе с ней информации — первые проблески системы мировой беспроводной связи. Ученый говорил инвестору Дж. П. Моргану (J. P. Morgan): «Когда беспроводная сеть в полной мере распространится по Земле, она превратится в огромный мозг, способный получать ответ из каждой ее части».

Преимущества автомобиля Тесла

Электричество вместо топлива. Заправлять автомобиль электричеством намного дешевле, чем жидким топливом. Давайте сделаем простые расчеты…

Самые мощные батареи, которые устанавливаются на Теслу — это 100 кВт⋅час. Запас хода при этом составляет что-то около 500 км. Итак, 1 кВт⋅час для Москвы стоит где-то около 6 руб. Итого, чтобы заправить наш авто, потребуется 100 х 6 = 600 рублей. Итого 600/500=1,2 руб/км.

Что с бензином? Простой ВАЗ типа Гранты будет кушать примерно 7 литров на 100 км пути. Литр бензина на момент, пока пишется статья, составляет по Москве 43 рубля. Итого, чтобы на 100 км пути потребуется около 300 рублей. 300/100=3 руб/км

В принципе, почти то же самое соотношение получается и по всему миру.

цена за одну милю

О чем это говорит? Да о том, что заправлять автомобиль электричеством обходится почти в 3 раза дешевле, чем бензином.

Экологичность. После сжигания горючего жидкого топлива в атмосферу выбрасывается масса продуктов горения, которые очень сильно вредят окружающей среде. Отсюда разные болезни, особенно у жителей мегаполисов. Электричество в этом плане не выдает никаких вредных веществ в атмосферу.

Да, некоторые защитники могут сказать, для того, чтобы получить электричество, нам надо опять же сжигать газ, уголь, строить атомные реакторы, строить плотины и тд. Но чтобы получить бензин, надо строить нефтеперерабатывающие заводы, нефтепроводы, надо заниматься траспортировкой бензина на АЗС и тд. Не проще ли тянуть провода с какой-нибудь ГЭС?

Кстати, некоторые продвинутые страны очень приветствуют электромобили и снимают с них транспортный налог.

Бесшумность. Звук электродвигателя почти незаметен, поэтому в Тесле вы не услышите никакого рева мотора, так как стоит электродвигатель). Максимум, что вы можете услышать — это гул покрышек при езде.

Отзывчивость педали газа. Педаль газа в Тесле очень отзывчива к нажатию и СРАЗУ же воздействует на динамику разгона и торможения. В этом случае говорят, что при разгоне «вдавливает в кресло». На Тесле так оно и есть. Современный Tesla Roadster вообще разгоняется до сотки за 1,9 секунд!

Автопилот. О нем я говорил выше в статье.

Безопасность. Пока что автомобиль Тесла признан самым безопасным авто в мире, получив наивысший рейтинг.

Нет коробки передач. Крутящий момент двигателя на требуемых оборотах до 18 000 почти везде одинаков. Поэтому, коробка передач для Теслы не требуется.

Низкая цена обслуживания. Так как Тесла не имеет коробки передач, а также мало изнашиваемых деталей, то ее обслуживание в разы дешевле, чем у автомобиля с ДВС. В автомобиле с ДВС обязательно надо менять масло в коробке, масло в двигателе, тормозные колодки, каждые 3-4 года покупать новый аккумулятор.

Программное обеспечение. В Тесле сидят не только конструкторы, но также и программисты. Поэтому, автомобили Тесла могут похвастаться самым передовым программным обеспечением и контролем за силовыми частями цепи, то есть за аккумуляторами, инвертором, двигателем.  Все это вкупе работает как часики. Также компания не забывает обновлять программное обеспечение по «воздуху».

Колорадо-Спрингс

В конце XIX столетия в Колорадо Спрингс для экспериментов Теслы построили башню с большой медной сферой на верху. Там изобретатель генерировал потенциалы, разряжавшиеся стрелами молний длиной до 40 метров. Опыты сопровождали громовые раскаты. Вокруг башни пылал громадный световой шар. Прохожие на улицах испуганно шарахались, со страхом наблюдая, как между их ногами и землей проскакивают искры. Кони получали электрошоковые удары из за железных подков. Бабочки и те «беспомощно кружились кругами на своих крыльях, бьющих струйками синих ореолов». Металические предметы сияли «огнями святого Эльма«.

