ครั้งหนึ่ง เอดิสันในฐานะนักประดิษฐ์หนังสือเรียนที่ยิ่งใหญ่ที่สุด มักจะมาเยี่ยมเยียนชั้นเรียนประถมศึกษาบ่อยครั้งมาโดยตลอด

และนักเรียนมัธยมต้นในทางกลับกัน เทสลามักจะมีใบหน้าคลุมเครือเสมอ และมีเพียงในโรงเรียนมัธยมปลายเท่านั้นที่ทำเช่นนั้น

เขาเข้ามาติดต่อกับหน่วยที่ตั้งชื่อตามเขาในชั้นเรียนฟิสิกส์

แต่ด้วยการแพร่กระจายของอินเทอร์เน็ต เอดิสันกลายเป็นคนใจบุญมากขึ้นเรื่อยๆ และเทสลาก็กลายเป็นคนลึกลับ

นักวิทยาศาสตร์ระดับเดียวกับไอน์สไตน์ในจิตใจของใครหลายๆ คนความคับข้องใจของพวกเขายังกลายเป็นประเด็นพูดคุยกันบนท้องถนนอีกด้วย

วันนี้เราจะเริ่มต้นด้วยสงครามกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างทั้งสองเราจะไม่พูดถึงธุรกิจหรือเรื่องของผู้คน

หัวใจ แต่พูดถึงข้อเท็จจริงธรรมดาและน่าสนใจเหล่านี้จากหลักการทางเทคนิคเท่านั้น

ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่าในสงครามระหว่างเทสลาและเอดิสันในปัจจุบัน เอดิสันเอาชนะเทสลาเป็นการส่วนตัว แต่ท้ายที่สุดแล้ว

ล้มเหลวในทางเทคนิค และกระแสสลับกลายเป็นเจ้าเหนือหัวของระบบไฟฟ้าโดยสิ้นเชิงตอนนี้เด็กๆรู้แล้ว

ไฟ AC ถูกใช้ที่บ้าน แล้วทำไม Edison ถึงเลือกไฟ DC?ระบบจ่ายไฟ AC เป็นตัวแทนอย่างไร

โดย Tesla เอาชนะ DC?

ก่อนที่จะพูดถึงปัญหาเหล่านี้ เราต้องทำให้ชัดเจนว่า Tesla ไม่ใช่ผู้ประดิษฐ์ไฟฟ้ากระแสสลับฟาราเดย์

ทรงทราบวิธีการสร้างกระแสสลับเมื่อทรงศึกษาปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อ พ.ศ. 2374

ก่อนที่เทสลาจะถือกำเนิดเมื่อตอนที่ Tesla อยู่ในช่วงวัยรุ่น ก็มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขนาดใหญ่อยู่แล้ว

ความจริงแล้วสิ่งที่ Tesla ทำนั้นใกล้เคียงกับ Watt มาก นั่นคือการปรับปรุงไดชาร์จให้เหมาะกับสเกลใหญ่มากขึ้น

ระบบไฟฟ้ากระแสสลับนี่ก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่มีส่วนทำให้ระบบ AC มีชัยชนะในสงครามปัจจุบันในทำนองเดียวกัน

เอดิสันไม่ใช่ผู้ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสตรง แต่เขายังมีบทบาทสำคัญใน

การส่งเสริมกระแสตรง

ดังนั้นจึงไม่ใช่สงครามระหว่าง Tesla และ Edison มากนัก เนื่องจากเป็นสงครามระหว่างระบบจ่ายไฟสองระบบกับธุรกิจ

กลุ่มที่อยู่ข้างหลังพวกเขา

ป.ล. ในกระบวนการตรวจสอบข้อมูลผมเห็นว่ามีคนบอกว่า Raday ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเครื่องแรกของโลก –

ที่เครื่องกำเนิดแผ่นดิสก์อันที่จริงคำสั่งนี้ผิดจะเห็นได้จากแผนผังว่าเครื่องกำเนิดแผ่นดิสก์เป็น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

