8872 és 8873 sz.  hsz.-ekre reagálva:

 

És:

 

AZ ASZINKRON MOTOR FELTALÁLÁSA
Az indukciós (aszinkron) motor működésének alapja az a felfedezés, hogy a gép kerülete mentén egymáshoz képest térben eltolt (többfázisú) álló tekercsekkel is lehet forgó mágneses teret létesíteni, ha azokban többfázisú (időben egymáshoz képest eltolt) váltakozó áram folyik.
Arago (1786—1853), Faraday (1791—1867), Deprez (1843—1918) és mások kísérletei után ez először Galileo Ferraris olasz fizikusnak sikerült 1885-ben. Kiálló pólusokon egymáshoz képest 90°-ra elhelyezett két tekercselést egyfázisú árammal táplált. Az egyik tekercs elé ohmos ellenállást, a másik elé induktivitást kapcsolt, -így valósítva meg az áramok időbeli fáziskülönbségét.

A keletkezett forgómező üreges rézhengert hajtott.

Ferraris 1847-ben született az olaszországi Livornóban és egyetemi tanulmányainak befejezése után a torinói katonai tanintézet fizikatanára lett. 1885-ben tartott előadásában ő volt az, aki először méltatta a Ganz-gyári mérnökök (Zipernowsky, Déri és Bláthy) érdemeit a transzformátorrendszer megalkotásában. Ferraris nem ismerve fel találmányának korszakalkotó, gyakorlati jelentőségét, azt csak 1888-ban tette közzé azzal a megjegyzéssel, hogy felfedezése legfeljebb a fogyasztásmérők területén használható fel
(!)•
Bláthy 1889-ben kifejlesztett fogyasztásmérője tényleg lényegében kétfázisú indukciós motor, melynek forgórésze ún. Ferraris-tárcsa.
Téves gondolatmenettel Ferraris arra a helytelen következtetésre is jutott, hogy az általa készített motor hatásfoka 50%-nál jobb sohasem lehet.
Ferraris felfedezésének 100 éves jubüeuma alkalmából, 1986-ban Torinóban ünnepi ülésszakon emlékeztek meg erről a nevezetes eseményről (8). A magyar elektrotechnikusok képviseletében többen is közleményekkel vettek részt ezen a konferencián.
Ferraris közleményének megjelenése előtt mások is próbálkoztak többfázisú gépek létrehozásával.
A legnagyobb és maradandó siker Nikola Tesla nevéhez fűződik: gyakorlatilag ő tekinthető az indukciós motor feltalálójának

 

Tesla 1856-ban született horvátországi szerb családban. A grazi műszaki főiskolán folytatott tanulmányai alatt, a 70-es évek végén történt, hogy a főiskola egy Grammé-dinamót kapott Párizsból, amelyik motorként járatva, erősen szikrázott. Tesla fantáziájában — önéletrajza szerint — ekkor merült fel először a kommutátor nélküli, nem szikrázó villamos motor gondolata (2).
1882 elején Tesla Budapesten tartózkodott. Visszaemlékezései szerint ekkor sejtette meg, hogy egymáshoz képest fázisban eltolt áramok mágneses mezeje ugyanolyan erőhatást fejthet ki egy vezetőre, mint a mozgó mágnesek.
Tesla 1883—84 folyamán Edison alkalmazottjaként Strasbourgban dolgozott: a magyar Puskás-fivérek ajánlották be Edisonhoz (7). Itt volt először lehetősége arra, hogy szabad idejében egy kis kísérleti motort készítsen.
Abban az időben motorként még kizárólag egyenáramú gépeket alkalmaztak, csak egyfázisú váltakozó áramot ismertek és azt kizárólag vüágítási célra használták, sőt transzformátor sem létezett még! A gondolat tehát még távolról sem érett meg a kiviteké, és így a megvalósulás még évekig váratott magára.
Tesla 1884 nyarától kezdve már Amerikában dolgozott Edisonnál, a váltakozó áram esküdt ellenfelénél. Tőle kísérleteihez támogatást nem kaphatott. 1885 márciusában önállósította magát, majd 1887-ben* sikerült félmillió dollárnyi kölcsönt szereznie. Ezután dolgozta ki néhány hónap alatt többfázisú rendszerének motorjaira, generátoraira, erőátviteli és elosztó berendezéseire vonatkozó első hát szabadalmát. Ezek között szerepelt az indukciós motor is, amelyet ezután évekig világszerte „Tesla-motorként" emlegettek
Az erre vonatkozó szabadalmakban a motor felépítésének sokféle szóba jöhető változata megtalálható, amint ez a szabadalmi leírásokban már akkor is megszokott és természetes gyakorlat volt.

