สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน สนามแม่เหล็กหมุนได้ - ปรากฏการณ์ทางกายภาพใหม่
หน้า 1
การหมุนของแม่เหล็กถาวรด้วยความถี่ P จะสร้างสนามแม่เหล็กในอวกาศและหมุนด้วยความถี่เดียวกัน ภาพเดียวกันนี้เกิดขึ้นใน เครื่องจักรไฟฟ้า เครื่องปรับอากาศถ้ามีโรเตอร์อยู่ แม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า ในโรเตอร์ขั้วโลกที่โดดเด่น (รูปที่ 18.2, a; 18.3, a) แกนที่ทำจากวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกมีส่วนยื่นที่เด่นชัด - ขั้วที่วางคอยล์ไว้ โรเตอร์ขั้วโลกที่ไม่โดดเด่น (รูปที่ 18.2, b; 18.3, o) ทำในรูปแบบของกระบอกสูบซึ่งมีขดลวดกระตุ้นกระจายอยู่เหนือช่อง สำหรับโรเตอร์หลายขั้ว (p 1) ภาคเหนือและ ขั้วโลกใต้สลับกัน โรเตอร์ที่แสดงในรูปที่. 18.2, a, b มีหนึ่งคู่ (2p 2) และดังแสดงในรูปที่ 1 18.3, a, 6 - เสาสองคู่ (2p 4) ที่ 2p 4 โรเตอร์จะทำเป็นเสาเด่น
| วงจรวัดรอบแบบแม่เหล็ก |
การหมุนของแม่เหล็กถาวร 1 ทำให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำในจาน (หรือถ้วย) 2 ซึ่งทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของกระแสเหล่านี้กับสนามแม่เหล็กทำให้เกิดแรงบิด 7I1 กระทำบนดิสก์ในทิศทางการหมุนของแม่เหล็กและเป็นสัดส่วนกับความเร็วเชิงมุม dz ของ M1C1co1 หลังโดยที่ Cr คือสัมประสิทธิ์สัดส่วน
เมื่อแม่เหล็กถาวรหมุน คาร์ทริดจ์พร้อมกับเพลาจะหมุนหลังจากนั้น โดยบิดสปริงเกลียวซึ่งติดอยู่กับเพลาที่ปลายด้านหนึ่งและเข้ากับตัวมาตรวัดความเร็วที่อีกด้านหนึ่ง เมื่อบิดเกลียว สปริงเกลียวจะสร้างโมเมนต์ตอบโต้ MI โมเมนต์ M2 ซึ่งเป็นสัดส่วนกับมุมการหมุนของคาร์ทริดจ์
เมื่อแม่เหล็กถาวร / หมุน ฟลักซ์แม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นในแกน 5 ของวงจรแม่เหล็ก ซึ่งจะเปลี่ยนขนาดและทิศทาง
เมื่อแม่เหล็กถาวรหมุนระหว่างการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า เฟรม 2 จะถูกสร้างขึ้น กระแสไฟฟ้าส่งผลให้เกิดแรงปฏิกิริยาระหว่างแม่เหล็กถาวรกับกระบอกสูบ เฟรมหมุนโดยปิดหน้าสัมผัสที่เชื่อมต่ออยู่ เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าหยุด หน้าสัมผัสจะเปิดขึ้น
| แผนผังของระบบจุดระเบิดจากแรงดันแมกนีโตต่ำ (a และสูง (b) |
เมื่อแม่เหล็กถาวรสองขั้ว 1 (โรเตอร์แมกนีโต) หมุนในชั้นวางคงที่โดยมีแกน 2 (กระดองแมกนีโต) และมีบาดแผลที่ขดลวดปฐมภูมิบนนั้น กระแสจะถูกสร้างขึ้นในนั้นซึ่งมีความแข็งแรงคือ 2 25 - 3 5 A , แรงดันไฟฟ้า 300 - 500 V.
| การติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์ทางเทคนิคในเฟรมเมื่อทำการวัดอุณหภูมิของตัวกลางที่มีแรงดันสูง |
ดังนั้น เมื่อแม่เหล็กถาวรหมุน หมุดจะหมุน ไม่ว่าจะลดหรือยกน็อตลวดหน้าสัมผัสขึ้นหรือลง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ตั้งไว้ สายสัมผัสถูกตั้งค่าไว้ที่ความสูงระดับหนึ่ง โดยที่คอลัมน์ปรอทสัมผัสกับปลายสายนี้ และอุณหภูมิที่หน้าสัมผัสปิดหรือเปิดจะเปลี่ยนไป
การกวนในเซลล์ดังกล่าวจะดำเนินการจากด้านบนโดยการหมุนแม่เหล็กถาวร B ในสิ่งที่เรียกว่าแคลมป์แม่เหล็ก ซึ่งในกรณีของเครื่องปฏิกรณ์ที่มีรูปร่างผิดปกติจะมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้ปกติมาก ผสมจากด้านล่างด้วยแท่งแม่เหล็กภายในเครื่อง (ดูมาตรา
จำนวนอนุภาคโลหะที่แยกออกจากกันขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุนของแม่เหล็กถาวรหรือไม่?
