Akımların Savaşı - Tesla Edison'a Karşı
19. yüzyılın sonunda Nikola Tesla ve Thomas Edison arasındaki çatışmaya gerçek bir savaş denilebilir ve elektrik enerjisi iletim teknolojisi dünyada hakim olacak olan rekabetlerinin hala çağrılması boşuna değildir. "Akımlar Savaşı".
Tesla'nın alternatif akım hatları veya Edison'un hatları teknolojisi, gerçek bir çığır açan tartışmadır; bu nokta, ancak 2007'nin sonunda, New York'un alternatif akım şebekelerine geçişinin Tesla lehine nihai olarak tamamlanmasıyla birlikte yapıldı.
Doğru akım üreten ilk elektrik jeneratörleri hatta ve dolayısıyla tüketicilere kolay bağlantı sağlarken, alternatörler bağlı güç sistemi ile senkronizasyon gerektiriyordu.
Daha da önemlisi, başlangıçta alternatif akım için tasarlanmış tüketiciler yoktu ve doğrudan alternatif akım beslemesi için tasarlanmış bir endüksiyon motorunun etkili bir modifikasyonu icat edildi. Nikola Tesla 1888 yılına kadar, yani Edison'un Londra'da ilk doğru akım elektrik santralini kurmasından altı yıl sonra.
Edison, 1880'de doğru akım elektriği üretmek ve dağıtmak için üç kablo (sıfır, artı 110 volt ve eksi 110 volt) içeren sisteminin patentini aldıktan sonra, ampulün büyük mucidi artık "elektrik aydınlatmasını çok ucuza yapacağından" emindi. sadece zenginlerin mum kullanacağını. »
Böylece, yukarıda bahsedildiği gibi, ilk doğru akım elektrik santrali Edison tarafından Ocak 1882'de Londra'da, birkaç ay sonra Manhattan'da başlatıldı ve 1887'de Amerika Birleşik Devletleri'nde yüzden fazla Edison DC elektrik santrali faaliyet gösteriyordu. Tesla o zamanlar Edison için çalışıyordu.
Edison'un DC sistemlerinin görünüşte parlak geleceğine rağmen, çok önemli bir dezavantajları vardı. Elektrik enerjisini belli bir mesafeye aktarmak için teller kullanılıyordu ve telin boyu uzadıkça bildiğiniz gibi direnci artıyor ve dolayısıyla kaçınılmaz ısınma kayıpları oluyor. Bu nedenle sorun, tellerin direncini azaltmak, kalınlaştırmak veya akımı azaltmak için voltajı artırmak gibi bir çözüm gerektiriyordu.
O zamanlar, doğru akım voltajını artırmanın etkili yöntemleri yoktu ve hatlardaki voltaj henüz 200 volt'u geçmemişti, bu nedenle, yalnızca 1,5 km'den fazla olmayan bir mesafe için önemli bir güç sağlamak mümkündü ve eğer ek olarak elektrik aktarma ihtiyacı, geniş kesitli pahalı teller vardır.
Böylece, 1893'te Nikola Tesla ve yatırımcısı girişimci George Westinghouse, Chicago'da bir fuarı iki yüz bin ampulle aydınlatmak için bir sipariş aldı. Bu bir zaferdi.Üç yıl sonra, elektriği yakındaki Buffalo şehrine iletmek için Niagara Şelalesi'nde ilk alternatif akım hidroelektrik santrali inşa edildi.
Başka bir deyişle, 1928'de ABD, alternatif akımın avantajlarına tamamen ikna olarak doğru akım sistemlerini geliştirmeyi çoktan bırakmıştı. 70 yıl sonra, bunların sökülmesi başladı, 1998'de New York'taki doğru akım kullanıcılarının sayısı 4.600'ü geçmedi ve 2007'de Consolidated Edison'un baş mühendisi kabloyu sembolik olarak kestiğinde ve "Dünya Savaşı" başladığında hiçbiri kalmadı. Akımlar" bitmişti.
Alternatif akıma geçiş Edison'u cebinden vurdu ve mağlup hissederek patent haklarının ihlali için dava açmaya başladı, ancak yargıçların kararları onun lehine değildi. Edison durmadı, alternatif akım kullanmanın tehlikelerine herkesi ve herkesi ikna etmeye çalışarak hayvanları alternatif akımla öldürdüğü halka açık gösteriler düzenlemeye başladı ve bunun tersi de DC ağlarının güvenliği oldu.
Sonunda, 1887'de Edison'un ortağı mühendis Harold Brown'ın suçluları öldürücü alternatif akımla infaz etmeyi önerdiği noktaya geldi. Westinghouse ve Tesla bunun için jeneratör tedarik etmedi ve hatta elektrikli sandalyede idam cezasına çarptırılan eşi Kemmer için bir avukat tuttu. Ancak bu kurtarmadı ve 1890'da Kemmler alternatif akımla idam edildi ve Edison, rüşvet verilen gazetecinin gazetesinde bunun için Westinghouse'a çamur attığını gördü.
Edison'un devam eden kötü PR'sine rağmen, Tesla'nın AC sisteminin kaderinde başarı vardı.AC voltajı, transformatörler kullanılarak kolayca ve verimli bir şekilde yükseltilebilir ve kablolar üzerinden yüzlerce kilometre mesafelerde çok fazla kayıp olmadan iletilebilir. Yüksek gerilim hatları, kalın iletken kullanımını gerektirmez ve trafo merkezlerinde gerilimin düşürülmesi, AC yükleri beslemek için tüketiciye düşük gerilim verilmesini mümkün kılmıştır.
