Когда-то Эдисон, как величайший изобретатель в учебниках, всегда был частым гостем в составе первичных
и ученики средних классов.У Теслы же всегда было расплывчатое лицо, и только в старшей школе он
он познакомился с подразделением, носящим его имя, на уроке физики.
Но с распространением Интернета Эдисон становился все более обывательским, а Тесла — загадочным
учёный наравне с Эйнштейном в сознании многих людей.Их недовольство также стало предметом разговоров на улицах.
Сегодня мы начнем с войны электрического тока, которая разразилась между ними.Мы не будем говорить о бизнесе или людях
сердца, а говорить только об этих обычных и интересных фактах с технической точки зрения.
Как мы все знаем, в нынешней войне между Теслой и Эдисоном Эдисон лично победил Теслу, но в конечном итоге
технически потерпела неудачу, и переменный ток стал абсолютным повелителем энергосистемы.Теперь дети это знают
Дома используется переменный ток, так почему же Эдисон выбрал постоянный ток?Как представляла собой систему электроснабжения переменного тока
Tesla победила DC?
Прежде чем говорить об этих проблемах, мы должны сначала прояснить, что Тесла не является изобретателем переменного тока.Фарадей
знал метод генерации переменного тока, когда изучал явление электромагнитной индукции в 1831 году,
до рождения Теслы.К тому времени, когда Тесла был подростком, уже были большие генераторы переменного тока.
Фактически то, что сделал Тесла, было очень близко к Уатту: он усовершенствовал генератор переменного тока, чтобы сделать его более подходящим для крупномасштабных проектов.
Системы электропитания переменного тока.Это также является одним из факторов, способствовавших победе системы переменного тока в нынешней войне.Сходным образом,
Эдисон не был изобретателем постоянного тока и генераторов постоянного тока, но он также сыграл важную роль в
продвижение постоянного тока.
Поэтому это не столько война между Теслой и Эдисоном, сколько война между двумя системами электроснабжения и бизнесом.
группы, стоящие за ними.
PS: В процессе проверки информации я увидел, что некоторые говорили, что Радай изобрел первый в мире генератор переменного тока —
тотдисковый генератор.На самом деле это утверждение неверно.Из принципиальной схемы видно, что дисковый генератор представляет собой
Генератор постоянного тока.
Почему Эдисон выбрал постоянный ток
Энергосистему можно условно разделить на три части: производство электроэнергии (генератор) – передача электроэнергии (распределение).
(трансформаторы,линии, выключатели и т.п.) – потребляемая мощность (различное электрооборудование).
В эпоху Эдисона (1980-е годы) система электропитания постоянного тока имела зрелый генератор постоянного тока для выработки электроэнергии, и трансформатор не требовался.
дляпередача энергии, пока провода были проложены.
Что касается нагрузки, то в то время все в основном использовали электричество для двух задач — освещения и привода двигателей.Для ламп накаливания
используется для освещения,пока напряжение стабильно, не имеет значения, постоянное оно или переменное.Что касается моторов, то по техническим причинам,
Двигатели переменного тока не использовалиськоммерчески, и все используют двигатели постоянного тока.В этой среде система питания постоянного тока может быть
говорят, что в обе стороны.Кроме того, постоянный ток имеет преимущество, с которым не может сравниться переменный ток, и его удобно хранить,
пока есть аккумулятор,его можно хранить.Если система электропитания выходит из строя, она может быстро переключиться на батарею для подачи питания в
случае чрезвычайной ситуации.Наши часто используемыеСистема ИБП на самом деле представляет собой батарею постоянного тока, но на выходе она преобразуется в переменный ток.
с помощью силовой электронной техники.Даже электростанциии подстанции должны быть оснащены батареями постоянного тока для обеспечения мощности
поставка ключевого оборудования.
Итак, как тогда выглядел переменный ток?Можно сказать, что нет никого, кто мог бы сражаться.Зрелые генераторы переменного тока – не существуют;
трансформаторы для передачи электроэнергии – очень низкий КПД (сопротивление и поток рассеяния, вызванные линейной структурой железного сердечника, велики);
что касается пользователей,если двигатели постоянного тока подключены к сети переменного тока, они все равно будут Почти, это можно рассматривать только как украшение.
Самое главное — это пользовательский опыт — стабильность питания очень плохая.Мало того, что переменный ток не может храниться
как прямойток, но в то время система переменного тока использовала последовательные нагрузки, и добавление или удаление нагрузки на линии могло бы
вызвать изменения внапряжение всей линии.Никто не хочет, чтобы лампочки мигали, когда в соседнем доме включается и выключается свет.
Как возник переменный ток
Технологии развиваются, и вскоре, в 1884 году, венгры изобрели высокоэффективный трансформатор с закрытым сердечником.Железное ядро
этот трансформеробразует полную магнитную цепь, которая может значительно повысить эффективность трансформатора и избежать потерь энергии.
