Kumpi voitti, Tesla vai Edison?

Kerran Edison, suurin oppikirjojen keksijä, on aina ollut usein vierailija ensisijaisten kokoonpanossa.

ja yläkoululaiset.Tesla puolestaan ​​​​oli aina epämääräiset kasvot, ja se tapahtui vasta lukiossa

hän joutui kosketuksiin hänen mukaansa nimetyn yksikön kanssa fysiikan luokassa.

Mutta Internetin leviämisen myötä Edisonista on tullut enemmän ja enemmän filistereitä ja Teslasta on tullut salaperäinen

monien ihmisten mielissä Einsteinin vertainen tiedemies.Heidän valituksistaan ​​on tullut myös puhetta.

Tänään aloitamme näiden kahden välillä syttyneestä sähkövirtasodasta.Emme puhu liiketoiminnasta tai ihmisistä

sydämiä, vaan puhua vain näistä tavallisista ja mielenkiintoisista teknisistä periaatteista.

Tesla tai Edison

 

 

Kuten me kaikki tiedämme, nykyisessä sodassa Teslan ja Edisonin välillä Edison itse kukisti Teslan, mutta lopulta

epäonnistui teknisesti, ja vaihtovirrasta tuli sähköjärjestelmän ehdoton herra.Nyt lapset tietävät sen

Vaihtovirtaa käytetään kotona, joten miksi Edison valitsi tasavirran?Miten AC-virtalähdejärjestelmä edusti

Tesla voittaa DC?

Ennen kuin puhumme näistä asioista, meidän on ensin tehtävä selväksi, että Tesla ei ole vaihtovirran keksijä.Faraday

tiesi menetelmän tuottaa vaihtovirta, kun hän tutki sähkömagneettisen induktion ilmiötä vuonna 1831,

ennen Teslan syntymää.Kun Tesla oli teini-iässä, suuret vaihtovirtageneraattorit olivat olleet käytössä.

Itse asiassa se, mitä Tesla teki, oli hyvin lähellä Wattia, jonka tarkoituksena oli parantaa vaihtovirtageneraattoria, jotta se soveltuisi paremmin suuren mittakaavan käyttöön.

AC sähköjärjestelmät.Tämä on myös yksi niistä tekijöistä, jotka vaikuttivat AC-järjestelmän voittoon nykyisessä sodassa.Samalla lailla,

Edison ei ollut tasa- ja tasavirtageneraattoreiden keksijä, mutta hänellä oli myös tärkeä rooli

tasavirran edistäminen.

Siksi se ei ole niinkään Teslan ja Edisonin välinen sota kuin kahden virtalähdejärjestelmän ja yrityksen välinen sota.

ryhmiä heidän takanaan.

PS: Tarkistellessani tietoja huomasin joidenkin ihmisten sanoneen, että Raday keksi maailman ensimmäisen vaihtovirtageneraattorin –

thelevygeneraattori.Itse asiassa tämä väite on väärä.Kaaviosta voidaan nähdä, että levygeneraattori on a

DC generaattori.

Miksi Edison valitsi tasavirran?

Sähköjärjestelmä voidaan yksinkertaisesti jakaa kolmeen osaan: sähköntuotanto (generaattori) - voimansiirto (jakelu)

(muuntajat,johdot, kytkimet jne.) – virrankulutus (eri sähkölaitteet).

Edisonin aikakaudella (1980-luvulla) tasavirtajärjestelmässä oli kypsä tasavirtageneraattori sähköntuotantoon, eikä muuntajaa tarvittu

vartenvoimansiirto, kunhan johdot on pystytetty.

