Hvem vant, Tesla eller Edison?

En gang har Edison, som den største oppfinneren i lærebøker, alltid vært en hyppig besøkende i sammensetningen av primære

og ungdomsskoleelever.Tesla på sin side hadde alltid et vagt ansikt, og det var først på videregående det

han kom i kontakt med enheten oppkalt etter ham i fysikktimen.

Men med spredningen av Internett har Edison blitt mer og mer filister, og Tesla har blitt en mystisk

vitenskapsmann på nivå med Einstein i hodet til mange mennesker.Deres klager har også blitt snakk om gatene.

I dag starter vi med den elektriske strømkrigen som brøt ut mellom de to.Vi vil ikke snakke om forretninger eller folks

hjerter, men snakk bare om disse vanlige og interessante fakta fra de tekniske prinsippene.

Tesla eller Edison

 

 

Som vi alle vet, i den nåværende krigen mellom Tesla og Edison, overveldet Edison personlig Tesla, men til slutt

sviktet teknisk, og vekselstrøm ble kraftsystemets absolutte overherre.Nå vet barna det

Vekselstrøm brukes hjemme, så hvorfor valgte Edison likestrøm?Hvordan representerte AC-strømforsyningssystemet

av Tesla slo DC?

Før vi snakker om disse problemene, må vi først gjøre det klart at Tesla ikke er oppfinneren av vekselstrøm.Faraday

kjente metoden for å generere vekselstrøm da han studerte fenomenet elektromagnetisk induksjon i 1831,

før Tesla ble født.Da Tesla var i tenårene, hadde store generatorer eksistert.

Faktisk var det Tesla gjorde veldig nær Watt, som var å forbedre dynamoen for å gjøre den mer egnet for storskala

AC strømsystemer.Dette er også en av faktorene som bidro til seier for AC-systemet i den nåværende krigen.På samme måte,

Edison var ikke oppfinneren av likestrøms- og likestrømsgeneratorer, men han spilte også en viktig rolle i

fremme av likestrøm.

Derfor er det ikke så mye en krig mellom Tesla og Edison som det er en krig mellom to strømforsyningssystemer og virksomheten

grupper bak seg.

PS: I prosessen med å sjekke informasjonen så jeg at noen sa at Raday oppfant verdens første dynamo –

deskive generator.Faktisk er denne uttalelsen feil.Det kan sees fra det skjematiske diagrammet at skivegeneratoren er en

DC generator.

Hvorfor Edison valgte likestrøm

Kraftsystemet kan enkelt deles inn i tre deler: kraftproduksjon (generator) – kraftoverføring (distribusjon)

(transformatorer,linjer, brytere osv.) – strømforbruk (diverse elektrisk utstyr).

I Edisons tid (1980-tallet) hadde likestrømssystemet en moden likestrømsgenerator for kraftproduksjon, og det var ikke nødvendig med transformator

tilkraftoverføring, så lenge ledningene var reist.

Når det gjelder belastningen, brukte alle på den tiden hovedsakelig strøm til to oppgaver, belysning og kjøremotorer.For glødelamper

brukes til belysning,så lenge spenningen er stabil spiller det ingen rolle om det er DC eller AC.Når det gjelder motorer, på grunn av tekniske årsaker,

AC-motorer er ikke bruktkommersielt, og alle bruker likestrømsmotorer.I dette miljøet kan DC-kraftsystemet være

sies å være begge veier.Dessuten har likestrøm en fordel at vekselstrøm ikke kan matche, og det er praktisk for lagring,

så lenge det er et batteri,den kan lagres.Hvis strømforsyningssystemet svikter, kan det raskt bytte til batteriet for strømforsyning inn

nødstilfelle.Våre ofte brukteUPS-systemet er egentlig et DC-batteri, men det konverteres til vekselstrøm ved utgangsenden

gjennom kraftelektronisk teknologi.Til og med kraftverkog transformatorstasjoner må utstyres med DC-batterier for å sikre strømmen

levering av nøkkelutstyr.

Så, hvordan så vekselstrøm ut den gang?Det kan sies at det er ingen som kan kjempe.Voksne AC-generatorer – eksisterer ikke;

transformatorer for kraftoverføring – svært lav effektivitet (motvilje og lekkasjefluks forårsaket av lineær jernkjernestruktur er store);

når det gjelder brukere,hvis DC-motorer er koblet til vekselstrøm, vil de fortsatt Nesten, det kan bare betraktes som en dekorasjon.

Det viktigste er brukeropplevelsen – strømforsyningens stabilitet er svært dårlig.Ikke bare kan vekselstrøm ikke lagres

som direktestrøm, men vekselstrømsystemet brukte serielaster på den tiden, og å legge til eller fjerne en last på linjen ville

forårsake endringer ispenning på hele linjen.Ingen vil at pærene deres skal flimre når lysene ved siden av slås på og av.

Hvordan vekselstrøm oppsto

Teknologien utvikler seg, og snart, i 1884, oppfant ungarerne en høyeffektiv transformator med lukket kjerne.Jernkjernen av

denne transformatorendanner en komplett magnetisk krets, som i stor grad kan forbedre effektiviteten til transformatoren og unngå energitap.

