वॉर ऑफ द करंट्स — टेस्ला विरुद्ध एडिसन

19व्या शतकाच्या शेवटी निकोला टेस्ला आणि थॉमस एडिसन यांच्यातील संघर्षाला एक वास्तविक युद्ध म्हटले जाऊ शकते, आणि त्यांच्या शत्रुत्वाला, ज्यांच्या तंत्रज्ञानामध्ये विद्युत उर्जेचे प्रसारण जगामध्ये प्रबळ होईल, असे म्हटले जाते. "प्रवाहांचे युद्ध".

टेस्लाच्या अल्टरनेटिंग करंट लाइन्स किंवा एडिसनच्या लाइन्सचे तंत्रज्ञान हा एक वास्तविक युगानुयुग विवाद आहे, हा मुद्दा केवळ 2007 च्या शेवटी, न्यू यॉर्कच्या संक्रमणाच्या अंतिम पूर्ततेसह, वैकल्पिक चालू नेटवर्कमध्ये टेस्लाच्या बाजूने होता.

थेट करंट निर्माण करणार्‍या पहिल्या विद्युत जनरेटरने लाईनशी आणि त्यामुळे ग्राहकांना सुलभ कनेक्शनची अनुमती दिली, तर अल्टरनेटर्सना कनेक्ट केलेल्या पॉवर सिस्टमसह सिंक्रोनाइझेशन आवश्यक होते.

महत्त्वाचे म्हणजे, पर्यायी विद्युत् प्रवाहासाठी डिझाइन केलेले ग्राहक मूळत: अस्तित्वात नव्हते आणि पर्यायी विद्युत पुरवठा करण्यासाठी थेट डिझाइन केलेल्या इंडक्शन मोटरच्या प्रभावी बदलाचा शोध लावला गेला. निकोला टेस्ला 1888 पर्यंत नाही, म्हणजे एडिसनने लंडनमध्ये पहिले डायरेक्ट करंट पॉवर स्टेशन सुरू केल्यानंतर सहा वर्षांनी.

1880 मध्ये एडिसनने डायरेक्ट करंट वीज निर्मिती आणि वितरणासाठी त्याच्या सिस्टीमचे पेटंट घेतल्यानंतर, ज्यामध्ये तीन तारा होत्या-शून्य, अधिक 110 व्होल्ट आणि उणे 110 व्होल्ट, लाइट बल्बच्या महान शोधकाला आता खात्री होती की "तो विजेचा प्रकाश इतका स्वस्त बनवेल. मेणबत्त्या फक्त श्रीमंतच वापरतील. »

तर, वर नमूद केल्याप्रमाणे, एडिसनने जानेवारी 1882 मध्ये लंडनमध्ये पहिला डायरेक्ट करंट पॉवर प्लांट सुरू केला होता, काही महिन्यांनंतर मॅनहॅटनमध्ये आणि 1887 पर्यंत युनायटेड स्टेट्समध्ये शंभराहून अधिक एडिसन डीसी पॉवर प्लांट कार्यरत होते. टेस्ला त्यावेळी एडिसनसाठी काम करत होते.

एडिसनच्या डीसी सिस्टिमचे भवितव्य उज्वल दिसत असूनही, त्यांच्यात खूप लक्षणीय कमतरता होती. वायर्सचा वापर दूरवर विद्युत उर्जा हस्तांतरित करण्यासाठी केला जात असे आणि वायरची लांबी जसजशी वाढते तसतसे तुम्हाला माहिती आहे की, त्याचा प्रतिकार वाढतो आणि त्यामुळे गरम होण्याचे अपरिहार्य नुकसान होते. अशाप्रकारे, समस्येला उपाय आवश्यक होता- तारांचा प्रतिकार कमी करण्यासाठी, त्यांना दाट करण्यासाठी किंवा विद्युत प्रवाह कमी करण्यासाठी व्होल्टेज वाढवण्यासाठी.

