Một thời, Edison, với tư cách là nhà phát minh vĩ đại nhất về sách giáo khoa, luôn là khách mời thường xuyên trong các tác phẩm tiểu học.
và học sinh trung học cơ sở.Ngược lại, Tesla luôn có khuôn mặt mơ hồ và chỉ đến thời trung học mới
anh đã tiếp xúc với đơn vị mang tên anh trong lớp vật lý.
Nhưng với sự lan rộng của Internet, Edison ngày càng trở nên phàm tục hơn, còn Tesla thì trở thành một nhân vật bí ẩn.
nhà khoa học sánh ngang với Einstein trong suy nghĩ của nhiều người.Những lời than phiền của họ cũng đã trở thành chủ đề bàn tán trên đường phố.
Hôm nay chúng ta sẽ bắt đầu với cuộc chiến dòng điện nổ ra giữa hai bên.Chúng ta sẽ không nói về công việc kinh doanh hay con người
trái tim mà chỉ nói về những sự thật bình thường và thú vị này từ các nguyên tắc kỹ thuật.
Như chúng ta đã biết, trong cuộc chiến giữa Tesla và Edison hiện nay, đích thân Edison đã áp đảo Tesla nhưng cuối cùng
thất bại về mặt kỹ thuật và dòng điện xoay chiều trở thành kẻ thống trị tuyệt đối của hệ thống điện.Bây giờ trẻ con đã biết điều đó
Nguồn điện xoay chiều được sử dụng ở nhà, vậy tại sao Edison lại chọn nguồn điện một chiều?Hệ thống cấp nguồn AC được thể hiện như thế nào
bởi Tesla đánh bại DC?
Trước khi nói về những vấn đề này, trước tiên chúng ta phải làm rõ rằng Tesla không phải là người phát minh ra dòng điện xoay chiều.Faraday
biết phương pháp tạo ra dòng điện xoay chiều khi nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ năm 1831,
trước khi Tesla ra đời.Khi Tesla còn ở tuổi thiếu niên, máy phát điện cỡ lớn đã xuất hiện.
Trên thực tế, những gì Tesla đã làm rất gần với Watt, đó là cải tiến máy phát điện để phù hợp hơn với quy mô lớn.
Hệ thống điện AC.Đây cũng là một trong những yếu tố góp phần tạo nên thắng lợi của hệ thống AC trong cuộc chiến hiện nay.Tương tự,
Edison không phải là người phát minh ra máy phát điện một chiều và máy phát điện một chiều nhưng ông cũng đóng vai trò quan trọng trong
thúc đẩy dòng điện một chiều.
Vì vậy, đây không hẳn là cuộc chiến giữa Tesla và Edison mà là cuộc chiến giữa hai hệ thống cung cấp điện và doanh nghiệp.
nhóm đằng sau họ.
Tái bút: Trong quá trình kiểm tra thông tin, tôi thấy có người nói rằng Raday đã phát minh ra máy phát điện xoay chiều đầu tiên trên thế giới –
cácmáy phát đĩa.Trên thực tế, tuyên bố này là sai.Có thể thấy từ sơ đồ nguyên lý rằng bộ tạo đĩa là một
Máy phát điện một chiều.
Tại sao Edison chọn dòng điện một chiều
Hệ thống điện có thể được chia đơn giản thành ba phần: phát điện (máy phát điện) – truyền tải điện năng (phân phối)
(máy biến áp,đường dây, công tắc, v.v.) – mức tiêu thụ điện năng (các thiết bị điện khác nhau).
Vào thời Edison (thập niên 1980), hệ thống điện một chiều đã có máy phát DC trưởng thành để phát điện và không cần máy biến áp
vìtruyền tải điện, miễn là dây được dựng lên.
