Wie heeft gewonnen: Tesla of Edison?

Ooit was Edison, als de grootste uitvinder in leerboeken, altijd een frequente bezoeker geweest bij het samenstellen van de basisschool

en middelbare scholieren.Tesla daarentegen had altijd een vaag gezicht, en dat was alleen op de middelbare school

Tijdens de natuurkundeles kwam hij in contact met de naar hem genoemde eenheid.

Maar met de verspreiding van internet is Edison steeds bekrompener geworden, en Tesla een mysterieus persoon

wetenschapper die in de hoofden van veel mensen op één lijn staat met Einstein.Hun grieven zijn ook het gesprek van de dag geworden.

Vandaag beginnen we met de elektrische stroomoorlog die tussen de twee uitbrak.We zullen niet praten over zaken of mensen

harten, maar praat alleen over deze gewone en interessante feiten vanuit de technische principes.

Tesla of Edison

 

 

Zoals we allemaal weten, heeft Edison Tesla in de huidige oorlog tussen Tesla en Edison persoonlijk overweldigd, maar uiteindelijk

technisch faalde, en wisselstroom werd de absolute overheerser van het energiesysteem.Nu weten kinderen dat

Thuis wordt wisselstroom gebruikt, dus waarom heeft Edison voor gelijkstroom gekozen?Hoe vertegenwoordigde het AC-voedingssysteem

van Tesla verslaat DC?

Voordat we over deze kwesties praten, moeten we eerst duidelijk maken dat Tesla niet de uitvinder van wisselstroom is.Faraday

kende de methode om wisselstroom op te wekken toen hij in 1831 het fenomeen elektromagnetische inductie bestudeerde,

voordat Tesla werd geboren.Tegen de tijd dat Tesla een tiener was, bestonden er al grote wisselstroomdynamo's.

In feite lag wat Tesla deed heel dicht bij Watt, namelijk het verbeteren van de dynamo om deze geschikter te maken voor grootschalige productie.

Wisselstroomsystemen.Dit is ook een van de factoren die hebben bijgedragen aan de overwinning van het AC-systeem in de huidige oorlog.Op dezelfde manier,

Edison was niet de uitvinder van gelijkstroom en gelijkstroomgeneratoren, maar speelde ook een belangrijke rol in de

bevordering van gelijkstroom.

Daarom is het niet zozeer een oorlog tussen Tesla en Edison, maar eerder een oorlog tussen twee energievoorzieningssystemen en het bedrijf

groepen achter hen.

PS: Tijdens het controleren van de informatie zag ik dat sommige mensen zeiden dat Raday de eerste alternator ter wereld had uitgevonden –

deschijfgenerator.In feite is deze verklaring onjuist.Uit het schematische diagram blijkt dat de schijfgenerator een

DC-generator.

Waarom Edison voor gelijkstroom koos

Het energiesysteem kan eenvoudig in drie delen worden verdeeld: energieopwekking (generator) – krachtoverbrenging (distributie)

(transformatoren,leidingen, schakelaars, enz.) – stroomverbruik (diverse elektrische apparatuur).

In het tijdperk van Edison (jaren tachtig) had het gelijkstroomsysteem een ​​volwassen gelijkstroomgenerator voor stroomopwekking en was er geen transformator nodig

voorkrachtoverbrenging, zolang de draden maar waren aangelegd.

Wat de belasting betreft, in die tijd gebruikte iedereen voornamelijk elektriciteit voor twee taken: verlichting en het aandrijven van motoren.Voor gloeilampen

gebruikt voor verlichting,zolang de spanning stabiel is, maakt het niet uit of het DC of AC is.Wat motoren betreft, om technische redenen,

Er zijn geen AC-motoren gebruiktcommercieel, en iedereen gebruikt gelijkstroommotoren.In deze omgeving kan het gelijkstroomvoedingssysteem dat wel zijn

gezegd dat het beide kanten op gaat.Bovendien heeft gelijkstroom het voordeel dat wisselstroom niet kan evenaren, en is het handig voor opslag.