วิธีที่พิจารณาทำให้สามารถดำเนินการได้ครั้งเดียวแทนที่จะเป็นสองครั้งเมื่อแม่เหล็กถาวรหมุนรอบแกนของมัน (ดูรูปที่ 2.7, e) เนื่องจากสวิตช์กกสามารถทำงานได้ก็ต่อเมื่อมีการจัดเรียงแม่เหล็กในลักษณะที่สอดคล้องกันเท่านั้น แม่เหล็กถาวรแบบวงแหวนซึ่งหนึ่งในนั้น / ถูกติดตั้งแบบไม่เคลื่อนไหว (รูปที่ 2.12, c) และอีก 2 อันเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปตามสวิตช์กกและเมื่อรวมกันจะทำให้ส่วนสัมผัสเปิดขึ้น ด้วยสองวิธีสุดท้าย แม่เหล็กถาวรแบบอยู่กับที่ที่ตั้งค่าตามขั้วสามารถใช้เป็นแม่เหล็กไบแอสได้ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กเบื้องต้นที่ไม่กระตุ้นสวิตช์กก ขณะเดียวกันมวลและ ขนาดโดยรวมแม่เหล็กควบคุมแบบเคลื่อนย้ายได้ซึ่งสร้างสนามเพิ่มเติมที่จำเป็นในการสั่งงานสวิตช์กก การออกแบบอุปกรณ์นี้ช่วยเพิ่มความเสถียรในการโอเวอร์โหลดของอุปกรณ์
ปัญหาของการประดิษฐ์เครื่องจักรเคลื่อนที่ตลอดเวลาเริ่มสร้างความกังวลให้กับนักออกแบบและช่างเครื่องมาระยะหนึ่งแล้ว การมีอยู่ของอุปกรณ์ดังกล่าวค่ะ ขนาดสามารถเปลี่ยนแปลงชีวิตได้อย่างมากในทุกรูปแบบและเร่งการพัฒนาวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมส่วนใหญ่
จากประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์มอเตอร์แม่เหล็ก
ประวัติความเป็นมาของการปรากฏตัวครั้งแรกของมอเตอร์แม่เหล็กเริ่มต้นขึ้นในปี 1969 ในปีนี้เองที่มีการคิดค้นและสร้างต้นแบบแรกของกลไกนี้ ซึ่งประกอบด้วยกล่องไม้และแม่เหล็กหลายชิ้น
พลังของแม่เหล็กเหล่านี้อ่อนมากจนพลังงานของมันเพียงพอที่จะหมุนโรเตอร์เท่านั้น มอเตอร์แม่เหล็กนี้สร้างขึ้นด้วยมือของเขาเองโดยนักออกแบบ Michael Brady นักประดิษฐ์อุทิศชีวิตส่วนใหญ่ให้กับการออกแบบเครื่องยนต์ และในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมาเขาได้สร้างขึ้นอย่างแน่นอน รุ่นใหม่ซึ่งเขาได้รับสิทธิบัตร
ขั้นตอนแรก
โดยใช้มอเตอร์แม่เหล็กเป็นพื้นฐานด้วยมือของเขาเองและด้วยการมีส่วนร่วมของผู้ช่วยของ Brady เขาออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังขนาดเล็กเพียง 6 kW แหล่งพลังงานคือมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานเฉพาะกับแม่เหล็กถาวร
แต่โมเดลนี้มีข้อเสียเปรียบ - ความเร็วของเครื่องยนต์และกำลังยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
ความยากลำบากนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สร้างแบบจำลองของอุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนแรงของแรงบิดและความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ได้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องเพิ่มการออกแบบพร้อมกับแม่เหล็กถาวร ขดลวดแม่เหล็กเพื่อปรับปรุง สนามแม่เหล็ก.
