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特斯拉单相电机的类型

  尼古拉·特斯拉的发明、研究和著作(14)
  作者:托马斯·科默福德·马丁

  第14章 特斯拉单相电机的类型
  到目前为止,我们已经描述了两种主要类型的特斯拉电机:首先,含有两个或更多的个激励电路,通过这些电路,使相互间相位不同的交变电流,在一定程度上产生持续的进展或移动的磁极或最大磁效应点,在这种情况下,电机的可移动元件保持旋转。其次,那些含有磁极或不同磁感应强度的部分,在同一电流或两个相位一致的电流的激励影响下,它们的磁力周期或相位会表现出不同的差异。在第一类电机中,扭矩是由于来自相同或独立来源的电流在电机的不同部分建立的磁力,并表现出时间上的相位差异。在第二类中,扭矩是由电流对电机不同部分的激励效应产生的,这些部分的磁感应强度不同,换句话说,这些部分对电流的作用有相同的相对程度的反应,但不是同时,而是在不同的时间间隔之后。
  然而,在另一台特斯拉电机中,扭矩不是仅仅由于磁极或吸引部分的磁力周期或相位的时间差异而产生的,而是由部件的角度位移产生的,虽然这些部件可以相互移动,但它们同时被相同的电流所磁化,或近似于此。这一工作原理在电机中得到了实际的体现,在电机的两个元件 - 电枢和电场 - 的最大磁力吸引点之间的必要角位移是通过磁层的方向获得的。
  图62是这种电机的侧视图,其电枢芯的一部分暴露在外。图63是该电机的端部或边缘视图。图64是该电机的中央截面图,电枢主要显示为正视图。
图62、图63、图64
  让A A指定两块由软铁的薄片或薄层组成的板,它们或多或少地相互绝缘,由螺栓a固定在一起,并固定在底座B上。这些板的内表面含有凹槽或沟槽,在这些凹槽中,一个或多个线圈D与薄层的方向斜着固定。在线圈D内有一个圆盘E,最好是由螺旋形缠绕的铁丝或带状物或一系列同心环组成,并安装在轴F上,在板A A内有轴承。这样的装置在交流电的作用下能够旋转,构成一个电机,其操作可以用以下方式解释:穿过线圈D的电流或电流脉冲倾向于磁化铁芯A A和E,它们都在线圈磁场的影响范围内。这样建立起来的磁极自然会位于与线圈D成直角的同一直线上,但在板A中,由于层压方向的原因,它们会受到影响,出现在这些板的两端或附近。然而,在圆盘中,这些条件并不存在,两极或最大吸引力的点在与线圈平面成直角的直线上;因此,两极或磁力线的这种角度位移会产生一个扭矩,使圆盘开始旋转,电枢和磁场的磁力线趋向于平行的位置。这种旋转是通过线圈D D中的电流反转来继续和维持的,它交替地改变了电芯A A的极性。这种旋转趋势或效果将通过在圆盘上缠绕导体G而大大增加,这些导体本身是封闭的,并具有径向方向,因此圆盘的磁极强度将通过线圈D中的交变电流在线圈G中感应的电流的激励作用将大大增加。
  圆盘和磁场的磁芯可能具有不同的磁感应强度 - 也就是说,它们可以是同一种铁,以便在大约同一时刻被线圈D磁化;或者一个是软铁,另一个是硬铁,以便在它们的磁化周期之间有一定的时间间隔。无论是哪种情况,都会产生旋转;但除非圆盘上有封闭的通电线圈,否则最好是利用上述的磁感应强度的差异来帮助它旋转。
  电场和电枢的铁芯可以用各种方式制作,这一点大家都很清楚,唯一的要求是每个铁芯的层压方向要确保最大吸引点的必要角位移。此外,由于圆盘可被视为由数量有限的径向臂组成,显然,圆盘的情况适用于许多其他形式的电枢。

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