zolang er een batterij is,het kan worden opgeslagen.Mocht het voedingssysteem uitvallen, dan kan er snel overgeschakeld worden naar de accu voor stroomvoorziening

noodgeval.Onze veelgebruikteHet UPS-systeem is eigenlijk een gelijkstroombatterij, maar wordt aan de uitgangszijde omgezet in wisselstroom

door middel van vermogenselektronische technologie.Zelfs elektriciteitscentralesen onderstations moeten worden uitgerust met gelijkstroombatterijen om de stroomvoorziening te garanderen

levering van belangrijke apparatuur.

Hoe zag wisselstroom er toen uit?Er kan worden gezegd dat er niemand is die kan vechten.Volwassen AC-generatoren – bestaan ​​niet;

transformatoren voor krachtoverbrenging – zeer laag rendement (reluctantie en lekflux veroorzaakt door lineaire ijzeren kernstructuur zijn groot);

wat betreft gebruikers,als DC-motoren op wisselstroom worden aangesloten, zullen ze nog steeds bijna werken, het kan alleen maar als decoratie worden beschouwd.

Het allerbelangrijkste is de gebruikerservaring – de stabiliteit van de stroomvoorziening is erg slecht.Niet alleen kan wisselstroom niet worden opgeslagen

zoals directstroom, maar het wisselstroomsysteem gebruikte destijds seriebelastingen, en het toevoegen of verwijderen van een belasting op de lijn zou dat ook doen

veranderingen veroorzaken in despanning van de gehele lijn.Niemand wil dat zijn lampen flikkeren als de lichten naast de deur worden in- en uitgeschakeld.

Hoe wisselstroom ontstond

De technologie ontwikkelt zich en al snel, in 1884, vonden de Hongaren een hoogefficiënte transformator met gesloten kern uit.De ijzeren kern van

deze transformatorvormt een compleet magnetisch circuit, dat de efficiëntie van de transformator aanzienlijk kan verbeteren en energieverlies kan voorkomen.

Het is in principe hetzelfdestructuur als de transformator die we vandaag de dag gebruiken.Ook de stabiliteitsproblemen zijn opgelost, net als het serietoevoersysteem

vervangen door een parallel voedingssysteem.Met deze kansen kwam Tesla eindelijk op het toneel en vond hij een praktische dynamo uit

die gebruikt zouden kunnen worden met dit nieuwe type transformator.In feite waren er tegelijkertijd met Tesla tientallen patenten op uitvindingen gerelateerd

aan dynamo's, maar Tesla had meer voordelen en werd gewaardeerd doorWestinghouse en op grote schaal gepromoot.

Wat de vraag naar elektriciteit betreft: als er geen vraag is, creëer dan vraag.Het vorige wisselstroomsysteem was eenfasige wisselstroom,

en Teslavond een praktische meerfasige asynchrone AC-motor uit, die AC de kans gaf zijn talenten te tonen.

Er zijn veel voordelen van meerfasige wisselstroom, zoals een eenvoudige structuur en lagere kosten van transmissielijnen en elektriciteit

apparatuur,en de meest bijzondere is de motoraandrijving.Meerfasige wisselstroom bestaat uit sinusvormige wisselstroom met

een bepaalde fasehoekverschil.Zoals we allemaal weten, kan veranderende stroom een ​​veranderend magnetisch veld genereren.Verandering om te veranderen.Als de

regeling is redelijk, de magnetischeveld zal met een bepaalde frequentie roteren.Als het in een motor wordt gebruikt, kan het de rotor laten draaien,

dat is een meerfasige AC-motor.De door Tesla op basis van dit principe uitgevonden motor hoeft niet eens een magnetisch veld voor te leveren

de rotor, wat de structuur aanzienlijk vereenvoudigten kosten van de motor.Interessant is dat Musk's elektrische auto "Tesla" ook asynchroon AC gebruikt

motoren, in tegenstelling tot de elektrische auto's van mijn land die voornamelijk gebruik maken vansynchrone motoren.