เหตุใดเอดิสันจึงเลือกกระแสตรง

ระบบไฟฟ้าสามารถแบ่งง่ายๆ ได้เป็น 3 ส่วน คือ ส่วนผลิตไฟฟ้า (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) – ระบบส่งกำลัง (จำหน่าย)

(หม้อแปลง,เส้น สวิตช์ ฯลฯ) – การใช้พลังงาน (อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ)

ในยุคของเอดิสัน (ทศวรรษ 1980) ระบบไฟฟ้ากระแสตรงมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่ครบกำหนดสำหรับการผลิตไฟฟ้า และไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้า

สำหรับการส่งกำลังตราบใดที่มีการสร้างสายไฟ

ในส่วนของภาระนั้น สมัยนั้นทุกคนใช้ไฟฟ้าเป็นหลักสองงาน คือ ไฟส่องสว่าง และมอเตอร์ขับเคลื่อนสำหรับหลอดไส้

ใช้สำหรับให้แสงสว่างตราบใดที่แรงดันไฟฟ้ายังคงที่ ก็ไม่สำคัญว่าจะเป็น DC หรือ ACในส่วนของมอเตอร์เนื่องมาจากเหตุผลทางเทคนิค

ไม่ได้ใช้มอเตอร์ ACในเชิงพาณิชย์ และทุกคนต่างก็ใช้มอเตอร์กระแสตรงในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ระบบไฟฟ้ากระแสตรงสามารถเป็นได้

บอกว่าเป็นทั้งสองทางนอกจากนี้ไฟฟ้ากระแสตรงยังมีข้อดีที่ไฟฟ้ากระแสสลับไม่สามารถเทียบเคียงได้ และสะดวกในการจัดเก็บ

ตราบใดที่ยังมีแบตเตอรี่มันสามารถเก็บไว้ได้หากระบบจ่ายไฟล้มเหลวก็สามารถสลับไปใช้แบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟเข้าได้อย่างรวดเร็ว

กรณีฉุกเฉินที่เรานิยมใช้กันจริงๆ แล้วระบบ UPS นั้นเป็นแบตเตอรี่ DC แต่จะถูกแปลงเป็นไฟ AC ที่ปลายเอาต์พุต

ผ่านเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังแม้แต่โรงไฟฟ้าและสถานีไฟฟ้าย่อยจะต้องติดตั้งแบตเตอรี่ DC เพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงาน

การจัดหาอุปกรณ์สำคัญ

แล้วกระแสสลับในสมัยนั้นหน้าตาเป็นอย่างไร?เรียกได้ว่าไม่มีใครสู้ได้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ครบกำหนด – ไม่มีอยู่จริง

หม้อแปลงสำหรับระบบส่งกำลัง - ประสิทธิภาพต่ำมาก (ฟลักซ์ฝืนและการรั่วไหลที่เกิดจากโครงสร้างแกนเหล็กเชิงเส้นมีขนาดใหญ่)

สำหรับผู้ใช้หากมอเตอร์กระแสตรงเชื่อมต่อกับไฟ AC ก็จะยังคงอยู่ เกือบจะถือได้ว่าเป็นของตกแต่งเท่านั้น

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือประสบการณ์ของผู้ใช้ – ความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟแย่มากไม่เพียงแต่ไม่สามารถเก็บกระแสสลับได้เท่านั้น

ชอบตรงปัจจุบัน แต่ระบบไฟฟ้ากระแสสลับใช้โหลดแบบอนุกรมในขณะนั้น และการเพิ่มหรือลบโหลดบนบรรทัดจะ

ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในแรงดันไฟทั้งเส้นไม่มีใครอยากให้หลอดไฟกะพริบเมื่อเปิดและปิดไฟข้างประตู

กระแสสลับเกิดขึ้นได้อย่างไร

เทคโนโลยีกำลังพัฒนา และในไม่ช้า ในปี พ.ศ. 2427 ชาวฮังกาเรียนก็ได้ประดิษฐ์หม้อแปลงไฟฟ้าแบบปิดที่มีประสิทธิภาพสูงแกนเหล็กของ

หม้อแปลงไฟฟ้านี้ก่อให้เกิดวงจรแม่เหล็กที่สมบูรณ์ ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของหม้อแปลงได้อย่างมาก และหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงาน

