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專利:交流發(fā)電機(jī)影響了世界

電能,是人類現(xiàn)代社會不可缺少的能源。1831年,邁克爾·法拉第(Faraday)將一個封閉電路中的導(dǎo)線通過電磁場,導(dǎo)線轉(zhuǎn)動有電流過電線,人類從此了解到電和磁場之間有某種緊密的關(guān)聯(lián)。隨后,法拉第建造了第一座發(fā)電機(jī)原型,由此產(chǎn)生了電力。1880年,愛迪生研制出直流發(fā)電機(jī),1882年愛迪生電氣照明公司在紐約建立了第一座發(fā)電站,電能開始在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活等方面得以應(yīng)用。
為了保證遠(yuǎn)距離輸送電的效率,人們開始思考利用電壓容易改變的“交流電”。被譽(yù)為交流電之父、無線電之父的美國機(jī)械工程師、電機(jī)工程師尼古拉特斯拉(NikoIaTesla,1856一1943年)在1887年組裝完成了世界上最早的無電刷交流電感應(yīng)馬達(dá)。同年,特斯拉為他發(fā)明的電磁發(fā)電機(jī)在美國申請了專利,并于1888年獲得名為“電磁電機(jī)”的美國US381968號專利權(quán)。
這件專利所保護(hù)的是一種由電樞(發(fā)電機(jī)的定子)、線圈磁極(發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子)和發(fā)電機(jī)形成的交流發(fā)電機(jī)。定子由電樞鐵芯、均勻排放的三相繞組及機(jī)座和端蓋等組成。轉(zhuǎn)子的線圈磁極通入直流電流,產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(稱為轉(zhuǎn)子磁場),其有效勵磁線圈與靜正的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子磁場隨同一起旋轉(zhuǎn)、每轉(zhuǎn)一周,磁力線順序切割定子的每相繞組,在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢,從而提供更安全、可靠和簡單的發(fā)電系統(tǒng)。
此后多年,特斯拉專注于交流電電力系統(tǒng)和電力傳輸技術(shù)的研究,先后共申請了60余項(xiàng)相關(guān)專利。其中,不僅包括交流電產(chǎn)生裝置,還包括電力傳輸系統(tǒng)、穩(wěn)壓裝置、交流電分流裝置、交流電電流接收裝置和交流電流量測試裝置等。這一系列專利奠定了交流電電力系統(tǒng)的基礎(chǔ),成為人類社會的寶貴富。值得一提的是,特斯拉于1890年就提出了關(guān)于“高頻率”(巧000赫茲)交流發(fā)電機(jī)的專利申請,于1891年獲得美國Us447921號專利權(quán)。

隨著特斯拉在交流電領(lǐng)域研究成果的不斷呈現(xiàn),愛迪生與特斯拉之間關(guān)于直流電和交流電之間的競爭愈演愈烈。直到特斯拉發(fā)明了異步電動機(jī),交流電遠(yuǎn)距離高壓傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)也就體現(xiàn)出來,同時也槧關(guān)了機(jī)器不能用交流電的回題。1891年之后,多相交流發(fā)電機(jī)被廣泛的于供應(yīng)電。
1895年,特斯拉開始組建舉世聞名的尼亞加拉水電站。1897年,第一座萬匹馬力的發(fā)電站建成,成為35公里外的紐約州水牛城苤主要供電來源:其后10多座大大小小的發(fā)電站相繼建成,每日所產(chǎn)生的電力足以供應(yīng)美國紐約州和加拿大安大略省用電總需求的1/4。至今,這項(xiàng)建砹足足超過“}年的電力傳輸系統(tǒng)仍然運(yùn)作如常,從未閆所地在產(chǎn)出能源,可謂是人類近百年科學(xué)史上的一大奇跡。這個科學(xué)上的而年奇跡,就是天才科學(xué)家特斯拉的設(shè)計成果,其中共運(yùn)用了斯拉的9項(xiàng)專利發(fā)明,包括他所發(fā)明的交流電發(fā)電機(jī)和交流電輸電技術(shù)。
當(dāng)時的專利許可使用費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn),特斯拉所擁有的交流電相關(guān)專利權(quán),使用者每生產(chǎn)一匹交流電就必須向特斯拉繳納1美元的專利使用費(fèi)。使’。’在強(qiáng)大的利益驅(qū)動動下,當(dāng)時一團(tuán)勢力要挾特斯拉放弁相關(guān)專利權(quán),并意圖獨(dú)占牟利。。經(jīng)過多番交涉后,特斯拉決定放棄交流電的專利權(quán),不再收取任亻可專利使用,從享給社會

特斯拉早在一、百多年前就利用專利制度,構(gòu)建了自己在交流電領(lǐng)域的獨(dú)立王國。雖然他因主動放部分專利權(quán)而沒有獲得多少經(jīng)濟(jì)收益,但是對于今天的發(fā)明者和個業(yè)經(jīng)營者來說他仍然可以你得上是專利戰(zhàn)略的先行者、為當(dāng)今企業(yè)專利戰(zhàn)略的實(shí)施提供了很好的參號和借鑒。從技術(shù)領(lǐng)域來看,特斯拉擁有的60金項(xiàng)專利,蓋了整個交流電系統(tǒng),其他人想要開設(shè)流發(fā)電置或建造電必須認(rèn)得他的專利授權(quán)。從專利保護(hù)地域范圍來看,除美國之外,特斯拉還.在加拿人、英國和奧地利申請了專利,在當(dāng)時的發(fā)達(dá)國家都構(gòu)建了自己的專利版圖。如果特斯拉當(dāng)年沒有放棄他的專利權(quán)而是建立自己的商業(yè)國,他的前景是不可估量的。
特斯拉一生獨(dú)自開發(fā)并取得專利700多項(xiàng),合作開發(fā)達(dá)1000以上,其中包括:1898年奠定無線電遙控技術(shù)基礎(chǔ)的美國US613809號專利(專利匯專利號查詢)等20多項(xiàng)無線電領(lǐng)域的專利,以及1899年的x光攝影技術(shù)專利等。但特斯拉從不在意自己的財務(wù)狀況,專利使用分文未放入自己囊中。1943年1月7日在窮困且被遺忘的情況下,特斯拉在紐約人旅館因心臟衰竭孤獨(dú)地死去,享年87歲。
1960年在法國巴黎召開的國際計量人會上,電磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位被命名為特斯拉,簡稱“特”,以紀(jì)念這位偉人的發(fā)明家在電磁學(xué)領(lǐng)域作出的杰出貢獻(xiàn)。

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