میدان مغناطیسی دوار میدان مغناطیسی دوار - یک پدیده فیزیکی جدید

صفحه 1


چرخش یک آهنربای دائمی با فرکانس P یک میدان مغناطیسی در فضا ایجاد می کند که با همان فرکانس می چرخد. همین تصویر در ماشین های الکتریکی جریان متناوب، اگر روتور باشد آهنربای دائمییا آهنربای الکتریکی در یک روتور قطب برجسته (شکل 18.2، a؛ 18.3، a)، هسته ساخته شده از مواد فرومغناطیسی دارای برآمدگی های برجسته است - قطب هایی که سیم پیچ ها روی آنها قرار دارند. روتور قطب غیر برجسته (شکل 18.2، b؛ 18.3، o) به شکل یک استوانه ساخته شده است که سیم پیچ تحریک توزیع شده روی شکاف ها روی آن قرار می گیرد. برای روتورهای چند قطبی (p 1) شمالی و قطب های جنوبمتناوب. روتورهای نشان داده شده در شکل. 18.2، a، b، یک جفت دارند (2p 2)، و آنهایی که در شکل نشان داده شده اند. 18.3، a، 6 - دو جفت (2p 4) قطب. در 2p 4 روتورها قطب برجسته می شوند.  

مدار سرعت سنج مغناطیسی  

چرخش آهنربای دائمی 1 باعث ظهور جریان های القایی در دیسک (یا فنجان) 2 می شود که از مواد غیر مغناطیسی ساخته شده است. در نتیجه تعامل این جریان ها با میدان مغناطیسی، گشتاور 7I1 بوجود می آید. بر روی دیسک در جهت چرخش آهنربا و متناسب با سرعت زاویه ای dz M1C1co1 دومی عمل می کند که در آن کروم ضریب تناسب است.  


هنگامی که آهنربای دائمی می‌چرخد، کارتریج به همراه محور به دنبال آن می‌چرخد و یک فنر مارپیچی را می‌پیچد که از یک طرف به محور و از طرف دیگر به بدنه سرعت‌سنج متصل است. هنگامی که فنر مارپیچی پیچ خورده، یک گشتاور خنثی کننده MI ممان M2 ایجاد می کند که متناسب با زاویه چرخش کارتریج است.  

هنگامی که آهنربای دائمی / می چرخد، یک شار مغناطیسی در هسته 5 مدار مغناطیسی ایجاد می شود که در اندازه و جهت تغییر می کند.  


هنگامی که آهنربای دائمی در حین کار موتور الکتریکی می چرخد، قاب 2 ایجاد می شود برقو در نتیجه نیروی برهمکنش بین آهنربای دائمی و سیلندر ایجاد می شود. قاب می چرخد ​​و مخاطبین متصل به آن را می بندد. هنگامی که موتور الکتریکی متوقف می شود، کنتاکت ها باز می شوند.  

نمودار سیستم جرقه زنی از ولتاژ مغناطیسی کم (a و بالا (b)  

هنگامی که یک آهنربای دائمی دو قطبی 1 (روتور مغناطیسی) در قفسه های ثابت با هسته 2 (آرمیچر مغناطیسی) و یک سیم پیچ اولیه روی آن می چرخد، جریانی در آن ایجاد می شود که قدرت آن 2 25 - 3 5 A است. ولتاژ 300 - 500 ولت.  

نصب دماسنج فنی در قاب هنگام اندازه گیری دمای محیط با فشار بالا.  

بنابراین، هنگامی که آهنربای دائمی می‌چرخد، پین می‌چرخد، بسته به دمای تنظیم‌شده، مهره سیم تماس را پایین یا پایین می‌آورد. سیم تماسی روی ارتفاع معینی تنظیم می شود که در آن ستونی از جیوه با انتهای این سیم تماس پیدا می کند و دمای بسته شدن یا باز شدن کنتاکت تغییر می کند.  