W020230217656085181460

Toen we hier aankwamen, ontdekten we dat wisselstroom vergelijkbaar is met gelijkstroom wat betreft energieopwekking, -transmissie en -verbruik.

Dus hoe steeg het naar de hemel en bezette het de hele energiemarkt?

De sleutel ligt in de kosten.Het verschil in verlies in het transmissieproces van de twee heeft de kloof tussen beide volledig vergroot

DC- en AC-transmissie.

Als u de basiskennis van elektriciteit heeft geleerd, weet u dat bij krachtoverbrenging over lange afstanden een lagere spanning zal optreden

groter verlies.Dit verlies is afkomstig van de warmte die wordt gegenereerd door de lijnweerstand, waardoor de kosten van de energiecentrale voor niets zullen stijgen.

De uitgangsspanning van de DC-generator van Edison is 110V.Een dergelijke lage spanning vereist dat er in de buurt van elke gebruiker een elektriciteitscentrale wordt geïnstalleerd.In

In gebieden met een groot stroomverbruik en een groot aantal gebruikers bedraagt ​​het bereik van de stroomvoorziening zelfs maar een paar kilometer.Edison bijvoorbeeld

bouwde in 1882 het eerste gelijkstroomvoedingssysteem in Peking, dat alleen stroom kon leveren aan gebruikers binnen een straal van 1,5 km rond de energiecentrale.

Om nog maar te zwijgen over de infrastructuurkosten van zoveel energiecentrales, de energiebron van de energiecentrales is ook een groot probleem.In die tijd,

om kosten te besparen kon je het beste elektriciteitscentrales bouwen in de buurt van rivieren, zodat ze rechtstreeks uit water elektriciteit konden opwekken.Echter,

Om elektriciteit te kunnen leveren aan gebieden ver weg van waterbronnen, moet thermische energie worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, en de kosten daarvan

van het verbranden van steenkool is ook sterk toegenomen.

Een ander probleem wordt ook veroorzaakt door de krachtoverbrenging over lange afstanden.Hoe langer de lijn, hoe groter de weerstand, hoe meer spanning

val op de lijn, en de spanning van de gebruiker aan het verste uiteinde kan zo laag zijn dat deze niet kan worden gebruikt.De enige oplossing is verhogen

de uitgangsspanning van de energiecentrale, maar hierdoor wordt de spanning van gebruikers in de buurt te hoog. Wat moet ik doen als de apparatuur

is opgebrand?

Bij wisselstroom bestaat dit probleem niet.Zolang een transformator wordt gebruikt om de spanning te verhogen, wordt de krachtoverbrenging tientallen

kilometer is geen probleem.Het eerste AC-voedingssysteem in Noord-Amerika kan een spanning van 4000 V gebruiken om stroom te leveren aan gebruikers op 21 km afstand.

Later was het met behulp van het wisselstroomsysteem van Westinghouse zelfs mogelijk dat Niagara Falls Fabro, 30 kilometer verderop, van stroom kon voorzien.

W020230217656085295842

Helaas kan gelijkstroom op deze manier niet worden versterkt.Omdat het principe van de AC-boost elektromagnetische inductie is,

Simpel gezegd produceert de veranderende stroom aan één kant van de transformator een veranderend magnetisch veld, en het veranderende magnetische veld

produceert aan de andere kant een veranderende geïnduceerde spanning (elektromotorische kracht).De sleutel voor een transformator om te werken is dat de stroom moet

verandering, en dat is precies wat DC niet heeft.

Nadat aan deze reeks technische voorwaarden was voldaan, versloeg het wisselstroomvoedingssysteem de gelijkstroom volledig met zijn lage kosten.

Het gelijkstroombedrijf van Edison werd al snel geherstructureerd tot een ander beroemd elektriciteitsbedrijf: General Electric uit de Verenigde Staten..


Posttijd: 29 mei 2023