Về phần phụ tải, thời đó mọi người chủ yếu sử dụng điện cho hai nhiệm vụ là chiếu sáng và chạy động cơ.Đối với đèn sợi đốt
dùng để chiếu sáng,miễn là điện áp ổn định thì là DC hay AC không quan trọng.Về phần động cơ, vì lý do kỹ thuật,
Động cơ AC chưa được sử dụngvề mặt thương mại và mọi người đều đang sử dụng động cơ DC.Trong môi trường này, hệ thống điện DC có thể
nói là cả hai cách.Hơn nữa, dòng điện một chiều còn có ưu điểm mà dòng điện xoay chiều không thể sánh bằng, thuận tiện cho việc bảo quản,
miễn là có pinnó có thể được lưu trữNếu hệ thống cấp điện bị lỗi, nó có thể nhanh chóng chuyển sang dùng pin để cấp nguồn trong
trường hợp khẩn cấp.Chúng tôi thường sử dụngHệ thống UPS thực chất là ắc quy DC nhưng được chuyển đổi thành nguồn AC ở đầu ra
thông qua công nghệ điện tử công suất.Ngay cả các nhà máy điệnvà các trạm biến áp phải được trang bị ắc quy DC để đảm bảo cấp điện
cung cấp thiết bị chính.
Vậy dòng điện xoay chiều lúc đó trông như thế nào?Có thể nói là không có ai có thể chiến đấu.Máy phát điện xoay chiều cũ – không tồn tại;
máy biến áp truyền tải điện – hiệu suất rất thấp (từ trở và dòng rò do kết cấu lõi sắt tuyến tính lớn);
đối với người dùng,nếu động cơ DC được nối với nguồn điện xoay chiều thì vẫn gần như, chỉ có thể coi là vật trang trí.
Điều quan trọng nhất là trải nghiệm người dùng – độ ổn định của nguồn điện rất kém.Không những không thể lưu trữ dòng điện xoay chiều
thích trực tiếphiện tại, nhưng hệ thống dòng điện xoay chiều sử dụng tải nối tiếp vào thời điểm đó và việc thêm hoặc bớt tải trên đường dây sẽ
gây ra những thay đổi trongđiện áp toàn đường dây.Không ai muốn bóng đèn của mình nhấp nháy khi đèn bên cạnh được bật và tắt.
Dòng điện xoay chiều phát sinh như thế nào
Công nghệ đang phát triển và chẳng bao lâu, vào năm 1884, người Hungary đã phát minh ra máy biến áp lõi kín hiệu suất cao.Lõi sắt của
máy biến áp nàytạo thành một mạch từ hoàn chỉnh, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của máy biến áp và tránh tổn thất năng lượng.
Về cơ bản thì nó giống nhaucấu trúc như máy biến áp chúng ta sử dụng ngày nay.Các vấn đề về độ ổn định cũng được giải quyết khi hệ thống cung cấp nối tiếp được
được thay thế bằng hệ thống cung cấp song song.Với những cơ hội này, Tesla cuối cùng đã xuất hiện và ông đã phát minh ra một máy phát điện xoay chiều thực tế.
có thể được sử dụng với loại máy biến áp mới này.Trên thực tế, cùng thời với Tesla, đã có hàng tá bằng sáng chế phát minh liên quan đến
so với máy phát điện, nhưng Tesla có nhiều lợi thế hơn và được đánh giá cao bởiWestinghouse và được quảng bá trên quy mô lớn.
Còn nhu cầu về điện, nếu không có nhu cầu thì tạo ra nhu cầu.Hệ thống điện xoay chiều trước đây là AC một pha,
và Teslađã phát minh ra động cơ không đồng bộ AC nhiều pha thực tế, giúp AC có cơ hội thể hiện tài năng của mình.
Có nhiều lợi ích của dòng điện xoay chiều nhiều pha, chẳng hạn như cấu trúc đơn giản và chi phí đường dây truyền tải và điện thấp hơn.
thiết bị,và đặc biệt nhất là ở bộ truyền động cơ.Dòng điện xoay chiều nhiều pha bao gồm dòng điện xoay chiều hình sin có
một góc pha nhất địnhsự khác biệt.Như chúng ta đã biết, dòng điện thay đổi có thể tạo ra từ trường thay đổi.Thay đổi để thay đổi.Nếu
sự sắp xếp hợp lý, từ tínhtrường sẽ quay với một tần số nhất định.Nếu nó được sử dụng trong động cơ, nó có thể điều khiển rôto quay,
đó là động cơ điện xoay chiều nhiều pha.Động cơ do Tesla phát minh dựa trên nguyên lý này thậm chí không cần cung cấp từ trường cho
rôto, giúp đơn giản hóa rất nhiều cấu trúcvà giá thành của động cơ.Điều thú vị là ô tô điện "Tesla" của Musk cũng sử dụng dòng điện xoay chiều không đồng bộ
động cơ, không giống như ô tô điện ở nước tôi chủ yếu sử dụngđộng cơ đồng bộ.
