电能,是人类现代社会不可缺少的能源。1831年,迈克尔·法拉第(Faraday)将一个封闭电路中的导线通过电磁场,导线转动有电流过电线,人类从此了解到电和磁场之间有某种紧密的关联。随后,法拉第建造了第一座发电机原型,由此产生了电力。1880年,爱迪生研制出直流发电机,1882年爱迪生电气照明公司在纽约建立了第一座发电站,电能开始在工农业生产和日常生活等方面得以应用。
为了保证远距离输送电的效率,人们开始思考利用电压容易改变的“交流电”。被誉为交流电之父、无线电之父的美国机械工程师、电机工程师尼古拉特斯拉(NikoIaTesla,1856一1943年)在1887年组装完成了世界上最早的无电刷交流电感应马达。同年,特斯拉为他发明的电磁发电机在美国申请了专利,并于1888年获得名为“电磁电机”的美国US381968号专利权。
这件专利所保护的是一种由电枢(发电机的定子)、线圈磁极(发电机的转子)和发电机形成的交流发电机。定子由电枢铁芯、均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子的线圈磁极通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场),其有效励磁线圈与静正的电枢绕组相交链。转子旋转时,转子磁场随同一起旋转、每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势,从而提供更安全、可靠和简单的发电系统。
此后多年,特斯拉专注于交流电电力系统和电力传输技术的研究,先后共申请了60余项相关专利。其中,不仅包括交流电产生装置,还包括电力传输系统、稳压装置、交流电分流装置、交流电电流接收装置和交流电流量测试装置等。这一系列专利奠定了交流电电力系统的基础,成为人类社会的宝贵富。值得一提的是,特斯拉于1890年就提出了关于“高频率”(巧000赫兹)交流发电机的专利申请,于1891年获得美国Us447921号专利权。
随着特斯拉在交流电领域研究成果的不断呈现,爱迪生与特斯拉之间关于直流电和交流电之间的竞争愈演愈烈。直到特斯拉发明了异步电动机,交流电远距离高压传输的优点也就体现出来,同时也椠关了机器不能用交流电的回题。1891年之后,多相交流发电机被广泛的于供应电。
1895年,特斯拉开始组建举世闻名的尼亚加拉水电站。1897年,第一座万匹马力的发电站建成,成为35公里外的纽约州水牛城苤主要供电来源:其后10多座大大小小的发电站相继建成,每日所产生的电力足以供应美国纽约州和加拿大安大略省用电总需求的1/4。至今,这项建砹足足超过“}年的电力传输系统仍然运作如常,从未闫所地在产出能源,可谓是人类近百年科学史上的一大奇迹。这个科学上的而年奇迹,就是天才科学家特斯拉的设计成果,其中共运用了斯拉的9项专利发明,包括他所发明的交流电发电机和交流电输电技术。
当时的专利许可使用费的标准,特斯拉所拥有的交流电相关专利权,使用者每生产一匹交流电就必须向特斯拉缴纳1美元的专利使用费。使’。’在强大的利益驱动动下,当时一团势力要挟特斯拉放弁相关专利权,并意图独占牟利。。经过多番交涉后,特斯拉决定放弃交流电的专利权,不再收取任亻可专利使用,从享给社会
特斯拉早在一、百多年前就利用专利制度,构建了自己在交流电领域的独立王国。虽然他因主动放部分专利权而没有获得多少经济收益,但是对于今天的发明者和个业经营者来说他仍然可以你得上是专利战略的先行者、为当今企业专利战略的实施提供了很好的参号和借鉴。从技术领域来看,特斯拉拥有的60金项专利,盖了整个交流电系统,其他人想要开设流发电置或建造电必须认得他的专利授权。从专利保护地域范围来看,除美国之外,特斯拉还.在加拿人、英国和奥地利申请了专利,在当时的发达国家都构建了自己的专利版图。如果特斯拉当年没有放弃他的专利权而是建立自己的商业国,他的前景是不可估量的。
特斯拉一生独自开发并取得专利700多项,合作开发达1000以上,其中包括:1898年奠定无线电遥控技术基础的美国US613809号专利(专利汇–专利号查询)等20多项无线电领域的专利,以及1899年的x光摄影技术专利等。但特斯拉从不在意自己的财务状况,专利使用分文未放入自己囊中。1943年1月7日在穷困且被遗忘的情况下,特斯拉在纽约人旅馆因心脏衰竭孤独地死去,享年87岁。
1960年在法国巴黎召开的国际计量人会上,电磁感应强度的单位被命名为特斯拉,简称“特”,以纪念这位伟人的发明家在电磁学领域作出的杰出贡献。
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