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Il motore a induzione

Riassumendo quanto ben esposto da Silvanus Thompson in [1] pag.69 e successive, la storia inizia nel 1824 quando Henri Gambey, un famoso costruttore di bussole a Parigi nota uno diverso comportamento dell'ago magnetico in relazione ai diversi tipi di involucro usato per la bussola; se metallico le oscillazioni che l'ago perturbato compie, sono piu' smorzate che con un involucro di legno.

Il pratica il primo "campo rotante" o meglio "oscillante" (per il movimento dell'ago magnetico) e il primo "rotore" ... bloccato (l'involucro conduttore).

L'astronomo e fisico francese Francois Arago si interessa al fenomeno ed usando un disco conduttore rotante sotto un ago magnetico (fig. 633), evidenzia una interazione variabile in funzione della velocita' angolare del disco stesso; lo battezza "magnetismo di rotazione" Cours de physique de l'École polytechnique.

<immagine id=582 name='mind3.jpg'>Arago and Babbage-Herschel motors</immagine> Charles Babbage e J. Herschel, ritornando alle osservazioni di Gambley e liberando il "rotore", dimostrano che e' vero anche il contrario ovvero "un magnete in rotazione trascina il disco conduttore" (fig. 634). Bisogna pero' aspettare Michael Faraday nel 1831 per un completa spiegazione del fenomeno; la causa dell'interazione, sottolinea Faraday, e' dovuta alla nascita, di correnti indotte nel conduttore che si oppongono al moto relativo e portano ad un trascinamento del disco o parimenti del magnete Nineteenth-century Attitudes.

E' il 1879 quando Walter Baily presenta, alla Physical Society of London, il suo lavoro su "A Mode of Producing Arago's Rotations" . Quattro elettromagneti lunghi 4 pollici con avvolgimenti di 150 spire, collegati in serie due a due in diagonale e alimentati da un commutatore meccanico rotante, portano in rotazione il disco metallico. <immagine id=581 name='mind2.jpg'>Baily motor</immagine> La sequenza di inversione delle polarita', che anticipa le sequenze di eccitazione "half-step" dei moderni motori passo passo, e' la seguente <immagine id=586 name='rot2.jpg'>sequenza poli</immagine> Nel 1880 Fonvielle e Lontine osservano che un disco di ferro dolce puo' essere mantenuto in rotazione continua se inserito, in presenza di un magnete, all'interno di una bobina alimentata in corrente alternata. Mouvements gyratoires continus produits par une machine d'induction rotative (pag. 800); l'unico difetto del "gyroscope électromagnétique" e' quello di aver bisogno di una "spinta". <immagine id=580 name='mind1.jpg'>Gyroscope electromagnetique</immagine>

Nel 1883 Marcel Deprez presenta all' "Académie des sciences" una relazione sulla possibilita' di produrre un campo magnetico rotante sfruttando due bobine percorse da due correnti alternate sfasate di un quarto di periodo, un risultato notevole ma per il momento relegato esclusivamente all'ambito teorico.

E' a questo punto della storia che entrano in scena i due, anzi tre attori finali: Ferraris, Tesla e come terzo incomodo Shallenberger.

• Galileo Ferraris

Nella commemorazione dell'Ing. P. Motta, Atti-Politecnico di Torino (pag.51), si sostiene che Galileo Ferraris perviene all'idea di "campo rotante" attraverso uno studio generale dei fenomeni vibratori ed in particolare di quelli sulla interazione di raggi luminosi con polarizzazioni ortogonali; in certe situazioni la loro sovrapposizione puo' portare ad un raggio con polarizzazione circolare.

A mio parere non si puo' pero' trascurare l'esperienza sul fenomeno maturata durante le misure condotte da Ferraris, durante l'esposizione di Torino del 1884, sul "generatore secondario"(il trasformatore).

La mia convinzione discende da quanto riportato in [13],dove parlando "... di una prima esperienza ..." del 1885 il Ferraris scrive "...La spirale di filo grosso 1AAA1' e' inserita nel circuito primario di un trasformatore di Gaulard e Gibbs; la spirale di filo sottile 2BBB2' e' inserita nel circuito secondario del trasformatore medesimo." (fig. 92). <immagine id=587 name='ferra.jpg'>Motore Ferraris</immagine> Ferraris continua spiegando che, " Nello stesso circuito secondario e' inserita una resistenza variabile priva di induzione propria per mezzo della quale si puo' far variare il rapporto tra le intensita' medie ... e con esso la differenza di fase tra le due correnti". Sempre in [13] si analizzano le due possibili applicazioni del dispositivo: come rivelatore di differenza di fase e come motore, ma Ferraris sottolinea in relazione a quest'ultimo utilizzo (-5- pag.260) " ... era evidente a priori, che un apparecchio, fondato sul principio di quello da noi studiato non potrebbe avere alcuna importanza industriale come motore ...".

• Nikola Tesla

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<immagine id=593 name='tesla2.jpg'>tesla2.jpg</immagine>

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Westinghouse .....

• Shallenberg