Khi đến đây, chúng tôi nhận thấy nguồn điện xoay chiều ngang bằng với nguồn điện một chiều về khả năng sản xuất, truyền tải và tiêu thụ điện năng,
vậy làm thế nào mà nó lại bay lên trời và chiếm lĩnh toàn bộ thị trường điện lực?
Chìa khóa nằm ở chi phí.Sự khác biệt về tổn thất trong quá trình truyền tải của cả hai đã hoàn toàn mở rộng khoảng cách giữa
Truyền tải DC và AC.
Nếu bạn đã học những kiến thức cơ bản về điện, bạn sẽ biết rằng khi truyền tải điện đi đường dài, điện áp thấp hơn sẽ dẫn đến
mất mát lớn hơn.Sự mất mát này xuất phát từ nhiệt sinh ra bởi điện trở đường dây, điều này sẽ làm tăng chi phí của nhà máy điện một cách vô ích.
Điện áp ra của máy phát điện một chiều của Edison là 110V.Điện áp thấp như vậy đòi hỏi phải lắp đặt một trạm điện gần mỗi người dùng.TRONG
những khu vực có mức tiêu thụ điện năng lớn và mật độ người dùng dày đặc, phạm vi cung cấp điện thậm chí chỉ vài km.Ví dụ, Edison
xây dựng hệ thống cung cấp điện DC đầu tiên ở Bắc Kinh vào năm 1882, hệ thống này chỉ có thể cung cấp điện cho người dùng trong phạm vi 1,5 km xung quanh nhà máy điện.
Chưa kể chi phí hạ tầng của rất nhiều nhà máy điện, nguồn điện của các nhà máy điện cũng là một vấn đề lớn.Tại thời điểm đó,
Để tiết kiệm chi phí, tốt nhất nên xây dựng các nhà máy điện gần sông để có thể sản xuất điện trực tiếp từ nước.Tuy nhiên,
Để cung cấp điện cho những vùng xa nguồn nước, phải sử dụng nhiệt điện để tạo ra điện và chi phí
đốt than cũng tăng lên rất nhiều.
Một vấn đề khác cũng là do truyền tải điện đường dài.Đường dây càng dài, điện trở càng lớn, điện áp càng lớn
rơi trên đường dây và điện áp của người dùng ở đầu xa nhất có thể thấp đến mức không thể sử dụng được.Giải pháp duy nhất là tăng
điện áp đầu ra của nhà máy điện nhưng sẽ khiến điện áp của người dùng gần đó quá cao và tôi phải làm gì nếu thiết bị
bị đốt cháy?
Không có vấn đề như vậy với dòng điện xoay chiều.Chỉ cần sử dụng máy biến áp để tăng điện áp, khả năng truyền tải điện lên tới hàng chục
km không thành vấn đề.Hệ thống cấp điện xoay chiều đầu tiên ở Bắc Mỹ có thể sử dụng điện áp 4000V để cấp điện cho người dùng cách xa 21km.
Sau đó, bằng cách sử dụng hệ thống điện AC của Westinghouse, Thác Niagara thậm chí còn có thể cấp điện cho Fabro, cách đó 30 km.
Thật không may, dòng điện một chiều không thể được tăng cường theo cách này.Bởi vì nguyên tắc được tăng cường AC áp dụng là cảm ứng điện từ,
Nói một cách đơn giản, dòng điện thay đổi ở một phía của máy biến áp tạo ra từ trường thay đổi và từ trường thay đổi
tạo ra một điện áp cảm ứng thay đổi (điện động lực) ở phía bên kia.Chìa khóa để máy biến áp hoạt động là dòng điện phải
thay đổi, đó chính xác là những gì DC không có.
Sau khi đáp ứng được hàng loạt điều kiện kỹ thuật này, hệ thống nguồn AC đã đánh bại hoàn toàn nguồn điện DC với giá thành rẻ.
Công ty điện lực DC của Edison sớm được tái cấu trúc thành một công ty điện lực nổi tiếng khác – General Electric của Hoa Kỳ..
Thời gian đăng: 29-05-2023