 

Az egyik változatban az állóresz Grammé-gyűrűn elhelyezett kétfázisú tekercselést tartalmaz és a rotor két párhuzamos síkkal határolt hengerhasáb (borotvapenge-alak).
Egy másik változatban az állórész permanens mágnes és ebben forog a kétfázisú forgórész.
Egy további változatnál a kiálló pólusokon elhelyezett állórész tekercseken belül vashenger forgott.
Tesla mutatott rá először arra is, hogy a háromfázisú rendszerben a fázisok megfelelő kapcsolásával 3 vezetővel is megoldható az energiaátvitel Nikola Tesla 1888. május 16-án az ÁJEE (az amerikai villamosmérnökök egyesülete) előtt tartott előadásában bemutatta a szabadalmi hivatalban már előzőleg megvizsgált két, kétfázisú prototípus indukciós motort. Az előadás nagy sikert aratott. George Westinghouse azonnal hajlandó volt Tesla összes, a többfázisú rendszerre vonatkozó szabadalmát megvásárolni: ez 1887— 1891 között összesen 40 szabadalmat jelentett.
A feltaláló 1888—1889-ben Westinghouse tanácsadója volt. Soká tartott még azonban, amíg az indukciós motor ma ismert formái kialakultak és el tudtak terjedni. Ebben a munkában Tesla már nem vett részt. Még vele együtt és távozása után is Charles F. Scott volt a fejlesztési munka fő irányítója Westinghouse pittsburghi gyárában (4).

 

Amerikában abban az időben csak 125 és 133 Hz frekvenciájú, egyfázisú hálózatok léteztek. Ezekhez még Tesla javasolt soros kapcsolású induktivitással olyan kapcsolást, amelyik a fáziseltolást, a kétfázisú üzemet és a motor hasznalatát lehetővé tette.
Az is nyüvánvalóvá lett, hogy az üyen, aránylag nagy frekvenciák nem kedveznek a motor tulajdonságainak: vagy előnytelenül nagy pólusszám szükséges, vagy a fordulatszám lesz túl nagy. Általános ipari felhasználásra készülő kisebb motorok esetén ezek a hátrányok jelentősnek mutatkoztak, és ezért Westinghouse két évig — 1890—91-ben — szüneteltette is a motorral kapcsolatos fejlesztési munkát (4).
L. B. Stillwell javaslatára 1890-ben vezette be Westinghouse a 60 periódus alkalmazását. Ez a körülmény kedvezően befolyásolta a motorok tulajdonságait és új lendületet adott az indukciós motorok fejlődésének A további fejlesztési munka során is még többféle szerkezeti megoldással próbálkoztak.  
Scott dolgozta ki a hornyolt szekunder részt, elosztott tekercseléssel, a hornyolt armatúra alkalmazása pedig Lamme nevéhez fűződik, aki szintén évtizedekig foglalkozott Westinghouse-nál váltakozóáramú gépek fejlesztésével. Westinghouse első, állórészen és forgórészen egyaránt elosztott tekercselésű motorja 1892-ben készült el: itt az állórész volt a primer, a rotor pedig a szekunder rész.
1892—93-ban volt a chicagói vüágkiállítás, ahol már több cég jelentkezett indukciós motorokkal.
Ebben az időben ugyanis már Európában is nagy lendülettel megindult egy hasonló fejlődés. Földrészünkön — nem utolsó sorban a Ganz-gyár működésének hatására — a váltakozóáramú technika kezdetétől fogva sokkal kisebb frekvenciák terjedtek el mint Amerikában. A Ganz-gyár, pL hosszú ideig a 42 Hz periódusszámot alkalmazta, mint szokványos frekvenciát.
A svájci Oerlikonnál az angol származású Charles E. L. Brown  (1863— 1924), a német AEG-nél az orosz születésű
Michael Dolivo-Dobrowolsky (1862—1919), és valamivel előttük a német Haselwander és az angol Bradley
voltak azok, akik a többfázisú energiaátvitel és az indukciós motorok kifejlesztésében az élen jártak.
Brown volt egyébként később a mai Brown-Boveri cég egyik alapítója.

