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一个新的交流电机和变压器系统

  尼古拉·特斯拉的发明、研究和著作(2)
  作者:托马斯·科默福德·马丁

  第2章 一个新的交流电机和变压器系统
  本卷的这一部分涉及多相电流,以及特斯拉先生迄今为止的发明,他在这些发明中体现了广泛的旋转磁场原理的一个或另一个特征,或对电枢施加的合成吸引力。没有必要提醒电工们,旋转磁场原理的首次阐述引起了人们的极大兴趣,也没有必要赘述从单一交流电到处理多个交流电的方法和设备的重要性。简单地在此处尝试对这个主题的考虑进行开场白,并指出这卷书的目标绝不是争论或争议性的,可以指出特斯拉先生的工作到目前为止还没有被充分理解或实现。我们相信,对许多读者来说,对他在这个部门所做工作的分析将是一个启示,同时它也将说明所涉及的原则的巧妙的灵活性和范围。我们将看到,正如刚才所建议的那样,特斯拉先生并没有止步于单纯的旋转磁场,而是广泛地处理了磁铁吸引力的转移问题。我们将看到,他继续发展了"他展示了在电枢中使用两相电流、在磁场中使用直流电流的电机的广泛概念;他首次描述并实现了带有铁体的电枢和封闭的线圈的概念;他实现了同步和扭矩电机。他解释并说明了普通结构的机器如何适应他的系统;他在电场和电枢电路中使用了电容器,并深入研究了基本原理,测试、批准或拒绝了发明创造所能想到的每个细节。

  现在,舆论正如此强烈地倾向于低频,值得特别注意的是,特斯拉先生很早就认识到低频特征在电机工作中的重要性。事实上,他公开展示的第一批电机 - 正如安东尼教授在1887-1888年冬天的测试中所显示的那样,在效率、输出和启动扭矩方面与直流电动机相当 - 都是低频类型的。然而,由于有必要将这些电机与现有的高频电路结合起来使用,我们的研究以一种有趣的方式揭示了特斯拉先生在这个方向上的资源丰富性。但是,在用尽这个领域的所有可能性之后,特斯拉先生又回到了低频,并坚持他的多相系统在交流电分配方面的优越性,考虑到他在这个问题上经常表达的信念的力量,我们一点都不感到惊讶。这确实是重要的,并且可以被认为是接下来将要见证的可能发展的验证。

  顺便提到了旋转磁场电机的效率,这是一个非常重要的问题,尽管在这里并不打算详述。安东尼教授于 1888年5月在美国电气工程师协会发表讲话时,就当时展示的两台小型特斯拉电机进行了测试,他说其中一台的效率约为50%,另一台略高于60%。1889年,特斯拉先生和阿尔伯特-施密特先生在匹兹堡进行了一些测试,测试的电机最大功率为10马力,重量约为850磅。这些机器显示出近90%的效率。在一些较大的电机上,人们发现在三线制的情况下可以获得高达94%和95%的效率。这些有趣的数据,当然还可以用其他更详细的数据和更晚的数据来补充,我们引用这些数据是为了表明,该系统的效率并没有等到现在才显示出其商业用途。一项发明并不因为它缺乏实用性而显得不那么美妙,但对于任何一个发明家来说,知道他所提出的想法对公众充满了实质性的好处,一定是一件令人高兴的事。

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