Kdo je zmagal, Tesla ali Edison?

Nekoč je bil Edison kot največji izumitelj v učbenikih vedno pogost obiskovalec v sestavi osnovne šole.

in srednješolci.Tesla pa je imel vedno nejasen obraz in to šele v srednji šoli

pri pouku fizike je prišel v stik z enoto, poimenovano po njem.

Toda s širjenjem interneta je Edison postajal vse bolj filister, Tesla pa skrivnosten

znanstvenik enak Einsteinu v glavah mnogih ljudi.O njihovih pritožbah se govori tudi na ulicah.

Danes bomo začeli z vojno električnega toka, ki je izbruhnila med njima.Ne bomo govorili o poslu ali ljudeh

srca, ampak govorijo le o teh običajnih in zanimivih dejstvih iz tehničnih načel.

Tesla ali Edison

 

 

Kot vsi vemo, je v trenutni vojni med Teslo in Edisonom Edison osebno premagal Teslo, a na koncu

tehnično propadel in izmenični tok je postal absolutni gospodar elektroenergetskega sistema.Zdaj to vedo otroci

Izmenični tok se uporablja doma, zakaj se je torej Edison odločil za enosmerni tok?Kako je predstavljen sistem napajanja z izmeničnim tokom

Tesla premagal DC?

Preden govorimo o teh vprašanjih, moramo najprej pojasniti, da Tesla ni izumitelj izmeničnega toka.Faraday

poznal metodo generiranja izmeničnega toka, ko je leta 1831 preučeval pojav elektromagnetne indukcije,

preden se je rodil Tesla.V času, ko je bil Tesla najstnik, so že obstajali veliki alternatorji.

Pravzaprav je bilo to, kar je naredil Tesla, zelo blizu Wattu, to je izboljšati alternator, da bi bil bolj primeren za velike

AC napajalni sistemi.To je tudi eden od dejavnikov, ki so prispevali k zmagi AC sistema v sedanji vojni.Podobno,

Edison ni bil izumitelj enosmernega toka in enosmernih generatorjev, vendar je imel tudi pomembno vlogo pri

spodbujanje enosmernega toka.

Zato ne gre toliko za vojno med Teslo in Edisonom kot za vojno med dvema napajalnima sistemoma in podjetjem.

skupine za njimi.

PS: Med preverjanjem informacij sem zasledil, da so nekateri trdili, da je Raday izumil prvi alternator na svetu –

thegenerator diska.Pravzaprav je ta izjava napačna.Iz shematskega diagrama je razvidno, da je disk generator a

DC generator.

Zakaj je Edison izbral enosmerni tok

Elektroenergetski sistem lahko preprosto razdelimo na tri dele: proizvodnja električne energije (generator) – prenos električne energije (distribucija)

(transformatorji,vodi, stikala itd.) – poraba električne energije (razna električna oprema).

V Edisonovi dobi (1980) je sistem enosmerne energije imel zrel generator enosmernega toka za proizvodnjo električne energije in transformator ni bil potreben

zaprenos moči, dokler so bile žice postavljene.

Kar zadeva obremenitev, so takrat vsi uporabljali elektriko predvsem za dve nalogi, razsvetljavo in pogon motorjev.Za žarnice z žarilno nitko

uporablja se za razsvetljavo,dokler je napetost stabilna, ni pomembno, ali je DC ali AC.Kar zadeva motorje, zaradi tehničnih razlogov,

AC motorji niso bili uporabljenikomercialno in vsi uporabljajo enosmerne motorje.V tem okolju je lahko napajalni sistem DC

rečeno, da je obojestransko.Poleg tega ima enosmerni tok prednost, s katero se izmenični tok ne more kosati, in je primeren za shranjevanje,

dokler je baterija,lahko se shrani.Če napajalni sistem odpove, lahko hitro preklopi na baterijo za napajanje

nujnih primerih.Pri nas pogosto uporabljeniSistem UPS je pravzaprav enosmerna baterija, vendar se na izhodnem koncu pretvori v izmenični tok

preko močnostne elektronske tehnologije.Tudi elektrarnein transformatorske postaje morajo biti opremljene z enosmernimi baterijami, da se zagotovi napajanje

dobava ključne opreme.

Torej, kako je izgledal izmenični tok takrat?Lahko rečemo, da ni nikogar, ki bi se lahko boril.Zreli AC generatorji – ne obstajajo;

transformatorji za prenos moči – zelo nizek izkoristek (odpor in tok uhajanja, ki ga povzroča linearna struktura železnega jedra, sta velika);

kar se tiče uporabnikov,če so motorji na enosmerni tok priključeni na izmenični tok, bodo še vedno Skoraj, na to lahko gledamo le kot na okras.

Najpomembnejša je uporabniška izkušnja – stabilnost napajanja je zelo slaba.Ne samo, da izmeničnega toka ni mogoče shraniti

kot neposrednotok, vendar je sistem izmeničnega toka takrat uporabljal serijsko obremenitev in dodajanje ali odstranjevanje obremenitve na liniji bi

povzročajo spremembe vnapetost celotne linije.Nihče si ne želi, da bi njegove žarnice utripale, ko se prižigajo in ugašajo sosednje luči.

Kako je nastal izmenični tok

Tehnologija se razvija in kmalu, leta 1884, so Madžari izumili zaprti transformator z visokim izkoristkom.Železno jedro

ta transformatortvori popolno magnetno vezje, ki lahko močno izboljša učinkovitost transformatorja in prepreči izgubo energije.