त्या वेळी, डायरेक्ट करंट व्होल्टेज वाढवण्याच्या कोणत्याही प्रभावी पद्धती नव्हत्या आणि ओळींमधील व्होल्टेज अद्याप 200 व्होल्टपेक्षा जास्त नाही, म्हणून केवळ 1.5 किमी पेक्षा जास्त अंतरासाठी महत्त्वपूर्ण वीज वितरित करणे शक्य होते आणि जर याव्यतिरिक्त वीज हस्तांतरित करण्याची आवश्यकता, मोठ्या क्रॉस-सेक्शनसह महागड्या तारा आहेत.

म्हणून, 1893 मध्ये, निकोला टेस्ला आणि त्यांचे गुंतवणूकदार, उद्योजक जॉर्ज वेस्टिंगहाऊस यांना शिकागोमधील एक मेळा दोन लाख बल्बसह प्रकाशित करण्याचा आदेश मिळाला. तो विजय होता.तीन वर्षांनंतर, नजीकच्या बफेलो शहरात वीज प्रसारित करण्यासाठी नायगारा फॉल्स येथे पहिला पर्यायी करंट जलविद्युत प्रकल्प बांधण्यात आला.

दुसर्‍या शब्दात, 1928 पर्यंत यूएसने डायरेक्ट करंट सिस्टम विकसित करणे आधीच थांबवले होते, अल्टरनेटिंग करंटच्या फायद्यांची पूर्ण खात्री होती. आणखी 70 वर्षांनंतर, त्यांचे विघटन सुरू झाले, 1998 पर्यंत न्यूयॉर्कमधील थेट वर्तमान वापरकर्त्यांची संख्या 4,600 पेक्षा जास्त नव्हती आणि 2007 पर्यंत तेथे कोणीही शिल्लक राहिले नाही, जेव्हा एकत्रित एडिसनच्या मुख्य अभियंत्याने प्रतीकात्मकपणे केबल कापली आणि "युद्ध. प्रवाह" संपले होते.

अल्टरनेटिंग करंटवर स्विच केल्याने एडिसनच्या खिशात जोरदार आदळला आणि पराभूत झाल्यामुळे त्याने पेटंट अधिकारांचे उल्लंघन केल्याबद्दल खटला भरण्यास सुरुवात केली, परंतु न्यायाधीशांचे निर्णय त्याच्या बाजूने नव्हते. एडिसन थांबला नाही, त्याने सार्वजनिक प्रात्यक्षिके आयोजित करण्यास सुरुवात केली जिथे त्याने पर्यायी प्रवाहाने प्राण्यांना मारले, कोणालाही आणि प्रत्येकाला पर्यायी प्रवाह वापरण्याचे धोके पटवून देण्याचा प्रयत्न केला आणि त्याउलट - त्याच्या डीसी नेटवर्कची सुरक्षा.

अखेरीस तो मुद्दा असा आला की 1887 मध्ये, एडिसनचा भागीदार, अभियंता हॅरोल्ड ब्राउन, घातक पर्यायी प्रवाहाने गुन्हेगारांना फाशी देण्याचा प्रस्ताव ठेवला. वेस्टिंगहाऊस आणि टेस्ला यांनी यासाठी जनरेटरचा पुरवठा केला नाही आणि इलेक्ट्रिक खुर्चीवर मृत्यूदंड ठोठावलेल्या पत्नी केमरसाठी एक वकील देखील नियुक्त केला. परंतु हे वाचले नाही आणि 1890 मध्ये केमलरला पर्यायी प्रवाहाने फाशी देण्यात आली आणि एडिसनने हे पाहिले की लाचखोर पत्रकाराने आपल्या वृत्तपत्रात यासाठी वेस्टिंगहाऊसवर चिखलफेक केली.

एडिसनचे सतत खराब पीआर असूनही, टेस्लाची एसी प्रणाली यशासाठी निश्चित होती.ट्रान्सफॉर्मर वापरून एसी व्होल्टेज सहज आणि कार्यक्षमतेने वाढवता येते आणि जास्त नुकसान न होता शेकडो किलोमीटरच्या अंतरावरील तारांवर प्रसारित केले जाऊ शकते. उच्च व्होल्टेज रेषांना जाड कंडक्टर वापरण्याची आवश्यकता नसते आणि ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनमधील व्होल्टेज कमी केल्यामुळे ग्राहकांना एसी लोड पुरवठा करण्यासाठी कमी व्होल्टेजचा पुरवठा करणे शक्य झाले आहे.

