Una vez, Edison, como el mayor inventor de los libros de texto, siempre ha sido un visitante frecuente en la composición de la primaria.
y estudiantes de secundaria.Tesla, por otro lado, siempre tuvo una cara vaga, y fue sólo en la escuela secundaria que
entró en contacto con la unidad que lleva su nombre en la clase de física.
Pero con la expansión de Internet, Edison se ha vuelto cada vez más filisteo y Tesla se ha convertido en un misterioso
científico a la par de Einstein en la mente de muchas personas.Sus quejas también se han convertido en la comidilla de las calles.
Hoy comenzaremos con la guerra de corriente eléctrica que se desató entre ambos.No hablaremos de negocios ni de personas.
corazones, pero sólo hablemos de estos hechos ordinarios e interesantes desde los principios técnicos.
Como todos sabemos, en la guerra actual entre Tesla y Edison, Edison superó personalmente a Tesla, pero al final
falló técnicamente y la corriente alterna se convirtió en el amo absoluto del sistema eléctrico.Ahora los niños saben que
En casa se utiliza corriente alterna, entonces, ¿por qué Edison eligió la corriente continua?¿Cómo se representó el sistema de suministro de energía CA?
¿Tesla venció a DC?
Antes de hablar de estos temas, primero debemos dejar claro que Tesla no es el inventor de la corriente alterna.faraday
Conocía el método de generación de corriente alterna cuando estudió el fenómeno de la inducción electromagnética en 1831,
antes de que naciera Tesla.Cuando Tesla era un adolescente, ya existían grandes alternadores.
De hecho, lo que hizo Tesla estuvo muy cerca de Watt y fue mejorar el alternador para hacerlo más adecuado para aplicaciones a gran escala.
Sistemas de energía CA.Este es también uno de los factores que contribuyeron a la victoria del sistema AC en la guerra actual.Similarmente,
Edison no fue el inventor de la corriente continua y los generadores de corriente continua, pero también jugó un papel importante en la
Fomento de la corriente continua.
Por lo tanto, no es tanto una guerra entre Tesla y Edison sino una guerra entre dos sistemas de suministro de energía y el negocio.
grupos detrás de ellos.
PD: En el proceso de verificar la información, vi que algunas personas decían que Raday inventó el primer alternador del mundo.
elgenerador de discos.De hecho, esta afirmación es errónea.Se puede ver en el diagrama esquemático que el generador de disco es un
Generador de CC.
Por qué Edison eligió la corriente continua
El sistema eléctrico se puede dividir simplemente en tres partes: generación de energía (generador) – transmisión de energía (distribución)
(transformadores,líneas, interruptores, etc.) – consumo de energía (equipos eléctricos diversos).
En la era de Edison (década de 1980), el sistema de energía de CC tenía un generador de CC maduro para la generación de energía y no se necesitaba ningún transformador.
paratransmisión de energía, siempre y cuando los cables estuvieran tendidos.
En cuanto a la carga, en aquella época todo el mundo utilizaba principalmente la electricidad para dos tareas, la iluminación y el accionamiento de motores.Para lámparas incandescentes
utilizado para iluminación,Mientras el voltaje sea estable, no importa si es CC o CA.En cuanto a los motores, por motivos técnicos,
No se han utilizado motores de CA.comercialmente, y todo el mundo utiliza motores de CC.En este entorno, el sistema de alimentación de CC se puede
se dice que es en ambos sentidos.Además, la corriente continua tiene una ventaja que la corriente alterna no puede igualar y es conveniente para el almacenamiento.
siempre que haya una batería,se puede almacenar.Si el sistema de suministro de energía falla, puede cambiar rápidamente a la batería para el suministro de energía en
caso de emergencia.Nuestro comúnmente utilizadoEl sistema UPS es en realidad una batería de CC, pero se convierte en energía de CA en el extremo de salida.
mediante tecnología electrónica de potencia.Incluso las centrales eléctricasy las subestaciones deben estar equipadas con baterías de CC para garantizar la potencia
suministro de equipos clave.
Entonces, ¿cómo era la corriente alterna en aquel entonces?Se puede decir que no hay nadie que pueda luchar.Generadores de CA maduros: no existen;
transformadores para transmisión de energía: muy baja eficiencia (la reluctancia y el flujo de fuga causados por la estructura lineal del núcleo de hierro son grandes);
En cuanto a los usuarios,Si los motores de CC están conectados a la alimentación de CA, casi seguirán funcionando, solo puede considerarse como una decoración.
Lo más importante es la experiencia del usuario: la estabilidad del suministro de energía es muy pobre.La corriente alterna no sólo no se puede almacenar
como directocorriente, pero el sistema de corriente alterna usaba cargas en serie en ese momento, y agregar o quitar una carga en la línea sería
provocar cambios en elTensión de toda la línea.Nadie quiere que sus bombillas parpadeen cuando se encienden y apagan las luces de al lado.