เป็นไปได้ไหมในตอนนี้ เมื่อวิทยาศาสตร์ก้าวไปข้างหน้าอย่างมาก และเราถูกรายล้อมไปด้วยสิ่งต่างๆ มากมายที่มีเอกลักษณ์เฉพาะในธรรมชาติ เพื่อสร้างมอเตอร์แม่เหล็กถาวรด้วยมือของเราเอง สามารถสร้างเครื่องยนต์ดังกล่าวได้ แต่ประสิทธิภาพของมันจะค่อนข้างต่ำและการประดิษฐ์นั้นจะดูเหมือนแบบจำลองสาธิตมากกว่าหน่วยที่จริงจัง
คุณต้องการอะไร?
ในการสร้างต้นแบบมอเตอร์แม่เหล็กแบบง่าย คุณจะต้องใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียม ขอบพลาสติกหรือไดอิเล็กทริกอื่นๆ เพลาที่มีความต้านทานการหมุนน้อยที่สุด เครื่องมือบางอย่างและสิ่งเล็กๆ อื่นๆ ที่สามารถเข้าถึงได้ตลอดเวลา
กระบวนการสร้าง
คุณควรเริ่มประกอบมอเตอร์แม่เหล็กด้วยมือของคุณเองโดยยึดแม่เหล็กนีโอไดเมียมให้แน่นรอบเส้นรอบวงทั้งหมดของขอบล้อที่มีอยู่ แม่เหล็กจะต้องแบนและมีพื้นที่สูงสุด แม่เหล็กสามารถยึดได้โดยใช้กาว ควรวางให้อยู่ใกล้กันมากที่สุดเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กเดี่ยวต่อเนื่องกัน นอกจากนี้แม่เหล็กทั้งหมดจะต้องหันออกไปด้านนอกด้วยขั้วเดียวกัน
ขอบที่มีแม่เหล็กยึดแน่นควรยึดไว้บนระนาบแนวนอนเช่นบนแผ่นไม้อัดหรือกระดาน ตรงกลางของโครงสร้างนี้คุณต้องวางเพลาหมุนให้สูงกว่าความสูงของขอบเล็กน้อย
แถบหรือท่อที่ทำจากวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าควรยื่นออกมาจากด้านบนของเพลา ซึ่งยาวกว่ารัศมีของขอบเล็กน้อย ซึ่งแม่เหล็กจะถูกยึดขนานกับวงแหวนแม่เหล็กด้วย นอกจากนี้ แม่เหล็กนี้ควรอยู่ในตำแหน่งที่มีขั้วเดียวกันกับแม่เหล็กอีกอันเหมือนกับที่ติดกับขอบ
ดังนั้น เมื่อเพิ่มความเร่งเล็กน้อยให้กับแม่เหล็กที่อยู่บนเพลา คุณสามารถสังเกตการหมุนรอบแกนได้ ในกรณีนี้ การหมุนจะคงที่ถ้ามีสนามแม่เหล็กต่อเนื่องเกิดขึ้นรอบๆ ขอบล้อ การหมุนดังกล่าวเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาของสนามแม่เหล็กที่มีเครื่องหมายเท่ากับซึ่งก็คือแรงผลักของพวกมัน สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นรอบขอบล้อจะแรงกว่าและพยายามดันแม่เหล็กตัวเดียวให้เกินขีดจำกัด ซึ่งทำให้แม่เหล็กหมุนได้
แม้ว่าคุณจะใช้มากขึ้นก็ตาม แม่เหล็กแรงดังนั้นศักยภาพของอุปกรณ์นี้จะน้อยมากและไม่สามารถตอบสนองการใช้งานจริงได้ หากคุณพยายามสร้างมันขึ้นมาใหม่ในขนาดใหญ่ สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นจะมีพลังมากจนเป็นอันตรายต่อบุคคลที่อยู่ในโซนการกระทำของมัน นอกจากนี้ความแข็งแรงของแม่เหล็กขนาดใหญ่ยังเพียงพอที่จะทำให้เกิดปัญหาที่ไม่สามารถแก้ไขได้ในระหว่างการขนส่งที่เกี่ยวข้องกับการดึงดูดอุปกรณ์รางและวัตถุโลหะอื่น ๆ
สู่อนาคตด้วยเครื่องจักรที่เคลื่อนไหวตลอดเวลา
ความเป็นไปได้ในการประดิษฐ์เครื่องจักรเคลื่อนที่ตลอดกาลได้รับการข้องแวะซ้ำแล้วซ้ำเล่าตลอดหลายทศวรรษโดยนักฟิสิกส์ นักออกแบบ และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ความเป็นไปไม่ได้ของการสร้างสรรค์ได้รับการพิสูจน์ในทางทฤษฎีและกระตุ้นให้เกิดกฎหมายและหลักปฏิบัติต่างๆ
ความหวังยังคงอยู่ตลอดไป เพราะในโลกนี้มีมากมายมหาศาล ปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถอธิบายได้ความลับที่สามารถใช้เป็นแรงผลักดันใหม่ในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ได้ เพราะมีโอกาสได้ออกแบบ เครื่องเคลื่อนไหวตลอดและใช้มันอย่างมีเหตุผลคุณสามารถลืมได้ครั้งหนึ่งและตลอดไป ปริมาณมากปัญหาที่กลืนกินอารยธรรมในระดับโลก