โดยพื้นฐานแล้วมันก็เหมือนกันโครงสร้างเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่เราใช้อยู่ในปัจจุบันปัญหาด้านความเสถียรยังได้รับการแก้ไขเมื่อระบบจ่ายซีรีส์เป็นอยู่

แทนที่ด้วยระบบจ่ายแบบขนานด้วยโอกาสเหล่านี้ ในที่สุด Tesla ก็มาถึงที่เกิดเหตุ และเขาก็คิดค้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้งานได้จริงขึ้นมา

ที่สามารถนำไปใช้กับหม้อแปลงชนิดใหม่นี้ได้ในความเป็นจริง ในเวลาเดียวกันกับ Tesla มีสิทธิบัตรการประดิษฐ์หลายสิบรายการที่เกี่ยวข้องกัน

สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ Tesla มีข้อได้เปรียบมากกว่าและมีมูลค่าเท่ากับเวสติ้งเฮาส์และได้รับการเลื่อนตำแหน่งในวงกว้าง

ส่วนความต้องการใช้ไฟฟ้าหากไม่มีความต้องการก็สร้างความต้องการระบบไฟ AC เดิมเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว

และเทสลาคิดค้นมอเตอร์อะซิงโครนัส AC หลายเฟสที่ใช้งานได้จริงซึ่งทำให้ AC มีโอกาสแสดงความสามารถ

กระแสไฟฟ้าสลับหลายเฟสมีประโยชน์หลายประการ เช่น โครงสร้างที่เรียบง่าย และต้นทุนสายส่งและไฟฟ้าที่ลดลง

อุปกรณ์,และที่พิเศษที่สุดคือในเรื่องของการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสสลับหลายเฟสประกอบด้วยกระแสสลับไซน์ด้วย

มุมหนึ่งของเฟสความแตกต่าง.ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่ากระแสที่เปลี่ยนแปลงสามารถสร้างสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงได้เปลี่ยนไปเปลี่ยนถ้า

การจัดเรียงมีความสมเหตุสมผลและเป็นแม่เหล็กสนามจะหมุนตามความถี่ที่กำหนดหากใช้กับมอเตอร์ก็สามารถขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุนได้

ซึ่งเป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหลายเฟสมอเตอร์ที่ Tesla คิดค้นขึ้นตามหลักการนี้ไม่จำเป็นต้องมีสนามแม่เหล็กด้วยซ้ำ

โรเตอร์ซึ่งช่วยให้โครงสร้างง่ายขึ้นอย่างมากและค่ามอเตอร์สิ่งที่น่าสนใจคือรถยนต์ไฟฟ้า “Tesla” ของ Musk ก็ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับแบบอะซิงโครนัสเช่นกัน

มอเตอร์ต่างจากรถยนต์ไฟฟ้าบ้านเราที่ใช้เป็นหลักมอเตอร์ซิงโครนัส

เมื่อเรามาถึงที่นี่ เราพบว่าไฟ AC เทียบเท่ากับ DC ในแง่ของการผลิตไฟฟ้า การส่งผ่าน และการบริโภค

แล้วมันทะยานขึ้นฟ้ามาครอบครองตลาดพลังงานทั้งหมดได้อย่างไร?

สิ่งสำคัญอยู่ที่ต้นทุนความแตกต่างในการสูญเสียในกระบวนการส่งสัญญาณของทั้งสองทำให้ช่องว่างระหว่างกันกว้างขึ้นอย่างสมบูรณ์

การส่งกระแสตรงและกระแสสลับ

หากคุณได้เรียนรู้ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไฟฟ้าแล้ว คุณจะรู้ว่าในระบบส่งกำลังทางไกล แรงดันไฟฟ้าต่ำจะส่งผลให้

การสูญเสียที่มากขึ้นการสูญเสียนี้มาจากความร้อนที่เกิดจากความต้านทานของสายไฟ ซึ่งจะทำให้ต้นทุนของโรงไฟฟ้าเพิ่มขึ้นโดยเปล่าประโยชน์

แรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงของ Edison คือ 110Vไฟฟ้าแรงต่ำดังกล่าวต้องติดตั้งสถานีไฟฟ้าไว้ใกล้กับผู้ใช้แต่ละรายใน

พื้นที่ที่มีการใช้พลังงานสูงและผู้ใช้หนาแน่น ช่วงการจ่ายไฟมีเพียงไม่กี่กิโลเมตรตัวอย่างเช่น เอดิสัน

ได้สร้างระบบจ่ายไฟ DC แห่งแรกในกรุงปักกิ่งเมื่อปี พ.ศ. 2425 ซึ่งสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ภายในรัศมี 1.5 กม. รอบโรงไฟฟ้าเท่านั้น

ไม่ต้องพูดถึงต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานของโรงไฟฟ้าหลายแห่ง แหล่งพลังงานของโรงไฟฟ้าก็เป็นปัญหาใหญ่เช่นกันในเวลานั้น,

เพื่อประหยัดต้นทุน วิธีที่ดีที่สุดคือสร้างโรงไฟฟ้าใกล้แม่น้ำ เพื่อที่จะผลิตไฟฟ้าได้โดยตรงจากน้ำอย่างไรก็ตาม,

เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับพื้นที่ห่างไกลจากแหล่งน้ำจะต้องใช้พลังงานความร้อนเพื่อผลิตไฟฟ้าและต้นทุน

การเผาถ่านหินก็เพิ่มขึ้นมากเช่นกัน

ปัญหาอีกประการหนึ่งเกิดจากการส่งกำลังทางไกลยิ่งเส้นยาว ความต้านทานยิ่งมาก แรงดันไฟก็จะยิ่งมากขึ้น

ตกลงบนสายและแรงดันไฟฟ้าของผู้ใช้ที่ปลายสุดอาจต่ำมากจนไม่สามารถใช้งานได้ทางออกเดียวคือเพิ่มขึ้น

แรงดันขาออกของโรงไฟฟ้าแต่จะทำให้แรงดันไฟของผู้ใช้ใกล้เคียงสูงเกินไปและควรทำอย่างไรหากอุปกรณ์

เหนื่อยไหม?

ไม่มีปัญหาดังกล่าวกับกระแสสลับตราบใดที่มีการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อเพิ่มแรงดันการส่งกำลังหลายสิบ

กิโลเมตรก็ไม่มีปัญหาระบบจ่ายไฟ AC ระบบแรกในอเมริกาเหนือสามารถใช้แรงดันไฟฟ้า 4000V เพื่อจ่ายไฟให้กับผู้ใช้ที่อยู่ห่างออกไป 21 กม.

ต่อมา เมื่อใช้ระบบไฟฟ้ากระแสสลับเวสติ้งเฮาส์ น้ำตกไนแอการาก็สามารถจ่ายไฟให้กับฟาโบรที่อยู่ห่างออกไป 30 กิโลเมตรได้

น่าเสียดายที่กระแสตรงไม่สามารถเพิ่มได้ด้วยวิธีนี้เนื่องจากหลักการที่นำมาใช้โดยการเพิ่ม AC คือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

พูดง่ายๆ ก็คือ กระแสที่เปลี่ยนแปลงที่ด้านหนึ่งของหม้อแปลงไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง และสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง

ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (แรงเคลื่อนไฟฟ้า) ที่อีกด้านหนึ่งสิ่งสำคัญสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าในการทำงานคือต้องมีกระแสไฟ

การเปลี่ยนแปลงซึ่งเป็นสิ่งที่ DC ไม่มี

หลังจากปฏิบัติตามเงื่อนไขทางเทคนิคชุดนี้แล้ว ระบบจ่ายไฟ AC ก็เอาชนะไฟ DC ได้อย่างสมบูรณ์ด้วยต้นทุนที่ต่ำ

ในไม่ช้า บริษัทไฟฟ้ากระแสตรงของเอดิสันก็ได้รับการปรับโครงสร้างใหม่เป็นบริษัทไฟฟ้าที่มีชื่อเสียงอีกแห่งหนึ่ง นั่นคือ เจเนอรัล อิเล็คทริค แห่งสหรัฐอเมริกา-