याची सुरुवात होते की 1885 मध्ये टेस्ला एडिसनमधून निवृत्त झाला आणि वेस्टिंगहाऊससह अनेक गोलर-गिब्स ट्रान्सफॉर्मर आणि सीमेन्स आणि हॅल्स्के यांनी तयार केलेला अल्टरनेटर विकत घेतला, त्यानंतर वेस्टिंगहाऊसच्या मदतीने त्याने स्वतःचे प्रयोग सुरू केले. परिणामी, प्रयोग सुरू झाल्यानंतर एक वर्षानंतर, पहिला 500-व्होल्ट पॉवर प्लांट ग्रेट बॅरिंग्टन, मॅसॅच्युसेट्समध्ये कार्यरत झाला.

तेव्हा कार्यक्षम एसी पॉवरसाठी योग्य मोटर्स नव्हत्या, आणि आधीच 1882 मध्ये टेस्लाने पॉलीफेस इलेक्ट्रिक मोटरचा शोध लावला, ज्याचे पेटंट त्याला 1888 मध्ये मिळाले होते, त्याच वर्षी पहिले एसी मीटर दिसले. फ्रँकफर्ट अॅम मेन येथे 1891 मध्ये एका प्रदर्शनात थ्री-फेज सिस्टम सादर करण्यात आली आणि 1893 मध्ये वेस्टिंगहाऊसने नायगारा फॉल्समध्ये पॉवर प्लांट बांधण्यासाठी निविदा जिंकली. टेस्लाचा असा विश्वास होता की या जलविद्युत प्रकल्पाची उर्जा संपूर्ण युनायटेड स्टेट्ससाठी पुरेशी असेल.

टेस्ला आणि एडिसन यांच्यात समेट घडवून आणण्यासाठी नायगारा पॉवर कंपनीने एडिसनला नायगारा फॉल्स स्टेशनपासून बफेलो शहरापर्यंत पॉवर लाईन बांधण्याचे काम दिले. परिणामी, एडिसनच्या मालकीच्या जनरल इलेक्ट्रिकने एसी मशिन्स बनवणारी थॉमसन-ह्युस्टन कंपनी विकत घेतली आणि ती स्वत: तयार करू लागली.

त्यामुळे एडिसनला पुन्हा पैसे मिळाले, पण AC विरोधी प्रसिद्धी थांबली नाही - त्याने 1903 मध्ये न्यूयॉर्कच्या लुना पार्कमध्ये तीन सर्कस कामगारांना पायदळी तुडवणाऱ्या टॉप्सीच्या एसी हत्तीने केलेल्या फाशीची छायाचित्रे वर्तमानपत्रांमध्ये प्रकाशित आणि वितरित केली.

डायरेक्ट आणि अल्टरनेटिंग करंट—फायदे आणि तोटे

ऐतिहासिकदृष्ट्या, वाहतुकीमध्ये सीरिज-उत्साहित इलेक्ट्रिक मोटर्सला उर्जा देण्यासाठी थेट प्रवाह मोठ्या प्रमाणावर वापरला गेला आहे. अशा मोटर्स चांगल्या असतात कारण ते कमी संख्येने प्रति मिनिट आवर्तनांमध्ये उच्च टॉर्क विकसित करतात आणि मोटर फील्ड वाइंडिंगला पुरवलेल्या डीसी व्होल्टेजमध्ये बदल करून किंवा रिओस्टॅटद्वारे क्रांतीची ही संख्या सहजपणे समायोजित केली जाऊ शकते.

जेव्हा फील्ड विंडिंगला पुरवठ्याची ध्रुवीयता बदलते तेव्हा डीसी मोटर्स त्यांच्या रोटेशनची दिशा जवळजवळ त्वरित बदलण्यास सक्षम असतात. तर, डीसी मोटर्स अजूनही डिझेल लोकोमोटिव्ह, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्ह, ट्राम, ट्रॉलीबस, विविध लिफ्ट आणि क्रेनवर मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात.

