Πόλεμος των ρευμάτων

"Πόλεμος των ρευμάτων"εποχή προς το τέλος 1880s, Nikola Tesla και Θ*Τχομας Edison έγινε αντίπαλοι λόγω στην προώθηση του Edison άμεσο ρεύμα (DC) για ηλεκτρική ενέργεια διανομή πέρα από τον αποδοτικότερο εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) που υποστηρίζεται από Tesla.

Κατά τη διάρκεια των αρχικών ετών διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, Το άμεσο ρεύμα του Edison ήταν πρότυπο για τις Ηνωμένες Πολιτείες και ο Edison δεν διατέθηκε για να χάσει όλα τα δικαιώματα διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας του. Αμεσος τρέχων που εργάζεται καλά για τους πυρακτωμένους λαμπτήρες που ήταν το κύριο φορτίο της ημέρας. Από την εργασία του με περιστροφικά μαγνητικά πεδία, Το Tesla επινόησε ένα σύστημα για την παραγωγή, μετάδοση, και χρησιμοποίηση της δύναμης εναλλασσόμενου ρεύματος. Με Θ*Γεοργε Westinghouse για να εμπορευματοποιήσει αυτό το σύστημα. Το Westinghouse είχε αγοράσει προηγουμένως τα δικαιώματα Tesla polyphase σύστημα διπλώματα ευρεσιτεχνίας και άλλα διπλώματα ευρεσιτεχνίας για το εναλλασσόμενο ρεύμα μετασχηματιστές από Lucien Gaulard και Θ*Ιοχν Dixon Gibbs.

Περιεχόμενο

Μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας

Το άμεσο ρεύμα μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας το σύστημα είχε τους περιορισμούς που αναγνωρίστηκαν και λύθηκαν από το εναλλασσόμενο ρεύμα Tesla. Υψηλά φορτία του άμεσου ρεύματος που λειώνουν συχνά χαλκός καλώδια και το συνεχές ρεύμα θα μπορούσε σπάνια να διαβιβαστεί για τις αποστάσεις μεγαλύτερου από ένα μίλι χωρίς εισαγωγή των υπερβολικών πτώσεων τάσης. Το τριών καλωδίων σύστημα διανομής παρείχε κάποια βελτίωση στα μεγέθη πτώσης τάσης και αγωγών, αλλά δεν απέβαλε το πρόβλημα. Η απάντηση του Edison στους περιορισμούς ΣΥΝΕΧΩΝ συστημάτων ήταν να παραγάγει τη δύναμη κοντά όπου καταναλώθηκε (διανεμημένη παραγωγή) και εγκαταστήστε περισσότερα καλώδια για να χειριστείτε την αυξανόμενη ζήτηση για την ηλεκτρική ενέργεια, αλλά αυτή η λύση αποδείχθηκε δαπανηρή, μη πρακτικός, και ανεξέλεγκτος.

Εντούτοις, το ενιαίο ισχυρότερο επιχείρημα ενάντια στο ΣΥΝΕΧΕΣ σύστημα ήταν ότι το δεν θα μπορούσε να αλλάξουν εύκολα στις υψηλότερες ή χαμηλότερες τάσεις. Αυτό σήμανε ότι οι χωριστές ηλεκτρικές γραμμές έπρεπε να εγκατασταθούν προκειμένου να παρέχουν τη δύναμη στις συσκευές που χρησιμοποιούν τις διαφορετικές τάσεις. Αυτό οδήγησε σε έναν ακόμα μεγαλύτερο αριθμό καλωδίων που βάζουν και που διατηρούν, σπατάλη των χρημάτων και εισαγωγή των περιττών κινδύνων. Διάφοροι θάνατοι από Μεγάλη χιονοθύελλα '88 αποδόθηκε στα καταρρέοντας ΣΥΝΕΧΗ ηλεκτροφόρα καλώδια που σωρίασαν τις πόλεις που τρέχουν τα πλέγματα ΣΥΝΕΧΟΥΣ δύναμης.

