Engang har Edison, som den største opfinder i lærebøger, altid været en hyppig gæst i sammensætningen af primære
og mellemskoleelever.Tesla derimod havde altid et vagt ansigt, og det var først i gymnasiet det
han kom i kontakt med enheden opkaldt efter ham i fysiktimen.
Men med internettets udbredelse er Edison blevet mere og mere filister, og Tesla er blevet en mystisk
videnskabsmand på niveau med Einstein i mange menneskers hoveder.Deres klager er også blevet snakken i gaderne.
I dag vil vi starte med den elektriske strømkrig, der brød ud mellem de to.Vi vil ikke tale om forretning eller folks
hjerter, men tal kun om disse almindelige og interessante fakta fra de tekniske principper.
Som vi alle ved, i den nuværende krig mellem Tesla og Edison, overvældede Edison personligt Tesla, men i sidste ende
fejlede teknisk, og vekselstrøm blev elsystemets absolutte overherre.Nu ved børn det
Der bruges vekselstrøm derhjemme, så hvorfor valgte Edison jævnstrøm?Hvordan repræsenterede AC-strømforsyningssystemet
af Tesla slog DC?
Før vi taler om disse problemer, skal vi først gøre det klart, at Tesla ikke er opfinderen af vekselstrøm.Faraday
kendte metoden til at generere vekselstrøm, da han studerede fænomenet elektromagnetisk induktion i 1831,
før Tesla blev født.Da Tesla var i teenageårene, havde store generatorer eksisteret.
Faktisk var det, Tesla gjorde, meget tæt på Watt, som skulle forbedre generatoren for at gøre den mere velegnet til storskala
AC strømsystemer.Dette er også en af de faktorer, der bidrog til AC-systemets sejr i den nuværende krig.Tilsvarende
Edison var ikke opfinderen af jævnstrøms- og jævnstrømsgeneratorer, men han spillede også en vigtig rolle i
fremme af jævnstrøm.
Derfor er det ikke så meget en krig mellem Tesla og Edison, som det er en krig mellem to strømforsyningssystemer og virksomheden
grupper bag sig.
PS: I færd med at tjekke oplysningerne, så jeg, at nogle mennesker sagde, at Raday opfandt verdens første generator –
detdisk generator.Faktisk er denne udtalelse forkert.Det kan ses af det skematiske diagram, at skivegeneratoren er en
DC generator.
Hvorfor Edison valgte jævnstrøm
Elsystemet kan ganske enkelt opdeles i tre dele: elproduktion (generator) – kraftoverførsel (distribution)
(transformatorer,ledninger, afbrydere osv.) – strømforbrug (diverse elektrisk udstyr).
I Edisons æra (1980'erne) havde jævnstrømssystemet en moden jævnstrømsgenerator til strømproduktion, og der var ingen behov for transformer
tilkraftoverførsel, så længe ledningerne var rejst.
Med hensyn til belastningen brugte alle på det tidspunkt hovedsageligt elektricitet til to opgaver, belysning og køremotorer.Til glødelamper
bruges til belysning,så længe spændingen er stabil, er det lige meget om det er DC eller AC.Hvad angår motorer, på grund af tekniske årsager,
AC-motorer har ikke været brugtkommercielt, og alle bruger jævnstrømsmotorer.I dette miljø kan jævnstrømssystemet være
siges at være begge veje.Desuden har jævnstrøm en fordel, at vekselstrøm ikke kan matche, og det er praktisk til opbevaring,
så længe der er et batteri,det kan opbevares.Hvis strømforsyningssystemet svigter, kan det hurtigt skifte til batteriet for strømforsyning ind
nødstilfælde.Vores almindeligt anvendteUPS-systemet er faktisk et DC-batteri, men det omdannes til vekselstrøm i udgangsenden
gennem kraftelektronisk teknologi.Selv kraftværkerog transformerstationer skal være udstyret med DC-batterier for at sikre strømmen
levering af nøgleudstyr.
Så hvordan så vekselstrøm ud dengang?Man kan sige, at der ikke er nogen, der kan kæmpe.Modne AC-generatorer – findes ikke;
transformatorer til kraftoverførsel - meget lav effektivitet (reluktans og lækageflux forårsaget af lineær jernkernestruktur er store);
hvad angår brugere,hvis DC-motorer er tilsluttet AC-strøm, vil de stadig Næsten, det kan kun betragtes som en dekoration.
Det vigtigste er brugeroplevelsen – strømforsyningens stabilitet er meget dårlig.Ikke alene kan vekselstrøm ikke lagres
gerne direktestrøm, men vekselstrømssystemet brugte seriebelastninger på det tidspunkt, og tilføjelse eller fjernelse af en belastning på ledningen ville
forårsage ændringer ispænding på hele ledningen.Ingen ønsker, at deres pærer skal flimre, når lysene ved siden af tændes og slukkes.
Hvordan vekselstrøm opstod
Teknologien udvikler sig, og snart, i 1884, opfandt ungarerne en højeffektiv transformer med lukket kerne.Jernkernen af
denne transformerdanner et komplet magnetisk kredsløb, som i høj grad kan forbedre transformatorens effektivitet og undgå energitab.