Det er i grunnen det sammestruktur som transformatoren vi bruker i dag.Stabilitetsproblemer er også løst slik serieforsyningssystemet er

erstattet av et parallelt forsyningssystem.Med disse mulighetene kom Tesla endelig på banen, og han oppfant en praktisk dynamo

som kan brukes med denne nye typen transformator.Faktisk, samtidig med Tesla, var det dusinvis av oppfinnelsespatenter relatert

til dynamoer, men Tesla hadde flere fordeler, og ble verdsatt avWestinghouse og forfremmet i stor skala.

Når det gjelder etterspørselen etter elektrisitet, hvis det ikke er etterspørsel, så skap etterspørsel.Det forrige vekselstrømsystemet var enfaset vekselstrøm,

og Teslaoppfant en praktisk flerfaset asynkron AC-motor, som ga AC en sjanse til å vise sine talenter.

Det er mange fordeler med flerfasevekselstrøm, for eksempel enkel struktur og lavere kostnader for overføringslinjer og elektriske

utstyr,og den mest spesielle er i motordrift.Flerfaset vekselstrøm er sammensatt av sinusformet vekselstrøm med

en viss fasevinkelforskjell.Som vi alle vet, kan skiftende strøm generere skiftende magnetfelt.Endre for å endre.Hvis

arrangementet er rimelig, det magnetiskefeltet vil rotere med en viss frekvens.Hvis den brukes i en motor, kan den drive rotoren til å rotere,

som er en flerfase vekselstrømsmotor.Motoren oppfunnet av Tesla basert på dette prinsippet trenger ikke engang å gi et magnetfelt for

rotoren, noe som i stor grad forenkler strukturenog pris på motoren.Interessant nok bruker Musks "Tesla" elbil også asynkron AC

motorer, i motsetning til mitt lands elbiler som hovedsakelig brukersynkrone motorer.

W020230217656085181460

Da vi kom hit fant vi ut at vekselstrøm har vært på nivå med likestrøm når det gjelder kraftproduksjon, overføring og forbruk,

så hvordan steg den til himmelen og okkuperte hele kraftmarkedet?

Nøkkelen ligger i kostnadene.Forskjellen i tapet i overføringsprosessen til de to har fullstendig utvidet gapet mellom

DC og AC overføring.

Hvis du har lært grunnleggende elektrisk kunnskap, vil du vite at ved langdistanse kraftoverføring vil lavere spenning føre til

større tap.Dette tapet kommer fra varmen som genereres av linjemotstanden, som vil øke kostnadene for kraftverket for ingenting.

Utgangsspenningen til Edisons DC-generator er 110V.En slik lav spenning krever at det installeres en kraftstasjon i nærheten av hver bruker.I

områder med stort strømforbruk og tette brukere, er strømforsyningens rekkevidde til og med bare noen få kilometer.For eksempel Edison

bygde det første DC-strømforsyningssystemet i Beijing i 1882, som kun kunne levere strøm til brukere innenfor 1,5 km rundt kraftverket.

For ikke å snakke om infrastrukturkostnadene til så mange kraftverk, kraftkilden til kraftverkene er også et stort problem.På den tiden,

for å spare kostnader var det best å bygge kraftverk i nærheten av elver, slik at de kunne generere strøm direkte fra vann.Derimot,

for å levere strøm til områder langt unna vannressurser, må termisk kraft brukes til å generere elektrisitet, og kostnadene

av brenning av kull har også økt mye.

Et annet problem er også forårsaket av langdistanse kraftoverføring.Jo lengre linjen, jo større motstand, jo mer spenning

fall på ledningen, og spenningen til brukeren i den ytterste enden kan være så lav at den ikke kan brukes.Den eneste løsningen er å øke

utgangsspenningen til kraftverket, men det vil føre til at spenningen til brukere i nærheten blir for høy, og hva skal jeg gjøre hvis utstyret

er utbrent?

Det er ikke noe slikt problem med vekselstrøm.Så lenge en transformator brukes til å øke spenningen, strømoverføring på titalls

kilometer er ikke noe problem.Det første AC-strømforsyningssystemet i Nord-Amerika kan bruke 4000V spenning for å levere strøm til brukere 21 km unna.

Senere, ved bruk av Westinghouse AC-strømsystem, var det til og med mulig for Niagara Falls å drive Fabro, 30 kilometer unna.

W020230217656085295842

Likestrøm kan dessverre ikke forsterkes på denne måten.Fordi prinsippet vedtatt av AC-boosten er elektromagnetisk induksjon,

enkelt sagt, den skiftende strømmen på den ene siden av transformatoren produserer et skiftende magnetfelt, og det skiftende magnetiske feltet

produserer en skiftende indusert spenning (elektromotorisk kraft) på den andre siden.Nøkkelen for at en transformator skal fungere er at strømmen må

endring, som er akkurat det DC ikke har.

Etter å ha møtt denne serien av tekniske forhold, beseiret AC-strømforsyningssystemet fullstendig DC-kraften med dens lave kostnad.

Edisons DC-kraftselskap ble snart omstrukturert til et annet kjent elektrisk selskap - General Electric i USA..


Innleggstid: 29. mai 2023