هم زدن در چنین سلولی از بالا با چرخاندن یک آهنربای دائمی B در گیره به اصطلاح مغناطیسی انجام می شود که در مورد راکتورهایی با شکل نامنظم بسیار مؤثرتر از مخلوط کردن معمولاً از پایین با میله های مغناطیسی در داخل دستگاه است. (به بخش مراجعه کنید  

آیا تعداد ذرات فلزی جدا شده به سرعت چرخش آهنربای دائمی بستگی دارد؟  

روش در نظر گرفته شده امکان به دست آوردن یک عمل به جای دو را در زمانی که آهنربای دائمی حول محور خود می چرخد ​​(نگاه کنید به شکل 2.7، e) را ممکن می سازد، زیرا سوئیچ نی تنها در صورتی می تواند کار کند که آهنرباها به شیوه ای ثابت مرتب شده باشند. آهنرباهای دائمی حلقه ای، که یکی از آنها / بدون حرکت نصب شده است (شکل 2.12، ج)، و 2 دیگر به صورت خطی در امتداد سوئیچ نی حرکت می کند، همچنین در صورت ترکیب، باعث باز شدن قسمت های تماس می شود. با دو روش آخر، آهنرباهای دائمی ثابت تنظیم شده بر اساس قطبیت می توانند به عنوان آهنرباهای بایاس استفاده شوند و یک میدان مغناطیسی اولیه ایجاد کنند که سوئیچ نی را راه اندازی نمی کند. در همان زمان، جرم و ابعادیک آهنربای کنترلی متحرک که میدان اضافی لازم برای راه اندازی سوئیچ نی را ایجاد می کند. این طراحی دستگاه به افزایش پایداری اضافه بار دستگاه کمک می کند.  

مشکل اختراع یک ماشین حرکت دائمی برای مدتی طولانی باعث نگرانی طراحان و مکانیک ها شد. وجود چنین وسیله ای در اندازه های مقیاسمی تواند زندگی را در تمام مظاهر آن به شدت تغییر دهد و به توسعه بیشتر حوزه های علم و صنعت سرعت بخشد.

از تاریخچه اختراع موتور مغناطیسی

تاریخچه اولین ظهور موتور مغناطیسی در سال 1969 آغاز می شود. در این سال بود که اولین نمونه اولیه این مکانیزم اختراع و ساخته شد که شامل یک جعبه چوبی و چندین آهنربا بود.

قدرت این آهنرباها به حدی ضعیف بود که انرژی آن فقط برای چرخاندن روتور کافی بود. این موتور مغناطیسی با دستان خود توسط طراح مایکل برادی ساخته شده است. این مخترع بیشتر عمر خود را وقف طراحی موتور کرد. و در دهه 90 قرن گذشته او کاملاً ایجاد کرد مدل جدید، که برای آن حق اختراع دریافت کرد.

اولین قدم ها

او با استفاده از یک موتور مغناطیسی به عنوان پایه، با دستان خود و با مشارکت دستیار برادی، ژنراتور الکتریکی را طراحی کرد که قدرت کمی 6 کیلو وات داشت. منبع انرژی یک موتور قدرت بود که منحصراً بر روی آهنرباهای دائمی کار می کرد.

اما این مدل نقطه ضعف خود را داشت - سرعت و قدرت موتور بدون تغییر باقی ماند.

این مشکل دانشمندان را بر آن داشت تا مدلی از دستگاهی بسازند که در آن امکان تغییر نیروی گشتاور و سرعت چرخش روتور وجود داشت. برای این کار لازم بود در کنار آهنرباهای دائمی به طرح اضافه شود سیم پیچ های مغناطیسیارتقا دادن میدان مغناطیسی.

