到底特斯拉与费拉里斯是如何想到多相交流电机的呢?
一、前言
书接上文,三相电发展历史中,特斯拉与费拉里斯同时设计了两相发电机以及电动机。按照特斯来的话来说,两个方案在很多细枝末节方面都是一样的。那么这个两个各自如何有了这样惊人的发现的呢?下面让我们听听Kathy老师如何讲述其中的故事的吧。
二、高压交流输电
首先从1884年伽利略·费拉里斯谈起吧。那时费拉里斯37岁,是一位物理教授。担任意大利都宁电气展览会主席。这次展览非常重要,就在那次展览会上,一位法国人名叫吕西安·盖拉多与他的经济资助人约翰·吉布斯展示了长距离输电技术。输电展示工程是从30公里,大约20英里开外兰多瀑布发电送往都宁,线路损耗非常小。他使用了高压输电技术,传输电流非常小才使得长距离输电成为可能。
▲ 图1.1.1 伽利略·费拉里斯
他们使用了二次发电技术,实际上就是我们所熟知的变压器改变交流电压,从低压到高压转换来实现安全高效输电。费拉里斯意识到这项技术的重要性,以意大利政府的名义给予他们奖励。
▲ 图1.2.2 交流高压输电
在1881年1月,费拉里斯自己开展相应的研究,并发表了论文。费拉里斯的论文是如此超前,如果不是他在科学界是一流专家,别人很难相信他的研究成果。至少当时还是有人弄明白了他的研究结果,认为对于对于交流输电问题,即将电能从发电中心在广大区域范围内传输,现在找到了一个令人满意的解决方案。
费拉里斯认为变压器,特别是由ZDB公司制作的超级变压器使得交流长距离输电比起直流电更加实际。他和其他人都知道交流电当时还存在一个大问题,就是没有相应的交流电表和电动机。
▲ 图1.2.3 ZBD的二次发电技术,即变压器技术
三、极化光波
在1885年早些时候,费拉里斯在讲授光线极化时得到制作两相电机和发电机的灵感。按照詹姆斯·克拉克·麦克斯韦方程,光线是一个电磁波。电磁波中电场振荡方向称为光的极化方向。如果电场水平方向振动称为水平极化,如果是垂直方向振动则被称为垂直极化,与此此类推。