Всю эту электрическую фантасмагорию устраивали не для того, чтобы напугать людей. Цель опытов была другой: за 25 миль от башни разом загорались 200 электрических лампочек. Электрический заряд передавался без проводов, через землю.

Первый или нет? Какая разница!

Давайте попробуем как можно более объективно оценить труды Николы Теслы и понять, какую важную роль он сыграл во второй мировой промышленной революции начала XX века.

Условно можно разбить трудовую жизнь Теслы на два периода: до пожара в его лаборатории в Нью-Йорке в марте 1895 года и после.

До этого события изобретения Теслы уверенно можно назвать крайне эффективными, полезными и остроумными. Многие достоверно подтверждены патентами и статьями

Здесь очень важно попытаться представить, в каком состоянии пребывало научно-инженерное общество того времени. В XIX веке открытия Эрстеда, Ампера, Ома, Фарадея, Максвелла и других ученых привело многих к четкому осознанию, что за электромагнетизмом будущее

Огромное количество блестящих умов по всему миру было занято исследованием применения электрических и магнитных явлений. Если в одной стране один человек доходил до какого-нибудь технического открытия, то в другой точке земного шара в это же время нечто похожее вполне мог сконструировать другой. Поэтому споры о том, кто был первым, не утихают и по сей день. Хотя почему бы просто не определить, что первыми были несколько людей? Разве это умаляет их заслуги?

Фото: East News

Так многократно случалось впоследствии и с наследием Николы Теслы. Например, достоверно известно, что в 1891 году он продемонстрировал на практике применение радиосвязи с помощью передающего устройства с резонанс-трансформатором. Это подтверждает и знаменитая радиоуправляемая модель лодки Теслы. Сложно представить, но еще в конце XIX века человечество увидело дистанционное управление модели катера. Конечно, возникают споры, кто был первым — Тесла или русский физик Александр Попов, создавший радио примерно в то же время.

Также достоверно известно о факте создания Теслой в 1890-х годах «лучевых трубок», питаемых от резонансных трансформаторов его собственной конструкции и испускающих, как теперь они называются, рентгеновские лучи. До сих пор обсуждается вопрос приоритета столь выдающегося открытия, за которое Вильгельм Рентген в 1901 году получил Нобелевскую премию. Однако сам Тесла не претендовал на открытие.

Кроме того, Тесла, будучи сторонником теории существования электроэфирной среды, исследовал возможность создания каналов в эфирной среде, по которым можно было бы передавать огромные электрические импульсы. По всем признакам эта идея опередила свое время почти на полвека. Теперь подобное явление называется плазменным шнуром. Однако никаких свидетельств о каком-либо четком и обоснованном результате Теслы нет, лишь об идее и пробных экспериментах.

То же самое касается и известных домыслов о познании шаровых молний Теслой. На уровне разговоров и интервью упоминаний много. По словам самого Теслы, его не интересовало это понятное ему явление, так как оно являлось побочным атрибутом при создании мощных искровых разрядов, которыми Тесла надеялся передавать электричество без проводов. Тем не менее явление ни тогда, ни сейчас однозначно не объяснено.

12 октября 1887 года — важная дата в карьере Теслы. В этот день он опубликовал строгое научное описание сути явления вращающегося магнитного поля. Это важнейшее открытие способствовало тому, что впоследствии именно в честь Николы Теслы назвали единицу измерения магнитной индукции в международной системе единиц СИ.

Работая на Вестингауза, Тесла запатентовал множество различных применений самых разных многофазных систем переменного тока. До изобретения так называемого асинхронного двигателя переменный ток не находил широкого применения, поскольку не мог использоваться в ранее существовавших электродвигателях, работающих на постоянном токе.

Беспроводное освещение

В 1891 году Тесла усовершенствовал передатчик волн, изобретённый Герцом, который был необходим для радиочастотного снабжения энергией, переделав его в систему освещения, состоящую из газоразрядных ламп.

В этом же году он продемонстрировал в Колумбийском колледже своё изобретение.

В руках у Теслы две длинные трубки Гейсслера , которые похожи на неоновые лампы.

В 1893 году в Чикаго проходит всемирная выставка, где Тесла демонстрирует своё изобретение. Лампы были не только беспроводными, но и люминесцентными.

В 1894 году новое достижение. Удаётся зажечь фосфорную лампу накаливания в своей лаборатории, используя резонансный метод взаимоиндукции.

Правда широкого коммерческого применения такая лампа найти не смогла, но резонансный метод индуктивной связи сейчас применяется повсеместно в электронике.