پس آیا اکنون که علم گام‌های بزرگی به جلو برداشته است و ما توسط تعداد زیادی چیز منحصر به فرد در طبیعت احاطه شده‌ایم، می‌توان با دستان خود یک موتور آهنربای دائمی ساخت؟ چنین موتوری را می توان ساخت، اما راندمان آن بسیار کم خواهد بود و خود اختراع بیشتر شبیه یک مدل نمایشی است تا یک واحد جدی.

به چه چیزی نیاز خواهید داشت؟

برای ایجاد یک نمونه اولیه ساده از یک موتور مغناطیسی، به آهنرباهای نئودیمیم، یک لبه پلاستیکی یا دیگر دی الکتریک، یک محور با کمترین مقاومت چرخشی، برخی ابزارها و چیزهای کوچک دیگری که همیشه در دسترس هستند نیاز دارید.

فرآیند ساخت

شما باید مونتاژ یک موتور مغناطیسی را با دستان خود با محکم کردن آهنرباهای نئودیمیم در اطراف کل دور لبه موجود شروع کنید. آهنرباها باید مسطح بوده و دارای حداکثر مساحت باشند. آهنرباها را می توان با چسب محکم کرد. علاوه بر این، تمام آهنرباها باید با همان قطب به سمت بیرون باشند.

لبه ای که آهنربا روی آن محکم شده است باید روی یک صفحه افقی ثابت شود، به عنوان مثال، روی یک ورق تخته سه لا یا تخته. در مرکز این سازه باید یک شفت چرخشی، کمی بالاتر از ارتفاع لبه قرار دهید.

نوار یا لوله ای از مواد نارسانا باید از بالای شفت، کمی بلندتر از شعاع لبه، که آهنربایی نیز به موازات حلقه مغناطیسی روی آن ثابت می شود، گسترش یابد. علاوه بر این، این آهنربا باید با همان قطب آهنرباهای دیگر مانند آهنرباهای متصل به لبه قرار گیرد.

بنابراین، با دادن یک شتاب جزئی به آهنربای واقع در شفت، می توانید چرخش آن را حول محور مشاهده کنید. در این حالت اگر میدان مغناطیسی پیوسته در اطراف لبه ایجاد شود، چرخش ثابت خواهد بود. چنین چرخشی از طریق تعامل میدان های مغناطیسی با علامت مساوی، یعنی دفع آنها به دست می آید. میدان مغناطیسی ایجاد شده در اطراف لبه قوی تر است و سعی می کند یک آهنربا را فراتر از حد خود فشار دهد که باعث چرخش آن می شود.

حتی اگر بیشتر استفاده کنید آهنرباهای قوی، در این صورت پتانسیل این دستگاه بسیار ناچیز خواهد بود و نمی تواند عملکرد عملی را انجام دهد. اگر بخواهید آن را در مقیاس بزرگ بازآفرینی کنید، میدان مغناطیسی ایجاد شده به قدری قدرتمند خواهد بود که قرار گرفتن در منطقه عمل آن برای شخص بسیار خطرناک خواهد بود. علاوه بر این، قدرت آهنرباهای عظیم می تواند به اندازه ای باشد که مشکلات غیر قابل حلی را در طول حمل و نقل آنها در ارتباط با جذب تجهیزات، ریل ها و سایر اشیاء فلزی ایجاد کند.

به آینده با یک ماشین حرکت دائمی

امکان اختراع ماشین حرکت دائمی در طول چندین دهه بارها توسط بسیاری از فیزیکدانان، طراحان و دانشمندان دیگر رد شده است. عدم امکان ایجاد آن از نظر تئوری ثابت شد و باعث پیدایش قوانین و اصول مختلف شد.

امید همیشه باقی می ماند، زیرا در جهان مقدار زیادی وجود دارد پدیده های غیر قابل توضیحکه راز آن می تواند انگیزه جدیدی در توسعه علم باشد. پس از همه، داشتن فرصت برای طراحی دستگاه حرکت دائمیو از آن به طور منطقی استفاده کنید، می توانید یک بار برای همیشه فراموش کنید مقادیر زیادمشکلاتی که تمدن ها را در مقیاس جهانی مصرف می کند.