Όταν Tesla εισήγαγε το εναλλασσόμενο ρεύμα μετά από να αρχειοθετήσει επτά διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τις γεννήτριες εναλλασσόμενων ρευμάτων, μετασχηματιστές, μηχανές, καλώδια, και φώτα μέσα Νοέμβριος και Δεκέμβριος 1887, έγινε σαφές ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα ήταν το μέλλον διανομή ηλεκτρικής ενέργειας. Με το σύστημα Tesla, η απόσταση έγινε λιγότεροι ενός προβλήματος δεδομένου ότι το υψηλής τάσεως εναλλασσόμενο ρεύμα μπόρεσε να φέρει το ίδιο ποσό δύναμης χρησιμοποιώντας τα καλώδια που ειδάλλως θα λείωναν εάν χρησιμοποιείται με τη χαμηλή τάση, υψηλό τρέχον συνεχές ρεύμα. Ο σημαντικότερος, το εναλλασσόμενο ρεύμα θα μπορούσε να χειριστεί εύκολα με το α μετασχηματιστής στην τάση και το ρεύμα αλλαγής. Ένας λαμπτήρας που χρειάζεται πέντε βολτ θα μπορούσε να σύρει τη δύναμη από την ίδια πηγή με μια μηχανή χρησιμοποιώντας είκοσι βολτ, αντίθετα από με το ΣΥΝΕΧΕΣ σύστημα. Το εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής τάσης θα μπορούσε να διαβιβαστεί πέρα από τις μεγάλες αποστάσεις με τις πτώσεις χαμηλότερης τάσης (έτσι μεγαλύτερη αποδοτικότητα μετάδοσης), και έπειτα βολικά περπατημένος κάτω στις χαμηλές τάσεις για τη χρήση στα σπίτια και τα εργοστάσια.

Tesla's US390721 Patent for a "Dynamo Electric Machine"
Δίπλωμα ευρεσιτεχνίας US390721 Tesla για μια "ηλεκτρική μηχανή δυναμό"

Εναλλασσόμενο ρεύμα εναντίον. Συνεχές ρεύμα

Το πλεονέκτημα του εναλλασσόμενου ρεύματος για τη διανομή δύναμη πέρα από μια απόσταση οφείλεται στην ευκολία των μεταβαλλόμενων τάσεων με έναν μετασχηματιστή. Η δύναμη είναι το προϊόν τάση Χ τρέχων (Π = VI). Για μια δεδομένη δύναμη, μια χαμηλή τάση απαιτεί μια υψηλότερη τρέχουσα και υψηλότερη τάση απαιτεί ένα χαμηλότερο ρεύμα. Εντούτοις, από το μέταλλο που διευθύνει τα καλώδια έχουν έναν ορισμένο αντίσταση, κάποια δύναμη θα σπαταληθεί ως θερμότητα στα καλώδια. Αυτή η απώλεια δύναμης δίνεται από π = ι2Ρ. Κατά συνέπεια, λαμβάνοντας υπόψη τη γενική διαβιβασθείσα δύναμη είναι ο ίδιος, χαμηλής τάσης, οι υψηλής τάσης μεταδόσεις θα υποστούν μια πολύ μεγαλύτερη απώλεια δύναμης από υψηλής τάσεως, low-current, λαμβάνοντας υπόψη την πρακτική σειρά των μεγεθών αγωγών. Αυτό κρατά είτε το συνεχές ρεύμα είτε το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται. Εντούτοις, ήταν πολύ δύσκολο να μετασχηματιστεί η ΣΥΝΕΧΗΣ δύναμη σε έναν υψηλής τάσεως, low-current μορφή αποτελεσματικά, εκτιμώντας ότι με το εναλλασσόμενο ρεύμα αυτό μπορεί να γίνει με έναν απλό και αποδοτικό μετασχηματιστή. Αυτό ήταν το κλειδί στην επιτυχία του συστήματος εναλλασσόμενου ρεύματος. Σύγχρονες τάσεις εναλλασσόμενου ρεύματος χρήσης πλεγμάτων μετάδοσης μέχρι 765.000 βολτ.