Mitä tulee kuormaan, niin kaikki käyttivät tuolloin sähköä pääasiassa kahteen tehtävään, valaistukseen ja moottorien ajoon.Hehkulampuille

käytetään valaistukseen,niin kauan kuin jännite on vakaa, ei ole väliä onko se tasa- vai vaihtovirta.Mitä tulee moottoreihin, teknisistä syistä

AC-moottoreita ei ole käytettykaupallisesti, ja kaikki käyttävät DC-moottoreita.Tässä ympäristössä tasavirtajärjestelmä voi olla

sanotaan molempiin suuntiin.Lisäksi tasavirralla on se etu, että vaihtovirta ei voi täsmätä, ja se on kätevä varastointiin,

niin kauan kuin akkua on,sitä voidaan säilyttää.Jos virransyöttöjärjestelmä epäonnistuu, se voi nopeasti vaihtaa akkuun virransyöttöä varten

hätätapauksessa.Meillä yleisesti käytettyUPS-järjestelmä on itse asiassa tasavirtaakku, mutta se muunnetaan vaihtovirtalähteeksi

tehoelektroniikan avulla.Jopa voimalaitoksiaja sähköasemat on varustettava tasavirtaakuilla tehon varmistamiseksi

tärkeiden laitteiden toimittaminen.

Miltä vaihtovirta sitten näytti silloin?Voidaan sanoa, ettei ole ketään, joka voisi taistella.Aikuiset vaihtovirtageneraattorit – ei ole olemassa;

voimansiirtomuuntajat – erittäin alhainen hyötysuhde (lineaarisen rautaydinrakenteen aiheuttama reluktanssi ja vuotovirta ovat suuria);

mitä tulee käyttäjiin,jos DC-moottorit kytketään vaihtovirtaan, ne silti melkein, sitä voidaan pitää vain koristeena.

Tärkeintä on käyttökokemus – virtalähteen vakaus on erittäin huono.Vaihtovirtaa ei voi vain tallentaa

kuten suoravirta, mutta vaihtovirtajärjestelmä käytti tuolloin sarjakuormia, ja kuorman lisääminen tai poistaminen linjasta

aiheuttaa muutoksiakoko linjan jännite.Kukaan ei halua lamppujensa välkkyvän, kun naapurin valot sytytetään ja sammutetaan.

Miten vaihtovirta syntyi

Tekniikka kehittyy, ja pian, vuonna 1884, unkarilaiset keksivät tehokkaan suljetun ydinmuuntajan.Rautainen ydin

tämä muuntajamuodostaa täydellisen magneettipiirin, joka voi parantaa huomattavasti muuntajan tehokkuutta ja välttää energiahäviön.

Se on periaatteessa samarakennetta kuin nykyään käyttämämme muuntaja.Vakausongelmat ratkeavat myös sarjasyöttöjärjestelmän mukaisesti

korvataan rinnakkaissyöttöjärjestelmällä.Näillä mahdollisuuksilla Tesla tuli vihdoin näyttämölle, ja hän keksi käytännöllisen vaihtovirtageneraattorin

jota voitaisiin käyttää tämän uudentyyppisen muuntajan kanssa.Itse asiassa samaan aikaan Teslan kanssa oli kymmeniä keksintöön liittyviä patentteja

vaihtovirtageneraattoreille, mutta Teslalla oli enemmän etuja, ja se arvosti sitäWestinghouse ja edistetään suuressa mittakaavassa.

Mitä tulee sähkön kysyntään, jos kysyntää ei ole, luo kysyntää.Edellinen vaihtovirtajärjestelmä oli yksivaiheinen AC,

ja Teslakeksi käytännöllisen monivaiheisen asynkronisen AC-moottorin, joka antoi AC:lle mahdollisuuden näyttää kykynsä.

Monivaiheisella vaihtovirralla on monia etuja, kuten yksinkertainen rakenne ja alhaisemmat siirtolinjojen ja sähkön kustannukset

laitteet,ja erikoisin on moottorikäytössä.Monivaiheinen vaihtovirta koostuu sinimuotoisesta vaihtovirrasta

tietty vaihekulmaero.Kuten kaikki tiedämme, muuttuva virta voi aiheuttaa muuttuvan magneettikentän.Muuta muutokseen.Jos

järjestely on kohtuullinen, magneettinenkenttä pyörii tietyllä taajuudella.Jos sitä käytetään moottorissa, se voi käyttää roottoria pyörimään,

joka on monivaiheinen vaihtovirtamoottori.Teslan tähän periaatteeseen perustuvan moottorin ei tarvitse edes tarjota magneettikenttää

roottori, mikä yksinkertaistaa huomattavasti rakennettaja moottorin hinta.Mielenkiintoista on, että Muskin "Tesla" -sähköauto käyttää myös asynkronista vaihtovirtaa

moottorit, toisin kuin kotimaani sähköautot, joita käytetään pääasiassasynkroniset moottorit.