شما می توانید یک بار برای همیشه مشکل استخراج منابع سوخت و در نتیجه را فراموش کنید مشکل زیست محیطیناشی از استفاده از آنها ایجاد یک موتور مغناطیسی دائمی به حفظ جنگل ها کمک می کند، منابع آبیو هرگز به مسائل مربوط به بی ثباتی انرژی برنگردید. نام مخترعان این شاهکار می تواند به اوج شهرت و تکریم برسد و برای قرن ها در تاریخ ثبت شود. به هر حال، این افراد برای دستاوردهای خود شایسته بالاترین ثروت، جوایز و افتخارات خواهند بود.

نیروی جاذبه الکتریکی آسان است

معرفی. مقاله شرح می دهد ژنراتور سادهنیروی جاذبه الکتریکی که هم می تواند وزن شما را کاهش و هم افزایش دهد. به روز نصب کارقابلیت تغییر وزن در محدوده بسیار کم تا 50 درصد وزن اصلی را دارد. بنابراین، توصیه هایی برای بهبود آن ارائه می شود. آزمایشات سرگئی گودین و واسیلی روشچین دو فیزیکدان روسی ژنراتور بسیار جالبی ساخته اند. در واقع، اینها آهنرباهای دائمی هستند که در یک دیسک مخصوص با حفره هایی برای آهنربا قرار می گیرند. هنگامی که "دیسک با آهنربا" در جهت عقربه های ساعت می چرخد، وزن ژنراتور کاهش می یابد و هنگامی که در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد، کاهش می یابد.



دانشمندان آزمایش می کنندس اما آنها هنوز هیچ نظریه ای برای آزمایشات خود ارائه نکرده اند.



تمام آزمایشات آنها به این واقعیت ختم شد که دانشمندان سرعت چرخش را تغییر می دهند و تغییر وزن را مشاهده می کنند.به گفته آنها وزن به 50 درصد کاهش یافت بشقاب پرنده، ساده است. در نگاه اول، می توانید با چرخاندن سریعتر "درام" با آهنربا، اثر ضد جاذبه را افزایش دهید. افسوس که نیروهای گریز از مرکز به سادگی درام را پاره می کنند. این چیزی است که آزمایشگران مشاهده کردند. بنابراین اولین قدم نصب یک موتور الکتریکی کوچک بر روی هر آهنربا علاوه بر موتور الکتریکی اصلی است. قطر هر آهنربا بسیار کوچکتر از کل درام است و طراحی یک آهنربا به خودی خود قویتر از یک "درام" پیش ساخته است، بنابراین هر آهنربا را می توان به صورت جداگانه با سرعت بالا چرخاند.



و اثر ضد جاذبه را می توان با افزودن آهنرباهای دوار جدید مجهز به موتورهای الکتریکی کوچک افزایش داد. مرحله دوم باید باشد

, آهنرباهای دائمی در "درام" را با آهنرباهای الکتریکی جایگزین کنید.آهنربای دائمی چیست؟ در اصل، این مجموعه ای از جریان های حلقه ای از آهنرباهای الکتریکی کوچک "دوخته شده" به بدنه آهنربا است.



جریان در یک هواپیما بنابراین، ما می توانیم تمام آهنرباهای درام Roshchina Pogodin را با آهنربای الکتریکی جایگزین کنیم. و از طریق کنتاکت های کشویی یا مایع به آنها ولتاژ اعمال کنید و با استفاده از مینی موتورهای الکترومغناطیسی جداگانه آنها را بچرخانید.