इनॅन्डेन्सेंट दिवे, विविध औद्योगिक इलेक्ट्रोलिसिस उपकरणे, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, वेल्डिंग समस्यांशिवाय उर्जा देण्यासाठी थेट प्रवाह वापरला जाऊ शकतो; जटिल वैद्यकीय उपकरणांना उर्जा देण्यासाठी देखील हे यशस्वीरित्या वापरले जाते.

अर्थात, विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये थेट प्रवाह उपयुक्त आहे, कारण संबंधित सर्किट मोजणे सोपे आणि नियंत्रित करणे सोपे आहे, असे नाही की 1887 पर्यंत यूएसएमध्ये शंभरहून अधिक डायरेक्ट करंट पॉवर प्लांट होते, ज्यावर काम केले गेले. थॉमस अल्वा एडिसन यांच्या कंपनीचे नेतृत्व होते. स्पष्टपणे, जेव्हा कोणत्याही रूपांतरणाची आवश्यकता नसते तेव्हा डीसी सोयीस्कर असते, म्हणजे. व्होल्टेजमध्ये वाढ किंवा घट, हा थेट प्रवाहाचा मुख्य तोटा आहे.

एडिसनने डायरेक्ट करंट ट्रान्समिशन सिस्टीम आणण्याचा प्रयत्न केला असला तरी, अशा सिस्टीममध्ये एक लक्षणीय कमतरता होती - मोठ्या प्रमाणात सामग्री वापरण्याची गरज आणि ट्रान्समिशनचे महत्त्वपूर्ण नुकसान.

वस्तुस्थिती अशी आहे की पहिल्या डीसी लाईन्समधील व्होल्टेज 200 व्होल्टपेक्षा जास्त नाही आणि वीज प्रकल्पापासून 1.5 किमी पेक्षा जास्त अंतरावर वीज प्रसारित केली जाऊ शकते, तर ट्रान्समिशन दरम्यान बरीच ऊर्जा वाया जाते (लक्षात ठेवा जौल-लेन्झ कायदा).

जर अजून जास्त अंतरावर अधिक शक्ती प्रसारित करणे आवश्यक असेल, तर जाड जड तारा वापराव्या लागतील आणि हे खूप महाग झाले.

1893 मध्ये, निकोला टेस्ला यांनी त्यांची एसी प्रणाली सादर करण्यास सुरुवात केली, जी एसीच्या स्वभावामुळे उच्च कार्यक्षमता दर्शवते. ट्रान्सफॉर्मर वापरून पर्यायी प्रवाह सहजपणे बदलता येऊ शकतो, व्होल्टेज वाढतो आणि नंतर कमीत कमी नुकसानासह अनेक किलोमीटरवर विद्युत ऊर्जा हस्तांतरित करणे शक्य झाले.

याचे कारण असे की जेव्हा तीच वीज तारांद्वारे पुरवली जाते, तेव्हा व्होल्टेज वाढल्यामुळे विद्युतप्रवाह कमी होऊ शकतो, त्यामुळे प्रसारणाचे नुकसान कमी होते आणि त्यानुसार वायरचा आवश्यक क्रॉस-सेक्शन कमी होतो. त्यामुळेच जगभरात एसी ग्रीड्सची ओळख होऊ लागली आहे.

मशीन्स आणि मेटल कटिंग मशीन्समधील असिंक्रोनस मोटर्स, इंडक्शन फर्नेसेसला पर्यायी विद्युत् प्रवाह पुरवला जातो; ते साधे इनॅन्डेन्सेंट दिवे आणि इतर कोणतेही सक्रिय लोड देखील चालू करू शकतात. अॅसिंक्रोनस मोटर्स आणि ट्रान्सफॉर्मर्सने विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये बदल घडवून आणला कारण पर्यायी प्रवाह.

जर काही कारणासाठी डायरेक्ट करंट आवश्यक असेल, उदाहरणार्थ बॅटरी चार्ज करण्यासाठी, आता ते नेहमी रेक्टिफायर्सच्या मदतीने पर्यायी करंटमधून मिळवता येते.