Hver vann, Tesla eða Edison?

Einu sinni hefur Edison, sem mesti uppfinningamaður kennslubóka, alltaf verið tíður gestur í samsetningu frumkvöðla.

og nemendur á miðstigi.Tesla var aftur á móti alltaf með óljóst andlit og það var bara í menntaskóla sem

hann komst í samband við eininguna sem nefnd er eftir honum í eðlisfræðitíma.

En með útbreiðslu internetsins hefur Edison orðið sífellt heimskari og Tesla orðin dularfull

vísindamaður á pari við Einstein í hugum margra.Kvörtun þeirra hefur einnig orðið til umræðu á götunum.

Í dag verður byrjað á rafstraumsstríðinu sem braust út á milli þeirra tveggja.Við munum ekki tala um fyrirtæki eða fólk

hjörtu, en talaðu aðeins um þessar venjulegu og áhugaverðu staðreyndir út frá tæknilegum meginreglum.

Tesla eða Edison

 

 

Eins og við vitum öll, í núverandi stríði milli Tesla og Edison, yfirgnæfði Edison Tesla persónulega, en að lokum

bilaði tæknilega og riðstraumur varð alger yfirráðamaður raforkukerfisins.Nú vita börn það

Rafstraumur er notaður heima, svo hvers vegna valdi Edison jafnstraum?Hvernig sýndi AC aflgjafakerfið

eftir Tesla sigra DC?

Áður en við tölum um þessi mál verðum við fyrst að gera það ljóst að Tesla er ekki uppfinningamaður riðstraums.Faraday

þekkti aðferðina við að búa til riðstraum þegar hann rannsakaði fyrirbærið rafsegulvirkjun árið 1831,

áður en Tesla fæddist.Þegar Tesla var á táningsaldri höfðu stórir alternatorar verið til.

Reyndar var það sem Tesla gerði mjög nálægt Watt, sem var að bæta alternatorinn til að gera hann hentugri fyrir stórfellda

Rekstrarkerfi.Þetta er líka einn af þeim þáttum sem stuðlaði að sigri AC-kerfisins í yfirstandandi stríði.Á sama hátt,

Edison fann ekki upp jafnstraums- og jafnstraumsrafala, en hann gegndi einnig mikilvægu hlutverki í

kynningu á jafnstraumi.

Þess vegna er þetta ekki svo mikið stríð á milli Tesla og Edison heldur stríð milli tveggja aflgjafakerfa og fyrirtækisins.

hópa á bak við sig.

PS: Í því ferli að athuga upplýsingarnar sá ég að sumir sögðu að Raday hafi fundið upp fyrsta alternator heimsins -

thediska rafall.Í raun er þessi fullyrðing röng.Það má sjá á skýringarmyndinni að diskaframleiðandinn er a

DC rafall.

Hvers vegna Edison valdi jafnstraum

Hægt er að skipta raforkukerfinu í þrjá hluta: orkuframleiðsla (rafall) - orkuflutningur (dreifing)

(spennir,línur, rofar o.fl.) – orkunotkun (ýms rafbúnaður).

Á tímum Edisons (1980) var DC raforkukerfið með þroskaðan DC rafal til orkuframleiðslu og engan spennir var þörf

fyriraflflutningur, svo framarlega sem vírarnir voru reistir.

Hvað álagið varðar þá notuðu allir aðallega rafmagn til tveggja verkefna, lýsingar og akstursmótora.Fyrir glóperur

notað til að lýsa,svo lengi sem spennan er stöðug þá skiptir ekki máli hvort það er DC eða AC.Hvað varðar mótora, af tæknilegum ástæðum,

AC mótorar hafa ekki verið notaðirí atvinnuskyni og allir nota DC mótora.Í þessu umhverfi getur DC raforkukerfið verið

sögð vera í báðar áttir.Þar að auki hefur jafnstraumur þann kost að riðstraumur getur ekki passað og hann er þægilegur til geymslu,

svo lengi sem það er rafhlaða,það er hægt að geyma það.Ef aflgjafakerfið bilar getur það fljótt skipt yfir í rafhlöðuna fyrir aflgjafa inn

neyðartilvik.Okkar almennt notaðaUPS kerfið er í raun DC rafhlaða, en því er breytt í straumafl í framleiðsluendanum

í gegnum rafeindatækni.Jafnvel virkjanirog aðveitustöðvar verða að vera búnar DC rafhlöðum til að tryggja afl

framboð á lykilbúnaði.

Svo, hvernig leit riðstraumur út þá?Það má segja að það sé enginn sem getur barist.Þroskaðir AC rafala - eru ekki til;

spennar fyrir aflflutning - mjög lítil skilvirkni (tregða og lekaflæði af völdum línulegrar járnkjarnabyggingar er stórt);

hvað varðar notendur,ef DC mótorar eru tengdir við riðstraum, munu þeir samt næstum, það er aðeins hægt að líta á það sem skraut.

Það mikilvægasta er notendaupplifunin - stöðugleiki aflgjafans er mjög lélegur.Ekki aðeins er ekki hægt að geyma riðstraum

eins og beintstraumur, en riðstraumskerfið notaði raðálag á þeim tíma og að bæta við eða fjarlægja álag á línuna myndi

valda breytingum áspennu allrar línunnar.Enginn vill að perurnar þeirra flökti þegar ljósin við hliðina eru kveikt og slökkt.

Hvernig riðstraumur kom upp

Tæknin er að þróast og fljótlega, árið 1884, fundu Ungverjar upp afkastamikinn lokaðan kjarna spenni.Járnkjarninn af

þessum spennimyndar fullkomna segulhringrás, sem getur bætt skilvirkni spenni til muna og forðast orkutap.