این کل ساختار "بشقاب پرنده" مطابق آزمایش های روشین گودین و دو پارادوکس الکترومغناطیسی است که در مقاله توضیح داده شده است.ما می خواهیم وزن را افزایش دهیم، آهنرباهای الکتریکی و "درام" را در یک جهت می چرخانیم، می خواهیم وزن را کاهش دهیم، آن را در جهت دیگر می چرخانیم. در مرحله بعد، لازم به ذکر است که بسیار int.این یک واقعیت واقعی است، کشف شده توسط فیزیکدانان سرد شدن آهن ربا است. سرل در آزمایشات خود همین موضوع را کشف کرد.این امر از گرم شدن بیش از حد احتمالی سیم پیچ های الکترومغناطیسی جلوگیری می کند. ادبیات -7- مطالعه تجربی اثرات غیرخطی در یک سیستم مغناطیسی دینامیکی ولادیمیر روزچین , سرگئی گودین

شروع کنید مرحله مدرندر توسعه مهندسی برق به دهه 90 قرن گذشته باز می گردد، زمانی که راه حل یک مشکل پیچیده انرژی انتقال نیرو و درایو الکتریکی را زنده کرد. برق رسانی زمانی آغاز شد که امکان ساخت نیروگاه های بزرگ در مکان های غنی از منابع انرژی اولیه، ترکیب کار آنها در یک شبکه مشترک و تامین برق برای هر مرکز و تاسیسات مصرف برق فراهم شد.

جنبه فنی برق‌رسانی شامل توسعه سیستم‌های چند فازی بود که از بین آنها، یک سیستم سه فاز انتخاب شد. مهمترین و در هر صورت جدیدترین عناصر سیستم سه فاز، موتورهای الکتریکی بودند که عملکرد آنها مبتنی بر استفاده از پدیده میدان مغناطیسی دوار است.

قبلاً به آزمایش آراگو اشاره شد که در آن یک دیسک و یک آهنربای دوار اصل را منعکس می‌کردند موتور الکتریکی ناهمزمانبا میدان مغناطیسی دوار با این حال، این میدان نه توسط یک دستگاه ثابت، مانند استاتور در ماشین های مدرن، بلکه توسط یک آهنربای چرخان ایجاد شده است (شکل 4.2).

برای مدت طولانی، پدیده کشف شده توسط آراگو کاربرد عملی پیدا نکرد. فقط در سال 1879، W. Beley (انگلستان) دستگاهی را طراحی کرد (شکل 6.1)، که در آن حرکت فضایی میدان مغناطیسی با استفاده از یک دستگاه ثابت انجام شد - با مغناطیس کردن متناوب چهار آهنربای الکتریکی واقع در امتداد حاشیه یک دایره. مغناطیس توسط پالس انجام شد جریان مستقیم، توسط یک کموتاتور مخصوص این منظور به سیم پیچ آهنرباهای الکتریکی ارسال می شود. قطبیت انتهای بالایی میله ها به ترتیب خاصی تغییر کرد به طوری که پس از هر هشت تعویض کموتاتور، شار مغناطیسی جهت خود را در فضا به میزان 360 تغییر داد. در بالای قطب های الکترومغناطیس ها، مانند آزمایش های آراگو، یک دیسک مسی 2 بلی اشاره کرد که در بی نهایت تعداد زیادیآهنرباهای الکتریکی می توانند چرخش یکنواخت میدان مغناطیسی را تضمین کنند. دستگاه بلی هیچ کاربردی پیدا نکرد. با این حال، او تا حدودی بود ارتباط دادنبین تجربه آراگو و تحقیقات بعدی. از نقطه نظر امروزی، اجرای یک میدان دوار در یک تاسیسات بلی یا در یک دستگاه مشابه با طراحی متفاوت با تغذیه الکترومغناطیس با جریان های سینوسی با فازهای اولیه متفاوت، بسیار ساده به نظر می رسد. با این حال، در دهه 80 قرن گذشته، چندین سال کار و جستجو توسط بسیاری از دانشمندان به طول انجامید، از جمله فیزیکدان فرانسوی مارسل دپرس، که در سال 1883 سیستمی برای ارتباط همزمان دو حرکت توسعه داد، نویسندگان یکی از طراحی کنتورهای الکتریکی القایی، بورل و شالنبرگر، مخترع موتور دافعه ای ایجاد ترکیبی از آهنرباها، جریان متناوب و قطعات مس که تمایلی به چرخش نداشته باشند دشوار است.