1885'te Tesla'nın Edison'dan emekli olması ve Westinghouse ile birlikte birkaç Golar-Gibbs transformatörü ve Siemens & Halske tarafından üretilen bir alternatör satın almasıyla başlar, ardından Westinghouse'un desteğiyle kendi deneylerine başlar. Sonuç olarak, deneylerin başlamasından bir yıl sonra Massachusetts, Great Barrington'da ilk 500 voltluk elektrik santrali faaliyete geçti.
O zamanlar verimli AC gücü için uygun motorlar yoktu ve Tesla daha 1882'de çok fazlı bir elektrik motoru icat etti ve bunun patentini 1888'de aldı, aynı yıl ilk AC sayacı ortaya çıktı. Üç fazlı sistem, 1891'de Frankfurt am Main'de bir sergide tanıtıldı ve 1893'te Westinghouse, Niagara Şelalesi'nde bir elektrik santrali inşa etme ihalesini kazandı. Tesla, bu hidroelektrik santralinin enerjisinin tüm Amerika Birleşik Devletleri'ne yeteceğine inanıyordu.
Tesla ve Edison'u uzlaştırmak için Niagara Elektrik Şirketi, Edison'u Niagara Şelaleleri istasyonundan Buffalo şehrine bir elektrik hattı inşa etmesi için görevlendirdi. Sonuç olarak, Edison'un sahibi olduğu General Electric, AC makineleri üreten Thomson-Houston şirketini satın aldı ve bunları kendisi üretmeye başladı.
Böylece Edison parayı tekrar aldı, ancak AC karşıtı tanıtım durmadı - 1903'te New York Luna Park'ta üç sirk işçisini ayaklar altına alan fil Topsy'nin AC tarafından infazının resimlerini yayınladı ve gazetelerde dağıttı.
Doğru ve Alternatif Akım—Avantajları ve Dezavantajları
Tarihsel olarak, doğru akım, ulaşımda seri uyarımlı elektrik motorlarına güç sağlamak için yaygın olarak kullanılmıştır. Bu tür motorlar, dakikada düşük bir devir sayısında yüksek tork geliştirmeleri açısından iyidir ve bu devir sayısı, motor alan sargısına sağlanan DC voltajı veya bir reosta tarafından basitçe değiştirilerek kolayca ayarlanabilir.
DC motorlar, alan sargısına giden beslemenin polaritesi değiştiğinde, dönüş yönlerini neredeyse anında değiştirebilirler. Bu nedenle, DC motorlar hala dizel lokomotiflerde, elektrikli lokomotiflerde, tramvaylarda, troleybüslerde, çeşitli asansörlerde ve vinçlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Doğru akım, akkor lambalara, çeşitli endüstriyel elektroliz cihazlarına, galvanik kaplamaya, kaynağa sorunsuz bir şekilde güç sağlamak için kullanılabilir; ayrıca karmaşık tıbbi ekipmanlara güç sağlamak için başarıyla kullanılır.
Elbette, doğru akım elektrik mühendisliğinde yararlıdır, çünkü karşılık gelen devrelerin hesaplanması ve kontrolü basit olduğundan, 1887'de ABD'de yüzden fazla doğru akım santralinin olması boşuna değildir. Thomas Alva Edison'un şirketi tarafından yönetildi. Açıkçası, DC, herhangi bir dönüştürme gerekmediğinde uygundur, örn. voltajın artması veya azalması, bu doğru akımın ana dezavantajıdır.
Edison'un doğru akım iletim sistemlerini tanıtma çabalarına rağmen, bu tür sistemlerin önemli bir dezavantajı da vardı - çok miktarda malzeme kullanma ihtiyacı ve önemli iletim kayıpları.
Gerçek şu ki, ilk DC hatlarındaki voltaj 200 volt'u geçmiyor ve elektrik santralden en fazla 1,5 km mesafede iletilebilirken, iletim sırasında çok fazla enerji harcanıyor (hatırlayın) Joule-Lenz yasası).
Daha fazla gücü daha uzun bir mesafeye iletmek hala gerekliyse, kalın ağır teller kullanılması gerekiyordu ve bunun çok pahalı olduğu ortaya çıktı.
1893'te Nikola Tesla, AC'nin doğası gereği yüksek verimlilik sergileyen AC sistemlerini tanıtmaya başladı. Alternatif akım, transformatörler kullanılarak kolayca dönüştürülebilir, voltaj yükseltilebilir ve ardından elektrik enerjisinin minimum kayıplarla kilometrelerce uzağa aktarılması mümkün hale gelir.
Bunun nedeni, teller üzerinden aynı güç sağlandığında, voltajdaki artış nedeniyle akımın azaltılabilmesi, dolayısıyla iletim kayıplarının daha az olması ve buna bağlı olarak gerekli tel kesitinin azalmasıdır. Bu nedenle AC şebekeleri tüm dünyada tanıtılmaya başlandı.
Makinelerde ve metal kesme makinelerinde asenkron motorlar, endüksiyon ocakları alternatif akımla beslenir; ayrıca basit akkor lambalara ve diğer aktif yüklere güç sağlayabilirler. Asenkron motorlar ve transformatörler, tam olarak alternatif akım nedeniyle elektrik mühendisliğinde devrim yarattı.
Herhangi bir amaç için doğru akıma ihtiyaç duyulursa, örneğin pilleri şarj etmek için, artık doğrultucular yardımıyla her zaman alternatif akımdan elde edilebilir.