คุณสามารถลืมปัญหาในการสกัดทรัพยากรเชื้อเพลิงได้ทันทีและตลอดไปและผลที่ตามมาก็คือ ปัญหาสิ่งแวดล้อมอันเป็นผลมาจากการใช้งานของพวกเขา การสร้างเครื่องยนต์แม่เหล็กถาวรจะช่วยรักษาป่าไม้ แหล่งน้ำและไม่เคยกลับไปสู่ประเด็นที่เกี่ยวข้องกับความไม่แน่นอนด้านพลังงาน ชื่อของนักประดิษฐ์ผลงานชิ้นเอกนี้สามารถขึ้นสู่จุดสูงสุดของชื่อเสียงและความนับถือและถูกจารึกไว้ในประวัติศาสตร์มานานหลายศตวรรษ ท้ายที่สุดแล้ว คนเหล่านี้จะคู่ควรกับความมั่งคั่ง รางวัล และเกียรติยศสูงสุดสำหรับความสำเร็จของพวกเขา
แรงโน้มถ่วงไฟฟ้าเป็นเรื่องง่าย
การแนะนำ. บทความอธิบาย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าง่ายๆแรงโน้มถ่วงไฟฟ้าสามารถทั้งลดและเพิ่มน้ำหนักของคุณได้ จนถึงปัจจุบัน การติดตั้งการทำงานสามารถเปลี่ยนน้ำหนักได้ในช่วงที่น้อยมากถึง 50% ของน้ำหนักเดิม จึงมีข้อเสนอแนะในการปรับปรุง การทดลองโดย Sergei Godin และ Vasily Roshchin นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียสองคนได้สร้างเครื่องกำเนิดที่น่าสนใจมาก อันที่จริงสิ่งเหล่านี้เป็นแม่เหล็กถาวรที่วางอยู่ในดิสก์พิเศษที่มีช่องสำหรับแม่เหล็ก เมื่อ “แผ่นแม่เหล็ก” หมุนตามเข็มนาฬิกา น้ำหนักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะลดลง และเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา น้ำหนักก็ลดลง
และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านแรงโน้มถ่วงได้ด้วยการเพิ่มแม่เหล็กหมุนใหม่ที่มาพร้อมกับมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก ขั้นตอนที่สองควร
, แทนที่แม่เหล็กถาวรใน "ถังซัก" ด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรคืออะไร? โดยพื้นฐานแล้ว นี่คือชุดของกระแสวงแหวนของแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดเล็กที่ "เย็บ" เข้ากับตัวแม่เหล็ก
เริ่ม เวทีที่ทันสมัยในการพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้าย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา เมื่อการแก้ปัญหาพลังงานที่ซับซ้อนทำให้ระบบส่งกำลังและระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากลับมามีชีวิตอีกครั้ง การใช้พลังงานไฟฟ้าเริ่มต้นขึ้นเมื่อมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ในสถานที่ที่อุดมไปด้วยแหล่งพลังงานหลัก รวมงานเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายทั่วไป และจ่ายไฟฟ้าให้กับศูนย์และศูนย์การใช้พลังงานใดๆ
ด้านเทคนิคของการใช้พลังงานไฟฟ้าประกอบด้วยการพัฒนาระบบหลายเฟส ซึ่งการปฏิบัติเลือกระบบสามเฟส องค์ประกอบใหม่ที่สำคัญที่สุดของระบบสามเฟสคือมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งการทำงานขึ้นอยู่กับการใช้ปรากฏการณ์ของสนามแม่เหล็กหมุน
ก่อนหน้านี้คือการทดลองของ Arago ซึ่งดิสก์และแม่เหล็กที่กำลังหมุนได้สะท้อนหลักการดังกล่าว มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสด้วยสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน อย่างไรก็ตาม สนามนี้ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ เช่น สเตเตอร์ในเครื่องจักรสมัยใหม่ แต่สร้างโดยแม่เหล็กที่กำลังหมุน (รูปที่ 4.2)