تاریخچه کشف میدان مغناطیسی دوار و سیستم های چند فازی بسیار پیچیده است. در دهه 90، آزمایش‌های زیادی انجام شد که در آن شرکت‌های مختلفی که حق ثبت اختراع مخترعان را خریداری کردند، سعی کردند حقوق خود را در مورد سیستم‌های چند فازی به رسمیت بشناسند. شرکت آمریکایی Westinghouse به تنهایی بیش از 25 آزمایش انجام داده است.

با این حال، جامع و شناخته شده ترین تجربی و تحقیق نظریمیدان مغناطیسی دوار به طور مستقل از یکدیگر توسط دانشمندان برجسته ایتالیایی گالیله فراریس (1847-1897) و صربی Cikola Tesla (1856-1943) انجام شد.

جی. فراریس ادعا کرد که در سال 1885 به ماهیت پدیده میدان مغناطیسی دوار پی برده است، اما در مارس در آکادمی تورین (که از سال 1880 عضو آن بود) گزارشی با عنوان "چرخش الکترودینامیکی تولید شده توسط جریان های متناوب" ارائه کرد. 18، 1888.

N. Tesla در زندگی نامه خود گفت که ایده یک موتور ناهمزمان دو فاز در سال 1882 زمانی که در شرکت تلگراف بوداپست کار می کرد برای او متولد شد. در حالی که با یکی از دوستانش در پارکی قدم می زد، ایده ای تحت تاثیر قرار گرفت و «با عصایش یک اصل را روی شن ترسیم کرد، که شش سال بعد در کنفرانسی در مؤسسه مهندسین برق آمریکا ارائه کرد». گزارش در این مؤسسه در 16 مه 1888 اتفاق افتاد، یعنی. دو ماه بعد از گزارش فراریس. اما تسلا اولین درخواست ثبت اختراع خود را برای سیستم های چند فازی در 12 اکتبر 1887 ثبت کرد. عملکردهای قبلی فراریس

اجازه دهید ابتدا به کار جی. فراریس بپردازیم، نه از ملاحظات اولویتی، بلکه از این واقعیت که کار او تحلیل نظری مفصل تری ارائه می دهد و همچنین به این دلیل که ترجمه گزارش فراریس در یک مجله انگلیسی بود که زمانی به دست M. O. Dolivo- Dobrovolsky افتاد و اولین انگیزه را در یک سری اختراعات قابل توجه بعدی ایجاد کرد. گالیله فراریس دانشمند معروف اروپا بود که به نمایندگی از ایتالیا در نمایشگاه ها و کنگره های بین المللی مختلف حضور داشت.

پروفسور تئوری جریان های متناوب را توسعه داد و توانست فرآیندهای فیزیکی پیچیده را به شکل بسیار واضح توضیح دهد. او پدیده میدان مغناطیسی دوار را در رونویسی خود اینگونه توضیح داد.