Det er grundlæggende det sammestruktur som den transformer, vi bruger i dag.Stabilitetsproblemer er også løst, som serieforsyningssystemet er
erstattet af et parallelt forsyningssystem.Med disse muligheder kom Tesla endelig på banen, og han opfandt en praktisk generator
der kunne bruges med denne nye type transformer.Faktisk var der på samme tid som Tesla snesevis af opfindelsespatenter relateret
til generatorer, men Tesla havde flere fordele, og blev værdsat afWestinghouse og forfremmet i stor skala.
Med hensyn til efterspørgslen efter elektricitet, hvis der ikke er nogen efterspørgsel, så skab efterspørgsel.Det tidligere AC-strømsystem var enfaset AC,
og Teslaopfundet en praktisk flerfaset AC asynkron motor, som gav AC en chance for at vise sine talenter.
Der er mange fordele ved flerfaset vekselstrøm, såsom simpel struktur og lavere omkostninger til transmissionsledninger og elektriske
udstyr,og den mest specielle er i motordrev.Flerfaset vekselstrøm er sammensat af sinusformet vekselstrøm med
en vis fasevinkelforskel.Som vi alle ved, kan skiftende strøm generere skiftende magnetfelt.Skift til forandring.Hvis
arrangementet er rimeligt, det magnetiskefeltet vil rotere med en bestemt frekvens.Hvis det bruges i en motor, kan det drive rotoren til at rotere,
som er en flerfaset vekselstrømsmotor.Motoren opfundet af Tesla baseret på dette princip behøver ikke engang at give et magnetfelt til
rotoren, hvilket i høj grad forenkler strukturenog prisen på motoren.Interessant nok bruger Musks "Tesla" elbil også asynkron AC
motorer, i modsætning til mit lands elbiler, der hovedsageligt brugersynkrone motorer.
Da vi kom hertil, fandt vi ud af, at vekselstrøm har været på niveau med jævnstrøm med hensyn til elproduktion, transmission og forbrug,
så hvordan svævede det til himlen og indtog hele elmarkedet?
Nøglen ligger i omkostningerne.Forskellen i tabet i transmissionsprocessen af de to har fuldstændig udvidet kløften mellem
DC og AC transmission.
Hvis du har lært grundlæggende elektrisk viden, vil du vide, at ved langdistance-krafttransmission vil lavere spænding føre til
større tab.Dette tab kommer fra den varme, der genereres af linjemodstanden, hvilket vil øge omkostningerne ved kraftværket for ingenting.
Udgangsspændingen på Edisons DC-generator er 110V.En sådan lav spænding kræver, at der installeres et kraftværk i nærheden af hver bruger.I
områder med stort strømforbrug og tætte brugere, er strømforsyningens rækkevidde endda kun få kilometer.For eksempel Edison
byggede det første jævnstrømsforsyningssystem i Beijing i 1882, som kun kunne levere strøm til brugere inden for 1,5 km omkring kraftværket.
For ikke at nævne infrastrukturomkostningerne ved så mange kraftværker, så er kraftværkernes strømkilde også et stort problem.På det tidspunkt,
for at spare omkostninger var det bedst at bygge kraftværker i nærheden af floder, så de kunne producere elektricitet direkte fra vand.Imidlertid,
for at levere elektricitet til områder langt væk fra vandressourcer, skal termisk energi bruges til at generere elektricitet, og omkostningerne
af afbrænding af kul er også steget meget.
Et andet problem er også forårsaget af kraftoverførsel over store afstande.Jo længere linjen er, jo større modstand, jo mere spænding
fald på ledningen, og spændingen på brugeren i den fjerneste ende kan være så lav, at den ikke kan bruges.Den eneste løsning er at øge
kraftværkets udgangsspænding, men det vil medføre, at spændingen hos brugere i nærheden bliver for høj, og hvad skal jeg gøre, hvis udstyret
er udbrændt?
Der er ikke noget sådant problem med vekselstrøm.Så længe en transformer bruges til at booste spændingen, strømtransmission på titusinder
kilometer er ikke noget problem.Det første AC strømforsyningssystem i Nordamerika kan bruge 4000V spænding til at levere strøm til brugere 21 km væk.
Senere, ved hjælp af Westinghouse AC-strømsystem, var det endda muligt for Niagara Falls at forsyne Fabro, 30 kilometer væk.
Desværre kan jævnstrøm ikke forstærkes på denne måde.Fordi princippet, der er vedtaget af AC-boost, er elektromagnetisk induktion,
enkelt sagt, den skiftende strøm på den ene side af transformeren producerer et skiftende magnetfelt, og det skiftende magnetfelt
producerer en skiftende induceret spænding (elektromotorisk kraft) på den anden side.Nøglen for at en transformer skal virke er, at strømmen skal
forandring, hvilket er præcis det, DC ikke har.
Efter at have opfyldt denne række tekniske betingelser, besejrede AC-strømforsyningssystemet fuldstændigt DC-strømmen med dens lave omkostninger.
Edisons DC-strømselskab blev snart omstruktureret til et andet berømt elselskab - General Electric i USA..
Indlægstid: 29. maj 2023