เป็นเวลานานแล้วที่ปรากฏการณ์ที่ Arago ค้นพบไม่พบการนำไปปฏิบัติได้จริง เฉพาะในปี พ.ศ. 2422 W. Beley (อังกฤษ) ได้ออกแบบอุปกรณ์ (รูปที่ 6.1) ซึ่งมีการเคลื่อนที่เชิงพื้นที่ของสนามแม่เหล็กโดยใช้อุปกรณ์ที่อยู่กับที่ - โดยการดึงดูดแม่เหล็กไฟฟ้าสี่ตัวที่อยู่รอบขอบของวงกลมสลับกัน การสะกดจิตดำเนินการโดยพัลส์ ดี.ซีส่งไปยังขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าโดยตัวสับเปลี่ยนที่ดัดแปลงมาเพื่อจุดประสงค์นี้เป็นพิเศษ ขั้วของปลายด้านบนของแท่งเปลี่ยนไปในลำดับที่แน่นอน ดังนั้นทุกๆ สวิตช์แปดตัวของตัวสับเปลี่ยนกระแสฟลักซ์แม่เหล็กจะเปลี่ยนทิศทางในอวกาศ 360 องศา เหนือขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับในการทดลองของ Arago มีจานทองแดง 2 เบลีชี้ให้เห็นอย่างไม่สิ้นสุด จำนวนมากแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถรับประกันการหมุนของสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ อุปกรณ์ของเบลีไม่พบการใช้งานใดๆ อย่างไรก็ตาม เขาค่อนข้างจะ ลิงค์ระหว่างประสบการณ์ของ Arago กับการวิจัยในภายหลัง จากจุดยืนในปัจจุบัน ดูเหมือนว่าง่ายมากที่จะใช้สนามหมุนในการติดตั้ง Beli หรือในอุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งมีการออกแบบที่แตกต่างกัน โดยการป้อนแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยกระแสไซน์ซอยด์ที่มีเฟสเริ่มต้นที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามในช่วงทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์หลายคนใช้เวลาหลายปีในการทำงานและค้นหาหนึ่งในนั้นคือนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Marcel Depres ซึ่งในปี พ.ศ. 2426 ได้พัฒนาระบบสำหรับการสื่อสารแบบซิงโครนัสของสองการเคลื่อนไหวซึ่งเป็นผู้เขียนหนึ่งใน การออกแบบมิเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ, Borel และ Shallenberger ผู้ประดิษฐ์เครื่องยนต์ผลักกัน I. Thomson, วิศวกรไฟฟ้าชาวอเมริกัน C. Bradley, วิศวกรชาวเยอรมัน F. Haselwander และคนอื่นๆ ในเรื่องนี้ เป็นที่น่าสนใจที่จะอ้างอิงวลีของ Eli Thomson: “มัน เป็นการยากที่จะสร้างการรวมกันของแม่เหล็ก กระแสสลับ และเศษทองแดงที่ไม่น่าจะหมุนได้”
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนและระบบหลายเฟสนั้นซับซ้อนมาก ในช่วงทศวรรษที่ 90 มีการทดลองหลายครั้งโดยบริษัทต่างๆ ที่ซื้อสิทธิบัตรของนักประดิษฐ์พยายามยืนยันสิทธิ์ของตนในระบบหลายเฟส บริษัท Westinghouse แห่งอเมริกาเพียงแห่งเดียวได้ทำการทดลองมากกว่า 25 ครั้ง
อย่างไรก็ตามการทดลองที่ละเอียดถี่ถ้วนและรู้จักกันเป็นอย่างดีและ การวิจัยเชิงทฤษฎีสนามแม่เหล็กหมุนได้ดำเนินการโดยอิสระจากกันโดยนักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงชาวอิตาลี Galileo Ferraris (พ.ศ. 2390-2440) และเซอร์เบีย Cikola Tesla (พ.ศ. 2399-2486)
G. Ferraris อ้างว่าเขาได้ตระหนักถึงแก่นแท้ของปรากฏการณ์ของสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนอยู่ย้อนกลับไปในปี 1885 แต่เขาได้ทำรายงาน "การหมุนด้วยไฟฟ้าพลศาสตร์ที่เกิดจากกระแสสลับ" ที่ Turin Academy (ซึ่งเขาเป็นสมาชิกมาตั้งแต่ปี 1880) ในเดือนมีนาคม 18 พ.ย. 2431 .