Πτώσεις Niagara

Αναγγελθείσες εμπειρογνώμονες προτάσεις να χρησιμοποιηθεί Πτώσεις Niagara για την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας, ακόμη και εν συντομία θεωρώντας το συμπιεσμένο αέρα ως μέσο μετάδοσης δύναμης. Ενάντια Γενικός ηλεκτρικός και πρόταση του Edison, Το σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος του Tesla κέρδισε τη διεθνή σύμβαση της Επιτροπής πτώσεων Niagara. Η επιτροπή οδηγήθηκε κοντά Λόρδος Kelvin και υποστηριγμένος κοντά επιχειρηματίες όπως Θ*ι. Σελ. Θ*Μοργαν, Λόρδος Rothschild, και Θ*Ιοχν Jacob Astor IV. Η εργασία άρχισε μέσα 1893 στις πτώσεις Niagara το πρόγραμμα παραγωγής και η τεχνολογία Tesla εφαρμόστηκαν για να παραγάγουν την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια από τις πτώσεις.

Προπαγάνδα του Edison

Ο Edison πήγε για να πραγματοποιηθεί μια εκστρατεία για να αποθαρρύνει τη χρήση του εναλλασσόμενου ρεύματος. Ο Edison προήδρευσε προσωπικά πέρα από διάφορες εκτελέσεις των ζώων, πρώτιστα περιπλανώμενα γάτες και σκυλιά, για να καταδείξει στον Τύπο ότι το σύστημα άμεσου ρεύματός του ήταν ασφαλέστερο από αυτό του εναλλασσόμενου ρεύματος. Σειρά του Edison ζωικών εκτελέσεων που οξύνονται με την ηλεκτροπληξία Topsy ο ελέφαντας. Προσπάθησε επίσης να διαδώσει τον όρο γιατί όντας ως "Westinghoused". Ο Edison αντέταξε θανατική ποινή, αλλά η επιθυμία του να δυσφημήσει το ανώτερο σύστημα του εναλλασσόμενου ρεύματος οδήγησε ειρωνικά στην εφεύρεση μια από τις παγκόσμιες πιό αναγνωρίσιμες φονικές συσκευές, ηλεκτρική καρέκλα. Τα ρεύματα εναλλασσόμενου ρεύματος χαμηλής συχνότητας (50 - 60 Hz) είναι πραγματικά πιό επικίνδυνα από τα παρόμοια επίπεδα ΣΥΝΕΧΟΎΣ ρεύματος δεδομένου ότι οι εναλλασσόμενες διακυμάνσεις μπορούν να αναγκάσουν την καρδιά για να χάσουν το συντονισμό, πρόκληση κοιλιακός ινιδισμός, όποιος έπειτα γρήγορα οδηγεί στο θάνατο. Εντούτοις, πρέπει να σημειωθεί ότι είναι το ηλεκτρικό ρεύμα που πραγματικά θανατώσεις, και εάν οι τάσεις του Edison ήταν αρκετά υψηλές, το ΣΥΝΕΧΕΣ ρεύμα του θα σκότωνε επίσης. Το εναλλασσόμενο ρεύμα του Tesla δεν σκοτώνει εάν συχνότητα είναι αρκετά υψηλός, καίει απλά το δέρμα χωρίς καταστροφή του ιστού όπως στις χαμηλότερες συχνότητες. Τελικά, τα πλεονεκτήματα Μετάδοση δύναμης εναλλασσόμενου ρεύματος ξεπέρασε τους κινδύνους σε βάρος, και υιοθετήθηκε τελικά ως πρότυπα.