V bistvu je enakostrukturo kot transformator, ki ga uporabljamo danes.Težave s stabilnostjo so odpravljene tudi s serijskim oskrbovalnim sistemom

zamenjati z vzporednim oskrbovalnim sistemom.S temi priložnostmi je Tesla končno stopil na sceno in izumil praktičen alternator

ki bi se lahko uporabljal s tem novim tipom transformatorja.Pravzaprav je bilo istočasno s Teslo povezanih na desetine patentov za izume

alternatorjem, vendar je imel Tesla več prednosti in so ga ceniliWestinghouse in ga promovirali v velikem obsegu.

Kar zadeva povpraševanje po električni energiji, če ga ni, potem ustvarite povpraševanje.Prejšnji napajalni sistem AC je bil enofazni AC,

in Teslaizumil praktičen večfazni asinhroni motor AC, ki je dal AC priložnost, da pokaže svoje talente.

Obstaja veliko prednosti večfaznega izmeničnega toka, kot so preprosta struktura in nižji stroški daljnovodov in električne

oprema,najbolj posebna pa je v motornem pogonu.Večfazni izmenični tok je sestavljen iz sinusnega izmeničnega toka s

določen fazni kotRazlika.Kot vsi vemo, lahko spreminjanje toka ustvari spreminjajoče se magnetno polje.Sprememba za spremembo.Če je

ureditev je razumna, magnetnapolje se bo vrtelo z določeno frekvenco.Če se uporablja v motorju, lahko poganja rotor, da se vrti,

ki je večfazni AC motor.Motorju, ki ga je izumil Tesla na tem principu, sploh ni treba zagotoviti magnetnega polja

rotor, kar močno poenostavi strukturoin cena motorja.Zanimivo je, da Muskov električni avtomobil "Tesla" uporablja tudi asinhroni izmenični tok

motorji, za razliko od električnih avtomobilov v moji državi, ki večinoma uporabljajosinhroni motorji.

W020230217656085181460

Ko smo prispeli sem, smo ugotovili, da je izmenični tok izenačen z enosmernim v smislu proizvodnje, prenosa in porabe energije,

kako se je torej dvignila v nebo in okupirala ves trg električne energije?

Ključ je v stroških.Razlika v izgubi v procesu prenosa obeh je popolnoma povečala vrzel med

DC in AC prenos.

Če ste se naučili osnovnega električnega znanja, boste vedeli, da bo pri prenosu električne energije na dolge razdalje nižja napetost povzročila

večjo izgubo.Ta izguba izvira iz toplote, ki jo ustvari upor linije, kar bo zaman povečalo stroške elektrarne.

Izhodna napetost Edisonovega enosmernega generatorja je 110 V.Tako nizka napetost zahteva namestitev elektrarne blizu vsakega uporabnika.notri

območjih z veliko porabo energije in gosto porabo energije je doseg napajanja celo le nekaj kilometrov.Na primer Edison

leta 1882 v Pekingu zgradil prvi enosmerni napajalni sistem, ki je lahko oskrboval le uporabnike znotraj 1,5 km okoli elektrarne.

Da ne omenjam stroškov infrastrukture toliko elektrarn, velik problem je tudi vir energije elektrarn.Takrat,

da bi prihranili stroške, je bilo najbolje graditi elektrarne ob rekah, da bi lahko proizvajale elektriko neposredno iz vode.vendar

da bi zagotovili električno energijo na območjih, ki so daleč od vodnih virov, je treba za proizvodnjo električne energije uporabiti toplotno energijo in stroške

močno se je povečalo tudi kurjenje premoga.

Druga težava je tudi prenos električne energije na dolge razdalje.Daljša kot je linija, večji je upor, večja je napetost

pade na linijo, napetost uporabnika na najbolj oddaljenem koncu pa je lahko tako nizka, da je ni mogoče uporabiti.Edina rešitev je povečanje

izhodna napetost elektrarne, vendar bo povzročila previsoko napetost bližnjih uporabnikov in kaj naj storim, če oprema

je pregorelo?

Pri izmeničnem toku tega problema ni.Dokler se transformator uporablja za povečanje napetosti, prenos moči na desetine

kilometrov ni problem.Prvi sistem napajanja z izmeničnim tokom v Severni Ameriki lahko uporablja napetost 4000 V za napajanje uporabnikov, oddaljenih 21 km.

Kasneje je bilo z uporabo Westinghouseovega izmeničnega napajalnega sistema možno celo, da so Niagarski slapovi napajali 30 kilometrov oddaljeni Fabro.

W020230217656085295842

Na žalost enosmernega toka ni mogoče povečati na ta način.Ker je princip, ki ga uporablja AC boost, elektromagnetna indukcija,

preprosto povedano, spreminjajoči se tok na eni strani transformatorja proizvaja spreminjajoče se magnetno polje in spreminjajoče se magnetno polje

proizvaja spreminjajočo se inducirano napetost (elektromotorna sila) na drugi strani.Ključno za delovanje transformatorja je, da mora tok

sprememba, česar DC nima.

Po izpolnjevanju tega niza tehničnih pogojev je AC napajalni sistem s svojo nizko ceno popolnoma premagal enosmerno napajanje.

Edisonovo enosmerno električno podjetje se je kmalu prestrukturiralo v drugo znano električno podjetje – General Electric iz Združenih držav Amerike..


Čas objave: 29. maj 2023