Wie heeft er gewonnen, Tesla of Edison?

Eens was Edison, als de grootste uitvinder van leerboeken, altijd een frequente bezoeker in de samenstelling van het basisonderwijs

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

hij kwam tijdens de natuurkundeles in contact met de naar hem vernoemde eenheid.

Maar met de verspreiding van internet is Edison steeds kleinzeriger geworden en is Tesla mysterieus geworden

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

Vandaag beginnen we met de elektrische stroomoorlog die uitbrak tussen de twee.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 in de huidige oorlog tussen Tesla en Edison Tesla persoonlijk overweldigd, maar uiteindelijk

technisch mislukt, en wisselstroom werd de absolute opperheer van het energiesysteem.Nu weten kinderen dat

Thuis wordt wisselstroom gebruikt, dus waarom koos Edison voor gelijkstroom?Hoe werd het AC-voedingssysteem weergegeven

door Tesla verslaan DC?

Voordat we het over deze kwesties hebben, 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 van elektromagnetische inductie bestudeerde,

voordat Tesla werd geboren.Tegen de tijd dat Tesla in zijn tienerjaren was, waren er al grote dynamo's.

Wat Tesla deed, lag in feite heel dicht bij Watt, namelijk de dynamo verbeteren om hem geschikter te maken voor grootschalige

AC-voedingssystemen.Dit is ook een van de factoren die hebben bijgedragen aan de overwinning van het AC-systeem in de huidige oorlog.Evenzo,

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

bevordering van gelijkstroom.

Daarom is het niet zozeer een oorlog tussen Tesla en Edison als wel een oorlog tussen twee stroomvoorzieningssystemen en het bedrijf

groepjes erachter.

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

deschijf generator.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: stroomopwekking (generator) - krachtoverbrenging (distributie)

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

In het tijdperk van Edison (jaren 80) had het gelijkstroomvoedingssysteem een ​​volwassen gelijkstroomgenerator voor stroomopwekking en was er geen transformator nodig

voorkrachtoverbrenging, zolang de draden werden opgericht.

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

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

Wisselstroommotoren zijn niet gebruiktcommercieel, en iedereen gebruikt gelijkstroommotoren.In deze omgeving kan het DC-voedingssysteem dat wel zijn

naar verluidt beide kanten op.Bovendien heeft gelijkstroom een ​​voordeel dat wisselstroom niet kan evenaren, en het is handig voor opslag,

zolang er een batterij is,het kan worden opgeslagen.Als het voedingssysteem uitvalt, kan het snel overschakelen naar de batterij 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 DC-batterijen om de stroom te garanderen

levering van sleutelapparatuur.

Hoe zag wisselstroom er toen uit?Men kan zeggen 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 gelijkstroommotoren op wisselstroom zijn aangesloten, zullen ze nog steeds bijna, het kan alleen als decoratie worden beschouwd.

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

zoals directstroom, maar het wisselstroomsysteem gebruikte op dat moment serieladingen, en het toevoegen of verwijderen van een belasting op de lijn zou dat wel doen

veranderingen in de veroorzakenspanning van de hele lijn.Niemand wil dat hun lampen flikkeren wanneer de lichten naast de deur worden in- en uitgeschakeld.

Hoe wisselstroom is ontstaan

De technologie ontwikkelt zich en al snel, in 1884, vonden de Hongaren een zeer efficiënte 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 wezen hetzelfdestructuur als de transformator die we tegenwoordig gebruiken.Stabiliteitsproblemen worden ook 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 kunnen worden gebruikt met dit nieuwe type transformator.In feite waren er tegelijkertijd met Tesla tientallen octrooien voor uitvindingen

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

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

en Teslavond een praktische meerfasige asynchrone AC-motor uit, die AC de kans gaf om 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 in motor drive.Meerfasige wisselstroom is samengesteld uit sinusvormige wisselstroom met

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

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

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

de rotor, wat de structuur aanzienlijk vereenvoudigten kosten van de motor.Interessant is dat de elektrische auto "Tesla" van Musk 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 stroomopwekking, 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 het verlies in het transmissieproces van de twee heeft de kloof tussen beide volledig vergroot

DC- en AC-transmissie.

Als u basiskennis van elektriciteit hebt geleerd, weet u dat bij krachtoverbrenging over lange afstanden een lagere spanning zal leiden tot

groter verlies.Dit verlies komt van de warmte die wordt gegenereerd door de lijnweerstand, die de kosten van de energiecentrale voor niets zal verhogen.

De uitgangsspanning van de DC-generator van Edison is 110V.Zo'n lage spanning vereist dat er bij elke gebruiker een elektriciteitscentrale wordt geïnstalleerd.In

gebieden met een groot stroomverbruik en dichte gebruikers, is 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 van de infrastructuurkosten van zoveel energiecentrales, de energiebron van de energiecentrales is ook een groot probleem.In die tijd,

om kosten te besparen konden energiecentrales het beste in de buurt van rivieren worden gebouwd, zodat deze direct uit water elektriciteit konden opwekken.Echter,

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

van het verbranden van kolen is ook veel toegenomen.

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

vallen 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 het zal ervoor zorgen dat de spanning van gebruikers in de buurt te hoog is, en wat moet ik doen als de apparatuur

is opgebrand?

Met wisselstroom is dat probleem niet.Zolang een transformator wordt gebruikt om de spanning te verhogen, is de krachtoverbrenging tientallen

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

Later, met behulp van het wisselstroomsysteem van Westinghouse, was het zelfs mogelijk om de Niagara-watervallen Fabro, 30 kilometer verderop, van stroom te voorzien.

W020230217656085295842

Gelijkstroom kan op deze manier helaas niet worden opgevoerd.Omdat het principe van de AC-boost elektromagnetische inductie is,

simpel gezegd, de veranderende stroom aan de ene kant van de transformator produceert 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.

Na aan deze reeks technische voorwaarden te hebben voldaan, versloeg het wisselstroomvoedingssysteem de gelijkstroom volledig met zijn lage kosten.

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


Posttijd: 29 mei 2023