"Westinghouse" καταδικασμένο

Ο Edison (ή μερικοί από τους υπαλλήλους του) χρησιμοποίησε το εναλλασσόμενο ρεύμα για να κατασκευάσει τον πρώτο ηλεκτρική καρέκλα για το κράτος Νέα Υόρκη προκειμένου να προωθηθεί η ιδέα ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα ήταν pjo' δεαδληερ από το συνεχές ρεύμα. Ο δημοφιλής μύθος το έχει ότι ο Edison έφηυρε μόνο την ηλεκτρική καρέκλα απλώς ως μέσο εντυπωσιασμού του κοινού ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα ήταν πιό επικίνδυνο από το συνεχές ρεύμα, και επομένως θα ήταν η λογική επιλογή για τις ηλεκτροπληξίες. Σύμφωνα με μερικές πηγές, η καρέκλα εφευρέθηκε πρώτιστα από μερικούς από δικούς του υπάλληλοι, ειδικότερα Θ*Χαρολδ P. Καφετής, εργασία Πάρκο Menlo. [ 1 ]

Όταν η καρέκλα χρησιμοποιήθηκε αρχικά, οι τεχνικοί σε ετοιμότητα εκτίμησαν εσφαλμένα την τάση που απαιτήθηκε για να σκοτώσει τον καταδικασμένο φυλακισμένο, Θ*Ωηλληαμ Kemmler. Πρώτο jolt της ηλεκτρικής ενέργειας, παραδοθείς στις 6 Αυγούστου, 1890, δεν ήταν αρκετός να σκοτώσει Kemmler, και αφημένος τον μόνο άσχημα τραυματισμένο. Η διαδικασία έπρεπε να επαναληφθεί και ένας δημοσιογράφος σε ετοιμότητα την περιέγραψε ως "φοβερό θέαμα, πολύ χειρότερα από κρεμώντας ". Θ*Γεοργε Westinghouse σχολίασε: "Θα είχαν κάνει καλύτερα χρησιμοποιώντας ένα τσεκούρι."

Οι πτώσεις στους βούβαλους

Μερικοί αμφέβαλαν ότι το σύστημα θα παρήγε αρκετή ηλεκτρική ενέργεια στη βιομηχανία δύναμης μέσα Βούβαλοι. Το Tesla ήταν βέβαιο ότι θα λειτουργούσε, λέγοντας ότι οι πτώσεις Niagara είχαν τη δυνατότητα να τροφοδοτήσουν το ολόκληρο ανατολικό u.το Θ*ς. 16 Νοεμβρίου, 1896, η πρώτη μετάδοση της ηλεκτρικής δύναμης μεταξύ δύο πόλεων στάλη από Πτώσεις Niagara στις βιομηχανίες στους βούβαλους από πρώτα εμπορικά τα δύο -φάση εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας (γνωστές όπως υδροηλεκτρικός γεννήτριες) Θ*Εδωαρδ Dean Adams Station. Οι υδροηλεκτρικές γεννήτριες χτίστηκαν κοντά Ηλεκτρική εταιρία Westinghouse από τα σχέδια διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας συστημάτων εναλλασσόμενου ρεύματος Tesla. Τα σχέδια συστημάτων του Tesla ανακούφισαν τους περιορισμούς των προηγούμενων ΣΥΝΕΧΩΝ μεθόδων. Οι πινακίδες στις γεννήτριες φέρουν την επωνυμία Tesla. Έθεσε επίσης τα 60 χερτς πρότυπα για Βόρεια Αμερική. Διάρκεσε πέντε έτη για να ολοκληρώσει ολόκληρη τη δυνατότητα.