بیایید تصویر نشان داده شده در شکل را در نظر بگیریم. 6.2. یک نمودار فضایی که در آن محور x: جهت مثبت بردار القای مغناطیسی ایجاد شده توسط یکی از سیم پیچ ها را نشان می دهد و محور y جهت مثبت میدان سیم پیچ دیگر است. برای لحظه ای از زمانی که القای یک میدان در نقطه O با قطعه OA و دیگری - OB به تصویر کشیده می شود، کل القای حاصل با قطعه OR به تصویر کشیده می شود. هنگامی که OA و OB تغییر می کنند، نقطه R در امتداد منحنی حرکت می کند که شکل آن توسط قوانین تغییرات زمان دو میدان تعیین می شود. اگر دو میدان دارای دامنه های یکسان باشند و در فاز یک چهارم نقطه جابجا شوند، مکان نقطه R یک دایره خواهد بود. چرخش میدان مغناطیسی وجود دارد. اگر فاز یکی از میدان ها یا جریان هیجان انگیز آن 180 تغییر کند، جهت چرخش میدان حاصل نیز تغییر می کند. اگر سیلندر مسی مجهز به شفت و یاتاقان را در این زمینه قرار دهید، می چرخد. بعدها موتورهای ناهمزمان با روتور توخالی به شکل شیشه مسی را موتورهای فراری نامیدند.

اما چگونه می‌توان دو جریان متناوب را که نسبت به یکدیگر در فاز جابه‌جا می‌شوند، به دست آورد، روش «تقسیم فاز» را پیشنهاد کرد، که در آن یک تغییر فاز به‌طور مصنوعی با اتصال دو سیم‌پیچ عمود بر یکدیگر از دستگاه‌های تغییر فاز در مدار ایجاد شد؟ در شکل 6.3. ظاهر مدلی از یک موتور ناهمزمان دو فاز را نشان می دهد که در موزه تورین نگهداری می شود که مدیر آن در پایان زندگی گالیله فراریس بود.

فراریس در تحلیل نظری خود، که اسیر روش‌های «فناوری جریان کم» بود، پیشنهاد کرد که Reader ناهمزمان باید در حالتی مطابق با منبع خواندن کار کند، یعنی در حالت انتقال از منبع به موتور. از حداکثر قدرت این منجر به این شد که موتور با لغزش 50 درصد کار کند، و در نتیجه، راندمان چنین موتوری تنها می تواند زیر 50 درصد باشد نتایج تجربی این نتیجه پیشینی آشکار را تأیید می‌کند که دستگاه مبتنی بر این اصل نمی‌تواند اهمیت یا عملی داشته باشد...» این اشتباه تأسف‌بار و آموزنده یک دانشمند برجسته ارزش این کشف را کاهش داد و دامنه کاربرد آن را فقط به اندازه‌گیری محدود کرد. اما دقیقاً این عبارت تاسف‌آور برای فراری بود که برای Dat 11 Dobronol i-kot یک شانس بود.

نیکولا تسلا، یکی از مشهورترین و پرکارترین دانشمندان در زمینه مهندسی برق که فعالیت علمی خود را در دهه 80 قرن گذشته آغاز کرد، تنها در زمینه سیستم های چند فازی 41 اختراع دریافت کرد. تسلا برای مدتی برای شرکت ادسون در پاریس کار کرد (1882-1884) و سپس به ایالات متحده نقل مکان کرد. در برنامه های خود برای توسعه فناوری جریان متناوب (بر خلاف شرکت ادیسون) ماشینی ساخت که توسط تسلا ساخته شده بود، متعاقباً تسلا به فناوری توجه کرد. فرکانس های بالا("ترانسفورماتور تسلا") و ایده انتقال برق بدون سیم. جزئیات جالب: هنگام تصمیم گیری در مورد استانداردسازی فرکانس صنعتی، و محدوده پیشنهادی از 25 تا 133 هرتز بود، تسلا به شدت از فرکانس 60 هرتز که برای تاسیسات آزمایشی خود استفاده کرد صحبت کرد. سپس امتناع مهندسان وستینگهاوس از پیشنهاد تسلا به عنوان انگیزه اولیه برای دانشمندی بود که تصمیم گرفت از وستینگهاوس جدا شود. اما به زودی دقیقاً این فرکانس 1.1 بود که در ایالات متحده آمریکا به عنوان استاندارد پذیرفته شد.

