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人为保证 "电流滞后 "的电机

  尼古拉·特斯拉的发明、研究和著作(10)
  作者:托马斯·科默福德·马丁

  第10章 人为保证 "电流滞后 "的电机
  特斯拉先生在开发他的旋转相位电机时遵循的一般方法之一是产生实际上独立的电流,主要是相位的变化,并将这些电流通过电机电路。另一种方法是产生一个单一的交流电,将其划分在电机电路之间,并在其中一个电路或分支中人为地制造一个滞后,例如通过赋予电路不同的自感能力,以及其他方式。在前一种情况下,必要的相位差主要是通过电流的产生来实现的,在某些情况下,电流会通过电机的两个元件 - 电场和电枢的通电线圈;但是,在下文规定的条件下,在上述滞后被人为确保的情况下,通过这样做可以获得进一步的结果或修改。图42至47是实施本发明的不同方式的示意图;图48是特斯拉先生用于此目的的一种电机的侧视图。
图42、图43、图44
  图42中的A B表示电机的两个通电电路,C D表示电枢上的两个电路。电路或线圈A与电路或线圈C串联,而两个电路B D也是类似的连接。线圈A和C之间有一个接触环e,形成后者的一个端子,还有一个电刷a,形成前者的一个端子。电枢线圈的另一端连接到电机的一个接线柱h,电枢线圈的另一端则通过一个接触环f和电刷g连接到另一个接线柱i。这些电路具有不同的自感应,并且可以通过不同的方式来实现。为了清楚起见,在其中一个电路中显示了一个电阻R,而在另一个电路中显示了一个自感应线圈S。一个电路中较高的自感产生的电流比另一个电路中的电流有更大的延迟或滞后。两条电流之间的相位差异会影响到最大磁感应点的旋转或移动,从而保证电枢的旋转。在某些方面,这种将电枢和电场线圈都纳入电路的计划是一个明显的改进。这样的电机在启动时有很好的扭矩;但它也有相当大的同步性倾向,因为当结构正确时,电枢和电场的最大磁感应强度是一致的 - 在这些电机的通常结构中,封闭的电枢线圈是不容易达到的。这样构造的电机也表现出更好的电流调节,从空载到负载,运行时消耗的表观能量和实际能量之间的差异较小。这种形式的电机的真正同步速度是发电机的速度,当两者相同时,也就是说,如果电枢和电场上的线圈数量为x,如果电场磁铁或磁极的数量也为x,那么电机将以与发电机驱动相同的速度正常运行。
图45、图46、图47
  图43显示了一个稍加修改的电路安排。在这种情况下,只有一个电枢线圈E,其绕组保持着与两个电场电路产生的合极相应的效果。图44代表了一种结构,其中电枢和电场都绕有两组线圈,都与线路或主电路成多弧形。电枢线圈的绕法与电场线圈的自感应对应。图45显示了对这一方案的修改 - 也就是说,两个电场线圈和两个电枢线圈相互衍生并相互串联。在这种情况下,如上图所示,电枢线圈是以不同的自感应方式与电场线圈相连接。
  另一种修改见图46。在这种情况下,只有一个电枢线圈,如D,包括在线路电路中,而另一个,如C,被短路。在如图43所示的配置中,或者只使用一个电枢线圈的情况下,启动时的扭矩会有所降低,而同步化的趋势会有所增强。在如图46所示的配置中,会存在相反的情况。然而,在这两种情况下,都有省去一个接触环的好处。
图48
  在图46中,两个屏蔽线圈和电枢线圈D呈多弧形。在图47中,这种布局被修改了,线圈D与两个电弧线圈串联在一起。图48是本发明所体现的电机的一般形式的轮廓图。如上图所示,电枢和电场线圈之间的电路连接是通过电刷和电环实现的,这一点没有显示。

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