 

Dobrowolsky 1889-ben szabadalmaztatta az elektrotechnika legegyszerűbb és legkevésbé kényes motortípusát, a rövidrezárt forgórészű aszinkron gépet és még ebben az évben elkészítette az első háromfázisú indukciós motorokat, előbb kalickás, majd csúszógyürüs forgórésszel. Ő vezette be a „forgóáram" („Drehstrom") elnevést is: a „Wechselstrom" elnevezés ebben az időben egyfázisú váltakozóáramot jelentett
Ugyancsak Dolivo-Dobrowolsky mutatott rá arra, hogy Ferraris tévedett amikor az indukciós motorfajta maximális lehetséges hatásfokát 50%-ban állapította meg.
Dobrowolsky és Brown, ül. az AEG és az Oerlikon cégek között szoros együttműködés alakult ki és közösen vettek részt az elektrotechnika fejlődésének egyik fontos állomását jelentő, híres 1891. évi frankfurti kiállításon.
A Neckar folyón épült lauffeni vízerőműben egy 210 kW-os Oerlikon generátor 40 Hz-es, háromfázisú energiát áhított elő. Ennek áramát háromfázisú transzformátorok segítségével Frankfurtba vezették A 175 km hosszú, 16 kV-os távvezeték másik végén AEG gyártmányú motorok szivatytyúkat és ventillátorokat hajtottak.

Ezekben az években tehát a forgómező és az indukciós motor eszméje egymástól függetlenül (esetleg a többiek szabadalmait megkerülve) világszerte több feltalálót és konstruktőrt is foglalkoztatott. A gondolat ugyanúgy a „levegőben lógott" 1887—89-ben, mint 4 évvel előbb a transzformátorrendszer eszméje. Tesla történelmi érdeme az, hogy a forgóáramú motort első ízben megalkotta és a többfázisú rendszer előnyeit először tárta fel (5). Ahogy maga Tesla írta: a váltakozóáramú energiaátvitelnek ez az új (és mindmáig uralkodó) rendszere a kellő lélektani pillanatban keletkezett.
Természetesen még évek teltek el, amíg Amerikában és Európában is általánosan elterjedt a háromfázisú erőátviteli rendszer és a ma megszokott szerkezetű indukciós motorok alkalmazása. A háromfázisú rendszer -és az indukciós motorok fejlődése és kialakulása lényegében feltételezte egymást és csak együtt válhattak világraszóló jelentőségűvé. Tesla és Dolivo-Dobrowolsky szerepe Amerikában ül. Európában ebben a megvágításban egyenértékűnek látszik.
A kezdeti ellenkezés után az Edison és Thomson-Houston cégek egyesüléséből 1892 -ben létrejött mammut-cég, a General Electric Company is ráállt az indukciós motorok gyártására, elsősorban a Thomson-Houston
vállalat váltakozóáramú gyakorlatának nyomdokain haladva (8).
A német AEG-t 1883—87 között még Deutsche Edison Gesellschaftnak nevezték. Bár az amerikai Edison a váltakozóáram alkalmazását még 1889-ben is mereven ellenezte, ez nem volt akadálya annak, hogy a német Edison cég utódánál Dobrowolsky kifejlessze a háromfázisú indukciós motort.
Az indukciós motorok elméletének kidolgozásában fontos szerepe volt Ch. P. Steinmetz,  német származású, amerikai elektrotechnikusnak is, aki éppen a General Electric cégnél fejtett ki vüághírre szert tett tevékenységet.

Azt a kisebb üzemet, ahol Steinmetz azelőtt dolgozott, a GE. egyszerűen megvásárolta, hogy ezt a kiváló szakembert megszerezze. Ő vezette be pl. a helyettesítő kapcsolási vázlat és a komplex számítási módszer használatát. Ő alkalmazott először egyfázisú motorok segédfázisával párhuzamosan kapcsolt induktivitást.

 

FOLYT.KÖV.