اختراعات تسلا شرح داده شد گزینه های مختلفسیستم های چند فازی برخلاف فراری ها، تسلا معتقد بود که جریان های چند فازی باید از منابع چند فازی به دست آید و از دستگاه های تغییر فاز استفاده نشود. تسلا و پس از او شرکت Westhouse، با ادعای اینکه یک سیستم دو فاز که نسخه حداقلی یک سیستم چند فازی است، مقرون به صرفه ترین نیز خواهد بود.

به طور شماتیک، سیستم تسلا در مشخص ترین شکل آن در شکل 6.4 ارائه شده است، یک ژنراتور سنکرون کورکورانه نشان داده شده است، در سمت راست - موتور آسنکرون. در ژنراتور، دو سیم پیچ متقابل عمود بر دو قطبی که در آن ته جریان تولید می‌شد، چرخیدند و در فاز 90 جابه‌جا شدند. انتهای هر سیم‌پیچ روی حلقه‌هایی که روی شفت ژنراتور قرار دارند (در نقشه، برای وضوح، این حلقه‌ها) بیرون آورده شد. دارای قطرهای مختلف).

روتور موتور همچنین دارای سیم پیچی به شکل دو سیم پیچ بود که در زوایای قائم به یکدیگر قرار داشتند و روی خود بسته بودند. نقطه ضعف اصلی موتور تسلا که بعداً آن را غیررقابتی کرد، وجود قطب های برجسته سیم پیچ توده ای بود. این موتورها دارای مقاومت مغناطیسی بالا و توزیع بسیار نامطلوب نیروی مغناطیسی در امتداد شکاف هوا بودند که منجر به بدتر شدن عملکرد دستگاه شد. اینها پیامدهای انتقال مکانیکی مدارهای طراحی یک ماشین جریان مستقیم به فناوری جریان متناوب بود.

طراحی سیم پیچ روتور، همانطور که بعدا مشخص شد، نیز ناموفق بود. در واقع، متمرکز کردن سیم پیچ ها (و توزیع نشدن در کل محیط روتور) با قطب های بیرون زده روی استاتور منجر به بدتر شدن شرایط راه اندازی موتور (وابستگی گشتاور راه اندازی به موقعیت اولیه روتور) شد. و این واقعیت که سیم پیچ های روتور مقاومت نسبتاً بالایی داشتند، ویژگی های عملکرد را بدتر کرد.

انتخاب یک سیستم جریان دو فاز از همه سیستم های چند فازی ممکن نیز ناموفق بود. مشخص است که بخش قابل توجهی از هزینه نصب برای انتقال برق شامل هزینه های سازه های خطی و به ویژه سیم های خطی است. در این راستا بدیهی به نظر می رسید که هرچه تعداد فازهای اتخاذ شده کمتر باشد، تعداد سیم ها کمتر و دستگاه انتقال نیرو مقرون به صرفه تر خواهد بود. یک سیستم دو فاز به چهار سیم نیاز داشت و دو برابر کردن تعداد سیم ها در مقایسه با نصب مستقیم یا تک فاز AC نامطلوب بود. بنابراین، تسلا در برخی موارد استفاده از یک خط سه سیم در یک سیستم دو فاز، یعنی ایجاد یک سیم مشترک را پیشنهاد کرد. در این مورد، تعداد سیم ها به سه کاهش یافت. با این حال، مصرف فلز برای سیم کمتر از حد انتظار کاهش یافته است، زیرا سطح مقطع سیم مشترک باید تقریباً 1.5 برابر (به طور دقیق تر، 2 برابر) بزرگتر از سطح مقطع هر یک از دو سیم دیگر باشد.

مشکلات اقتصادی و فنی که با آن مواجه شد، معرفی سیستم دو فازی را به تعویق انداخت. شرکت Westinghouse چندین ایستگاه با استفاده از این سیستم ساخت که بزرگترین آنها در مقیاس نیروگاه برق آبی نیاگارا بود.