Cómo surgió la corriente alterna
La tecnología avanza y pronto, en 1884, los húngaros inventaron un transformador de núcleo cerrado de alta eficiencia.El núcleo de hierro de
este transformadorForma un circuito magnético completo, que puede mejorar en gran medida la eficiencia del transformador y evitar la pérdida de energía.
es basicamente lo mismoestructura como el transformador que utilizamos hoy.Los problemas de estabilidad también se resuelven ya que el sistema de suministro en serie es
reemplazado por un sistema de suministro paralelo.Con estas oportunidades, Tesla finalmente entró en escena e inventó un práctico alternador.
que se podría utilizar con este nuevo tipo de transformador.De hecho, al mismo tiempo que Tesla, hubo decenas de patentes de invención relacionadas
a los alternadores, pero Tesla tenía más ventajas y era valorado porWestinghouse y promovido a gran escala.
En cuanto a la demanda de electricidad, si no hay demanda, entonces se crea demanda.El sistema de alimentación de CA anterior era CA monofásico,
y teslainventó un práctico motor asíncrono de CA multifásico, lo que le dio a AC la oportunidad de mostrar sus talentos.
Hay muchos beneficios de la corriente alterna multifásica, como una estructura simple y un menor costo de las líneas de transmisión y electricidad.
equipo,y el más especial es el de accionamiento por motor.La corriente alterna multifásica se compone de corriente alterna sinusoidal con
un cierto ángulo de fasediferencia.Como todos sabemos, la corriente cambiante puede generar un campo magnético cambiante.Cambiar para cambiar.Si el
disposición es razonable, el magnéticoEl campo girará a una determinada frecuencia.Si se usa en un motor, puede hacer que el rotor gire,
que es un motor de CA multifásico.El motor inventado por Tesla basado en este principio ni siquiera necesita proporcionar un campo magnético para
el rotor, lo que simplifica enormemente la estructuray costo del motor.Curiosamente, el coche eléctrico "Tesla" de Musk también utiliza CA asíncrono
motores, a diferencia de los coches eléctricos de mi país que utilizan principalmentemotores sincrónicos.
Cuando llegamos aquí, descubrimos que la energía CA ha estado a la par con la CC en términos de generación, transmisión y consumo de energía.
Entonces, ¿cómo se elevó hacia el cielo y ocupó todo el mercado energético?
La clave está en el coste.La diferencia en la pérdida en el proceso de transmisión de los dos ha ampliado por completo la brecha entre
Transmisión CC y CA.
Si ha adquirido conocimientos eléctricos básicos, sabrá que en la transmisión de energía a larga distancia, un voltaje más bajo conducirá a
mayor pérdida.Esta pérdida proviene del calor generado por la resistencia de la línea, lo que aumentará el costo de la central eléctrica de forma gratuita.
El voltaje de salida del generador de CC de Edison es de 110 V.Un voltaje tan bajo requiere la instalación de una central eléctrica cerca de cada usuario.En
En áreas con gran consumo de energía y usuarios densos, el rango de suministro de energía es incluso de unos pocos kilómetros.Por ejemplo, Edison
construyó el primer sistema de suministro de energía de CC en Beijing en 1882, que solo podía suministrar energía a los usuarios dentro de un radio de 1,5 km alrededor de la planta de energía.
Sin mencionar el costo de infraestructura de tantas centrales eléctricas, la fuente de energía de las centrales también es un gran problema.En ese tiempo,
Para ahorrar costes, lo mejor era construir centrales eléctricas cerca de los ríos, para que pudieran generar electricidad directamente a partir del agua.Sin embargo,
Para suministrar electricidad a áreas alejadas de los recursos hídricos, se debe utilizar energía térmica para generar electricidad, y el costo
La quema de carbón también ha aumentado mucho.
Otro problema también lo causa la transmisión de energía a larga distancia.Cuanto más larga sea la línea, mayor será la resistencia, mayor será el voltaje.
caída en la línea, y el voltaje del usuario en el extremo más lejano puede ser tan bajo que no se puede utilizar.La única solución es aumentar
El voltaje de salida de la planta de energía, pero hará que el voltaje de los usuarios cercanos sea demasiado alto, y ¿qué debo hacer si el equipo
¿Está quemado?
No existe tal problema con la corriente alterna.Mientras se utilice un transformador para aumentar el voltaje, la transmisión de energía de decenas de
Los kilómetros no son ningún problema.El primer sistema de suministro de energía de CA en América del Norte puede utilizar un voltaje de 4000 V para suministrar energía a usuarios a 21 km de distancia.
Más tarde, utilizando el sistema de energía CA de Westinghouse, incluso fue posible que las Cataratas del Niágara alimentaran a Fabro, a 30 kilómetros de distancia.
Desafortunadamente, la corriente continua no se puede aumentar de esta manera.Debido a que el principio adoptado por el impulso de CA es la inducción electromagnética,
En pocas palabras, la corriente cambiante en un lado del transformador produce un campo magnético cambiante, y el campo magnético cambiante
produce un voltaje inducido cambiante (fuerza electromotriz) en el otro lado.La clave para que un transformador funcione es que la corriente debe
cambio, que es exactamente lo que DC no tiene.
Después de cumplir esta serie de condiciones técnicas, el sistema de suministro de energía de CA venció por completo a la energía de CC debido a su bajo costo.
La compañía de energía CC de Edison pronto se reestructuró y se convirtió en otra famosa compañía eléctrica: General Electric de Estados Unidos..
Hora de publicación: 29 de mayo de 2023