Έκβαση

Οι εφευρέσεις του Edison που χρησιμοποιούν το συνεχές ρεύμα έχασαν τελικά στις συσκευές εναλλασσόμενου ρεύματος που προτάθηκαν από άλλες: πρώτιστα polyphase συστήματα Tesla, και επίσης άλλοι συνεισφέροντες, όπως Θ*Θχαρλες Proteus Steinmetz ( Γενικός ηλεκτρικός). Με την οικονομική υποστήριξη Θ*Γεοργε Westinghouse, Αντικατεστημένο εναλλασσόμενο ρεύμα συνεχές ρεύμα Tesla, πάρα πολύ επεκτείνοντας τη σειρά και βελτιώνοντας την ασφάλεια και την αποδοτικότητα της διανομής δύναμης. Το σύστημα πτώσεων Niagara του Tesla χαρακτήρισε το τέλος του Edison roadmap για την ηλεκτρική μετάδοση. Τελικά, Γενική ηλεκτρική επιχείρηση του Edison που μετατρέπεται στο σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος.

Πόλη της Νέας Υόρκης"επιχείρηση ηλεκτρικής χρησιμότητας του s, Ο παγιωμένος Edison, συνεχισμένος για να παρέχει το ΣΥΝΕΧΕΣ ρεύμα στους πελάτες που το είχαν υιοθετήσει μέσω εικοστός αιώνας, κυρίως για τους παλαιότερους ανελκυστήρες. Τον Ιανουάριο, 1905, Ο παγιωμένος Edison ανήγγειλε ότι θα έκοβε τη ΣΥΝΕΧΗ υπηρεσία σε υπόλοιπους 1600 πελάτες του (όλοι μέσα Μανχάτταν) μέχρι το τέλος του έτους.

Πρόσφατες καινοτομίες

Η γενική κατάσταση έχει αλλάξει στις πρόσφατες δεκαετίες με την άνοδο συστημάτων μετάδοσης ΣΥΝΕΧΟΥΣ των μαζικών δύναμης. βαλβίδα τόξων υδραργύρου και πιό πρόσφατοι ημιαγωγοί δύναμης όπως ελεγχόμενοι πυρίτιο διορθωτές (SCRs) τελικά καμένος του πιθανού να χτιστεί αποδοτικός, μετατροπείς τάσης υψηλής ισχύος χρησιμοποιώντας και παράγοντας είτε το εναλλασσόμενο ρεύμα είτε το συνεχές ρεύμα. Με αυτήν την τεχνολογία, συνεχές ρεύμα υψηλής τάσης η μετάδοση δύναμης μπορεί να παρέχει διάφορα πλεονεκτήματα άνω του εναλλασσόμενου ρεύματος στις certian καταστάσεις, όπως οι πολύ μεγάλες αποστάσεις, μέσω των υποθαλάσσιων καλωδίων, ή κατά το σύνδεση των συστημάτων δύναμης μεταξύ των χωρών. Εντούτοις, δεδομένου ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι τα πρότυπα για τη διανομή δύναμης στις κοινότητες, και οι υψηλές τάσεις ΣΥΝΕΧΟΥΣ μετάδοσης δεν είναι ούτε άμεσα χρησιμοποιήσιμες από τους πελάτες ούτε το συμβατό σύστημα με τους μετασχηματιστές που χρησιμοποιούνται κανονικά στις τάσεις βημάτων κάτω για την τοπική χρήση, η δύναμη από τις γραμμές ΣΥΝΕΧΟΥΣ μετάδοσης μετατρέπεται πάντα πίσω στο εναλλασσόμενο ρεύμα.

Δείτε επίσης

Περαιτέρω ανάγνωση

  • Ηλεκτρική εταιρία Westinghouse, "Διπλώματα ευρεσιτεχνίας μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας Polyphase σύστημα Tesla". (Μετάδοση της δύναμης polyphase σύστημα Διπλώματα ευρεσιτεχνίας Tesla)
  • "Ηλεκτρική & κατασκευαστική επιχείρηση Westinghouse, "Συλλογή των συμβάσεων ηλεκτρικής και επιχείρησης κατασκευής Westinghouse", Πίτσμπουργκ, PA.

Εξωτερικές συνδέσεις

 

  > Ελληνικά > en.wikipedia.org (Μηχανή που μεταφράζεται στα ελληνικά)