N. Tesla กล่าวในอัตชีวประวัติของเขาว่าแนวคิดเกี่ยวกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสองเฟสเกิดขึ้นกับเขาในปี พ.ศ. 2425 เมื่อเขาทำงานที่ บริษัท Budapest Telegraph ขณะเดินอยู่ในสวนสาธารณะกับเพื่อนคนหนึ่ง เขาเกิดความคิดอย่างหนึ่งว่า “เขาใช้ไม้เท้าร่างหลักการบนทราย ซึ่งเขานำเสนอในอีกหกปีต่อมาในการประชุมใหญ่ที่สถาบันวิศวกรไฟฟ้าแห่งอเมริกา” รายงานของสถาบันนี้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2431 กล่าวคือ สองเดือนช้ากว่ารายงานของเฟอร์รารีส แต่ Tesla ได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรครั้งแรกสำหรับระบบหลายเฟสเมื่อวันที่ 12 ตุลาคม พ.ศ. 2430 กล่าวคือ การแสดงของเฟอร์รารีก่อนหน้านี้
ก่อนอื่นให้เราพิจารณางานของ G. Ferraris โดยไม่พิจารณาถึงลำดับความสำคัญ แต่บนข้อเท็จจริงที่ว่างานของเขาให้การวิเคราะห์ทางทฤษฎีที่ละเอียดยิ่งขึ้น และเนื่องจากเป็นการแปลรายงานของ Ferraris ในวารสารภาษาอังกฤษที่ครั้งหนึ่งตกต่ำลง อยู่ในมือของ M. O. Dolivo- Dobrovolsky และทำให้เกิดแรงกระตุ้นครั้งแรกในชุดสิ่งประดิษฐ์ที่น่าทึ่งที่ตามมา กาลิเลโอ เฟอร์ราริสเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงในยุโรป ซึ่งเป็นตัวแทนของอิตาลีในนิทรรศการและการประชุมระดับนานาชาติต่างๆ
ศาสตราจารย์ได้พัฒนาทฤษฎีกระแสสลับและสามารถอธิบายกระบวนการทางกายภาพที่ซับซ้อนได้ในรูปแบบที่ชัดเจนมาก นี่คือวิธีที่เขาอธิบายปรากฏการณ์ของสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนในการถอดความของเขา
ลองพิจารณาอันที่แสดงในรูปที่ 6.2. แผนภาพเชิงพื้นที่ซึ่งแกน x: แสดงถึงทิศทางบวกของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขดลวดตัวใดตัวหนึ่ง และแกน y คือทิศทางบวกของสนามแม่เหล็กของขดลวดอีกตัวหนึ่ง สำหรับช่วงเวลาที่การเหนี่ยวนำของฟิลด์หนึ่งที่จุด O ถูกแสดงโดยส่วน OA และอีกอัน - OB การเหนี่ยวนำผลลัพธ์ทั้งหมดจะถูกแสดงโดยส่วน OR เมื่อ OA และ OB เปลี่ยนแปลง จุด R จะเคลื่อนที่ไปตามเส้นโค้ง รูปร่างของจุดนั้นจะถูกกำหนดโดยกฎแห่งการเปลี่ยนแปลงในเวลาของสองฟิลด์ ถ้าสองช่องมีแอมพลิจูดเท่ากันและเลื่อนเป็นระยะหนึ่งในสี่ของช่วง ตำแหน่งของจุด R จะเป็นวงกลม มีการหมุนของสนามแม่เหล็ก หากเฟสของฟิลด์ใดฟิลด์หนึ่งหรือกระแสที่น่าตื่นเต้นเปลี่ยนแปลงไป 180 ทิศทางการหมุนของฟิลด์ผลลัพธ์ก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน หากคุณวางกระบอกทองแดงที่มีเพลาและลูกปืนในช่องนี้ มันจะหมุน ต่อมา มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีโรเตอร์กลวงในรูปของถ้วยทองแดงถูกเรียกว่ามอเตอร์ของเฟอร์รารี
แต่จะทำให้กระแสสลับสองกระแสเลื่อนสัมพันธ์กันในเฟสได้อย่างไร เฟอร์รารีเสนอวิธี "การแยกเฟส" ซึ่งการเปลี่ยนเฟสถูกสร้างขึ้นโดยการเชื่อมต่อขดลวดสองตัวตั้งฉากกันของอุปกรณ์เปลี่ยนเฟสในวงจร ในรูป 6.3. แสดงให้เห็นรูปลักษณ์ของแบบจำลองมอเตอร์อะซิงโครนัสสองเฟสที่เก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์ตูริน ซึ่งมีกาลิเลโอ เฟอร์ราริส ผู้อำนวยการเมื่อบั้นปลายชีวิตของเขา