Это в основном то же самоеструктура как трансформатор, который мы используем сегодня.Проблемы стабильности также решены, поскольку система серийной подачи
заменена параллельной системой снабжения.Благодаря этим возможностям, наконец, на сцену вышел Тесла и изобрел практичный генератор переменного тока.
который можно было бы использовать с этим новым типом трансформатора.Фактически, одновременно с Теслой существовали десятки патентов на изобретения, связанные с
генераторам переменного тока, но у Теслы было больше преимуществ, и ее ценилиWestinghouse и получил широкое распространение.
Что касается спроса на электроэнергию, то если нет спроса, то создайте спрос.Предыдущая система электропитания переменного тока была однофазной.
и Теслаизобрел практичный многофазный асинхронный двигатель переменного тока, который дал переменному току шанс проявить свои таланты.
Многофазный переменный ток имеет множество преимуществ, таких как простая структура и более низкая стоимость линий электропередачи и электрооборудования.
оборудование,и самый особенный из них – моторный привод.Многофазный переменный ток состоит из синусоидального переменного тока с
определенный фазовый уголразница.Как мы все знаем, изменение тока может вызвать изменение магнитного поля.Изменение, чтобы измениться.Если
Расположение разумное, магнитноеполе будет вращаться с определенной частотой.Если он используется в двигателе, он может приводить во вращение ротор.
который представляет собой многофазный двигатель переменного тока.Изобретённому Теслой двигателю, основанному на этом принципе, даже не нужно создавать магнитное поле для
ротор, что значительно упрощает конструкциюи стоимость мотора.Интересно, что электромобиль Маска «Тесла» также использует асинхронный переменный ток.
двигатели, в отличие от электромобилей моей страны, которые в основном используютсинхронные двигатели.
Когда мы приехали сюда, мы обнаружили, что мощность переменного тока находится на одном уровне с постоянным током с точки зрения выработки, передачи и потребления энергии.
так как же он взлетел в небо и занял весь энергорынок?
Ключ заключается в стоимости.Разница в потерях в процессе передачи между ними полностью увеличила разрыв между
Передача постоянного и переменного тока.
Если вы изучили базовые знания в области электротехники, вы знаете, что при передаче электроэнергии на большие расстояния более низкое напряжение приведет к
большая потеря.Эти потери происходят из-за тепла, выделяемого сопротивлением линии, что даром увеличит стоимость электростанции.
Выходное напряжение генератора постоянного тока Эдисона составляет 110 В.Такое низкое напряжение требует установки электростанции рядом с каждым пользователем.В
В районах с большим энергопотреблением и концентрированными пользователями дальность электропитания составляет всего несколько километров.Например, Эдисон
построила первую систему электроснабжения постоянного тока в Пекине в 1882 году, которая могла подавать электроэнергию только пользователям в радиусе 1,5 км от электростанции.
Не говоря уже о стоимости инфраструктуры многих электростанций, источником энергии для электростанций также является большая проблема.В это время,
в целях экономии лучше всего было строить электростанции вблизи рек, чтобы они могли вырабатывать электроэнергию непосредственно из воды.Однако,
для обеспечения электроэнергией территорий, удаленных от водных ресурсов, для выработки электроэнергии необходимо использовать тепловую энергию, а стоимость
сжигание угля также значительно возросло.
Другая проблема также связана с передачей электроэнергии на большие расстояния.Чем длиннее линия, тем больше сопротивление, тем больше напряжение
падение напряжения на линии, и напряжение пользователя на самом дальнем конце может оказаться настолько низким, что его невозможно будет использовать.Единственное решение – увеличить
выходное напряжение электростанции, но это приведет к тому, что напряжение ближайших потребителей будет слишком высоким, и что делать, если оборудование
сгорел?
С переменным током такой проблемы нет.Пока для повышения напряжения используется трансформатор, передача энергии в десятки
километров не проблема.Первая система электропитания переменного тока в Северной Америке может использовать напряжение 4000 В для подачи электроэнергии потребителям, находящимся на расстоянии 21 км.
Позже, используя систему переменного тока Westinghouse, Ниагарский водопад даже смог обеспечить электроэнергией Фабро, находящийся в 30 километрах от него.
К сожалению, постоянный ток невозможно повысить таким способом.Поскольку принцип усиления переменного тока заключается в электромагнитной индукции,
Проще говоря, изменяющийся ток на одной стороне трансформатора создает изменяющееся магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле
создает изменяющееся индуцированное напряжение (электродвижущую силу) на другой стороне.Ключом к работе трансформатора является то, что ток должен
изменение, а это именно то, чего нет в DC.
После выполнения этого ряда технических условий система электропитания переменного тока полностью победила систему постоянного тока благодаря своей низкой стоимости.
Компания Эдисона по производству электроэнергии постоянного тока вскоре была реструктурирована в другую известную электрическую компанию – General Electric of United States..
Время публикации: 29 мая 2023 г.