Það er í grundvallaratriðum það samauppbyggingu sem spenni sem við notum í dag.Stöðugleikavandamál eru einnig leyst eins og raðveitukerfið er

skipt út fyrir samhliða veitukerfi.Með þessum tækifærum kom Tesla loksins fram á sjónarsviðið og hann fann upp hagnýtan alternator

sem væri hægt að nota með þessari nýju tegund af spenni.Reyndar, á sama tíma og Tesla, voru tugir uppfinninga einkaleyfa tengdar

til alternatora, en Tesla hafði fleiri kosti, og var metin afWestinghouse og kynnt í stórum stíl.

Hvað eftirspurn eftir raforku varðar, ef það er engin eftirspurn, þá skapa eftirspurn.Fyrra raforkukerfið var einfasa AC,

og Teslafann upp hagnýtan fjölfasa AC ósamstilltan mótor, sem gaf AC tækifæri til að sýna hæfileika sína.

Það eru margir kostir við fjölfasa riðstraum, svo sem einföld uppbygging og lægri kostnaður við flutningslínur og rafmagn.

búnaður,og sá sérstæðasti er í mótordrif.Margfasa riðstraumur er samsettur úr sinuslaga riðstraumi með

ákveðið fasahornmunur.Eins og við vitum öll getur breyttur straumur myndað breytilegt segulsvið.Breyta til að breyta.Ef

fyrirkomulag er sanngjarnt, segulmagnaðirsviði mun snúast á ákveðinni tíðni.Ef það er notað í mótor getur það knúið snúninginn til að snúast,

sem er fjölfasa AC mótor.Mótorinn sem Tesla fann upp á grundvelli þessarar meginreglu þarf ekki einu sinni að veita segulsvið fyrir

snúðinn, sem einfaldar uppbygginguna til munaog kostnaður við mótor.Athyglisvert er að „Tesla“ rafbíllinn frá Musk notar einnig ósamstillt AC

mótorar, ólíkt rafbílum landsins sem aðallega notasamstillir mótorar.

W020230217656085181460

Þegar við komum hingað komumst við að því að rafstraumur hefur verið á pari við DC hvað varðar orkuöflun, flutning og notkun,

svo hvernig fór það til himins og hernema allan orkumarkaðinn?

Lykillinn liggur í kostnaðinum.Munurinn á tapi í flutningsferlinu á þessu tvennu hefur algjörlega breikkað bilið á milli

DC og AC sending.

Ef þú hefur lært grunnþekkingu á rafmagni muntu vita að í langri raforkuflutningi mun minni spenna leiða til

meiri tap.Þetta tap kemur frá hita sem myndast við línuviðnám, sem mun auka kostnað við virkjunina fyrir ekki neitt.

Úttaksspenna Edison DC rafalans er 110V.Slík lágspenna krefst þess að rafstöð sé sett upp nálægt hverjum notanda.Í

svæði með mikla orkunotkun og þétta notendur er drægni aflgjafa jafnvel aðeins nokkrir kílómetrar.Til dæmis Edison

byggði fyrsta DC aflgjafakerfið í Peking árið 1882, sem gat aðeins veitt orku til notenda innan 1,5 km í kringum virkjunina.

Svo ekki sé minnst á innviðakostnað svo margra virkjana, aflgjafi virkjananna er líka mikið vandamál.Á þeim tíma,

til að spara kostnað var best að reisa virkjanir nálægt ám, þannig að þær gætu framleitt rafmagn beint úr vatni.Hins vegar,

til að útvega rafmagn til svæða langt í burtu frá vatnsauðlindum verður að nota varmaorku til að framleiða rafmagn og kostnaður

af brennslu kola hefur einnig aukist mikið.

Annað vandamál er einnig af völdum langlínuaflsflutnings.Því lengri sem línan er, því meiri viðnám, því meiri spenna

falli á línuna og getur spenna notandans í ysta endanum verið svo lág að ekki sé hægt að nota hana.Eina lausnin er að auka

útgangsspennu virkjunarinnar, en það mun valda því að spenna nærliggjandi notenda verður of há og hvað á ég að gera ef búnaðurinn

er útbrunninn?

Það er ekkert slíkt vandamál með riðstraum.Svo lengi sem spennir er notaður til að auka spennuna, er aflflutningur tugir

kílómetrar er ekkert mál.Fyrsta AC aflgjafakerfið í Norður-Ameríku getur notað 4000V spennu til að veita orku til notenda í 21km fjarlægð.

Síðar, með því að nota Westinghouse riðstraumskerfi, var jafnvel mögulegt fyrir Niagara-fossa að knýja Fabro, 30 kílómetra í burtu.

W020230217656085295842

Því miður er ekki hægt að auka jafnstraum á þennan hátt.Vegna þess að meginreglan sem notuð er af AC uppörvun er rafsegulframleiðsla,

einfaldlega sagt, breytilegur straumur á annarri hlið spennisins framleiðir breytilegt segulsvið og breytilegt segulsvið

framleiðir breytta framkallaða spennu (rafkraftur) hinum megin.Lykillinn fyrir að spennir virki er að straumurinn verður

breyta, sem er einmitt það sem DC hefur ekki.

Eftir að hafa uppfyllt þessa röð tæknilegra skilyrða sigraði AC aflgjafakerfið algjörlega DC aflið með litlum tilkostnaði.

DC raforkufyrirtæki Edison var fljótlega endurskipulagt í annað frægt rafmagnsfyrirtæki - General Electric í Bandaríkjunum..


Birtingartími: 29. maí 2023