ในการวิเคราะห์ทางทฤษฎีของเขา Ferraris หลงใหลในวิธีการของ "เทคโนโลยีกระแสต่ำ" แนะนำว่าเครื่องอ่านแบบอะซิงโครนัสควรทำงานในโหมดที่สอดคล้องกับแหล่งการอ่าน นั่นคือ ในโหมดการส่งผ่านจากแหล่งที่มาไปยังเครื่องยนต์ ของกำลังสูงสุดส่งผลให้เครื่องยนต์ทำงานที่ระดับสลิป 50 เปอร์เซ็นต์ และผลที่ตามมาคือประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดังกล่าวอาจต่ำกว่า 50 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น “การคำนวณเหล่านี้” เฟอร์รารีเชื่อ “และ ผลการทดลองยืนยันข้อสรุปที่ชัดเจนล่วงหน้าว่าเครื่องมือที่ใช้หลักการนี้ไม่สามารถมีความสำคัญใดๆ หรือในทางปฏิบัติได้…” ความผิดพลาดที่โชคร้ายและเป็นคำแนะนำของนักวิทยาศาสตร์ผู้โดดเด่นนี้ลดคุณค่าของการค้นพบลง และจำกัดขอบเขตของการประยุกต์ใช้เพียงการวัดเท่านั้น อุปกรณ์ แต่มันเป็นวลีที่โชคร้ายสำหรับ Ferraris อย่างแน่นอนซึ่งกลายเป็นสิ่งที่โชคดีสำหรับ Dat 11 Dobronol i-kot
Nikola Tesla หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและอุดมสมบูรณ์ที่สุดในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า ซึ่งเริ่มอาชีพทางวิทยาศาสตร์ในช่วงทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา ได้รับสิทธิบัตร 41 ฉบับในสาขาระบบมัลติเฟสเพียงอย่างเดียว บางครั้ง Tesla ทำงานที่บริษัท Edson ในปารีส (พ.ศ. 2425-2427) จากนั้นจึงย้ายไปอยู่ที่สหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2431 Tesla ขายสิทธิบัตรทั้งหมดของเขาเกี่ยวกับระบบมัลติเฟสให้กับหัวหน้าของบริษัทชื่อดัง George Vstannhaus ซึ่ง ในแผนของเขาในการพัฒนาเทคโนโลยีกระแสสลับ ( ตรงกันข้ามกับบริษัท Edison) ได้สร้างเครื่องจักรที่ผลิตโดย Tesla ต่อมา Tesla ให้ความสนใจกับเทคโนโลยี ความถี่สูง(“หม้อแปลงเทสลา”) และแนวคิดการส่งกระแสไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้สายไฟ รายละเอียดที่น่าสนใจ: เมื่อตัดสินใจเลือกมาตรฐานของความถี่ทางอุตสาหกรรม และช่วงข้อเสนออยู่ระหว่าง 25 ถึง 133 เฮิร์ตซ์ Tesla เน้นหนักแน่นถึงความถี่ 60 เฮิร์ตซ์ที่เขานำมาใช้ในการติดตั้งนักบิน จากนั้นการที่วิศวกรของ Westinghouse ปฏิเสธข้อเสนอของ Tesla ถือเป็นแรงผลักดันเบื้องต้นสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ตัดสินใจแยกทางกับ Westinghouse แต่ในไม่ช้ามันก็เป็นความถี่นี้ 1.1 ที่ถูกนำไปใช้ในสหรัฐอเมริกาเป็นมาตรฐาน
สิทธิบัตรของ Tesla อธิบายไว้ ตัวเลือกต่างๆระบบหลายเฟส ต่างจากเฟอร์รารีตรงที่ Tesla เชื่อว่ากระแสหลายเฟสควรได้รับจากแหล่งหลายเฟส และไม่ใช้อุปกรณ์เปลี่ยนเฟส โดยอ้างว่าระบบสองเฟสซึ่งเป็นเวอร์ชันขั้นต่ำของระบบมัลติเฟสก็จะเป็นระบบที่ประหยัดที่สุดเช่นกัน Tesla และหลังจากนั้นเขาคือบริษัท Westhouse ก็มุ่งความสนใจไปที่ระบบนี้