W020230217656085181460

Kun saavuimme tänne, huomasimme, että vaihtovirta on ollut tasavirran kanssa samassa tasossa sähköntuotannon, siirron ja kulutuksen suhteen.

niin kuinka se nousi taivaalle ja valtasi koko sähkömarkkinan?

Avain on hinnassa.Ero häviössä lähetysprosessissa on laajentanut kuilua täysin

DC ja AC siirto.

Jos olet oppinut sähköalan perustiedot, tiedät, että pitkän matkan voimansiirrossa alhaisempi jännite johtaa

suurempi menetys.Tämä häviö tulee johtovastuksen tuottamasta lämmöstä, mikä nostaa voimalaitoksen kustannuksia turhaan.

Edisonin DC-generaattorin lähtöjännite on 110V.Tällainen pieni jännite vaatii voimalaitoksen asentamisen jokaisen käyttäjän lähelle.Sisään

alueilla, joilla on suuri virrankulutus ja tiheät käyttäjät, virtalähteen kantama on vain muutama kilometri.Esimerkiksi Edison

rakensi ensimmäisen tasavirtalähdejärjestelmän Pekingissä vuonna 1882, joka pystyi toimittamaan virtaa vain 1,5 kilometrin säteellä voimalaitoksesta oleville käyttäjille.

Puhumattakaan niin monen voimalaitoksen infrastruktuurikustannuksista, voimaloiden voimanlähde on myös suuri ongelma.Siihen aikaan,

kustannusten säästämiseksi oli parasta rakentaa voimalaitokset jokien lähelle, jotta ne voisivat tuottaa sähköä suoraan vedestä.Kuitenkin,

jotta sähköä voidaan toimittaa kaukana vesivaroista oleville alueille, lämpövoimaa on käytettävä sähkön tuottamiseen ja kustannuksiin

myös kivihiilen polttaminen on lisääntynyt paljon.

Toinen ongelma on myös pitkän matkan voimansiirto.Mitä pidempi linja, sitä suurempi vastus, sitä enemmän jännitettä

pudota linjaan, ja käyttäjän jännite kaukaisimmassa päässä voi olla niin alhainen, ettei sitä voida käyttää.Ainoa ratkaisu on lisätä

voimalaitoksen lähtöjännite, mutta se aiheuttaa lähellä olevien käyttäjien jännitteen liian korkeaksi, ja mitä minun pitäisi tehdä, jos laite

on palanut?

Vaihtovirralla ei ole tällaista ongelmaa.Niin kauan kuin muuntajaa käytetään lisäämään jännitettä, voimansiirto on kymmeniä

kilometrit eivät ole ongelma.Pohjois-Amerikan ensimmäinen vaihtovirtalähdejärjestelmä voi käyttää 4000 V:n jännitettä virran syöttämiseen 21 km:n päässä oleville käyttäjille.

Myöhemmin Westinghousen vaihtovirtajärjestelmällä Niagaran putouksilla oli jopa mahdollista saada sähköä 30 kilometrin päässä sijaitsevaan Fabroon.

W020230217656085295842

Valitettavasti tasavirtaa ei voi tehostaa tällä tavalla.Koska AC-tehostuksen periaate on sähkömagneettinen induktio,

yksinkertaisesti sanottuna muuttuva virta muuntajan toisella puolella tuottaa muuttuvan magneettikentän ja muuttuvan magneettikentän

tuottaa muuttuvan indusoidun jännitteen (sähkövoiman) toiselle puolelle.Avain muuntajan toimimiseen on, että virran on oltava

muutosta, jota DC:llä ei ole.

Tämän sarjan teknisten ehtojen täyttämisen jälkeen AC-virtalähdejärjestelmä voitti täysin tasavirran alhaisilla kustannuksillaan.

Edisonin tasavirtayhtiö rakennettiin pian toiseksi kuuluisaksi sähköyhtiöksi – yhdysvaltalaiseksi General Electriciksi..


Postitusaika: 29.5.2023