ตามแผนผังระบบ Tesla ในรูปแบบที่โดดเด่นที่สุดจะแสดงในรูปที่ 6.4 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสจะแสดงแบบสุ่มสี่สุ่มห้าทางด้านขวา - มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส- ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขดลวดตั้งฉากกันสองตัวหมุนระหว่างเสาซึ่งสร้างก้นปัจจุบันโดยเลื่อนเป็นเฟส 90 ปลายของแต่ละขดลวดถูกนำออกมาบนวงแหวนที่อยู่บนเพลาเครื่องกำเนิด (ในภาพวาดเพื่อความชัดเจนวงแหวนเหล่านี้ มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน)
โรเตอร์ของเครื่องยนต์ยังมีขดลวดในรูปแบบของขดลวดสองเส้นซึ่งตั้งฉากกันและปิดกันเอง ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องยนต์ Tesla ซึ่งต่อมาทำให้ไม่สามารถแข่งขันได้คือการมีเสาหลักที่คดเคี้ยวเป็นก้อน มอเตอร์เหล่านี้มีความต้านทานแม่เหล็กสูงและการกระจายแรงแม่เหล็กตามแนวช่องว่างอากาศไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่ง ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรลดลง สิ่งเหล่านี้เป็นผลมาจากการถ่ายโอนทางกลของวงจรการออกแบบของเครื่องไฟฟ้ากระแสตรงไปสู่เทคโนโลยีไฟฟ้ากระแสสลับ
การออกแบบขดลวดโรเตอร์เมื่อปรากฏในภายหลังก็ไม่ประสบความสำเร็จเช่นกัน อันที่จริงการทำให้ขดลวดมีความเข้มข้น (และไม่กระจายไปทั่วเส้นรอบวงทั้งหมดของโรเตอร์) โดยมีเสาที่ยื่นออกมาบนสเตเตอร์ทำให้สภาพการเริ่มต้นของเครื่องยนต์เสื่อมสภาพ (ขึ้นอยู่กับแรงบิดเริ่มต้นที่ตำแหน่งเริ่มต้นของโรเตอร์) และความจริงที่ว่าขดลวดโรเตอร์มีความต้านทานค่อนข้างสูงทำให้ลักษณะการทำงานแย่ลง
การเลือกระบบกระแสสองเฟสจากระบบมัลติเฟสที่เป็นไปได้ทั้งหมดก็ไม่ประสบความสำเร็จเช่นกัน เป็นที่ทราบกันดีว่าส่วนสำคัญของต้นทุนการติดตั้งเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าประกอบด้วยต้นทุนของโครงสร้างเชิงเส้นและโดยเฉพาะสายไฟเชิงเส้น ในเรื่องนี้เห็นได้ชัดว่ายิ่งจำนวนเฟสที่ใช้น้อยลงจำนวนสายไฟก็จะน้อยลงและอุปกรณ์ส่งกำลังก็จะประหยัดมากขึ้นเท่านั้น ระบบสองเฟสต้องใช้สายไฟสี่เส้น และการเพิ่มจำนวนสายไฟเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับการติดตั้งไฟฟ้ากระแสสลับแบบโดยตรงหรือแบบเฟสเดียวนั้นไม่เป็นที่พึงปรารถนา ดังนั้นในบางกรณี Tesla จึงเสนอให้ใช้สายสามสายในระบบสองเฟสนั่นคือทำให้มีสายเดียวร่วมกัน ในกรณีนี้จำนวนสายไฟลดลงเหลือสามสาย อย่างไรก็ตาม การใช้โลหะสำหรับสายไฟลดลงน้อยกว่าที่คาดไว้ เนื่องจากหน้าตัดของลวดทั่วไปควรมีขนาดใหญ่กว่าหน้าตัดของสายไฟอีกสองเส้นแต่ละเส้นประมาณ 1.5 เท่า (หรือแม่นยำกว่านั้น 2 เท่า)
ปัญหาทางเศรษฐกิจและทางเทคนิคที่พบทำให้การนำระบบสองเฟสไปใช้จริงล่าช้า บริษัท Westinghouse ได้สร้างสถานีหลายแห่งโดยใช้ระบบนี้ ซึ่งสถานีที่ใหญ่ที่สุดคือสถานีไฟฟ้าพลังน้ำไนแอการา