धाराओं का युद्ध - टेस्ला बनाम एडिसन

19वीं शताब्दी के अंत में निकोला टेस्ला और थॉमस एडिसन के बीच टकराव को वास्तविक युद्ध कहा जा सकता है, और यह कुछ भी नहीं है कि उनकी प्रतिद्वंद्विता, जिसमें विद्युत ऊर्जा के संचरण की तकनीक दुनिया में प्रमुख हो जाएगी, अभी भी कहा जाता है "धाराओं का युद्ध"।

टेस्ला की अल्टरनेटिंग करंट लाइन्स या एडिसन की लाइन्स की तकनीक एक वास्तविक युगीन विवाद है, वह बिंदु जो केवल 2007 के अंत में बनाया गया था, टेस्ला के पक्ष में वर्तमान नेटवर्क को बदलने के लिए न्यूयॉर्क के संक्रमण के अंतिम समापन के साथ।

डायरेक्ट करंट उत्पन्न करने वाले पहले विद्युत जनरेटर ने लाइन से और इसलिए उपभोक्ताओं के लिए आसान कनेक्शन की अनुमति दी, जबकि अल्टरनेटर को कनेक्टेड पावर सिस्टम के साथ सिंक्रोनाइज़ेशन की आवश्यकता थी।

महत्वपूर्ण रूप से, प्रत्यावर्ती धारा के लिए डिज़ाइन किए गए उपभोक्ता मूल रूप से मौजूद नहीं थे, और प्रत्यावर्ती धारा आपूर्ति के लिए सीधे डिज़ाइन किए गए प्रेरण मोटर के एक प्रभावी संशोधन का आविष्कार किया गया था। निकोला टेस्ला 1888 तक नहीं, यानी एडिसन द्वारा लंदन में पहला डायरेक्ट करंट पावर स्टेशन शुरू करने के छह साल बाद।

एडिसन ने 1880 में प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली पैदा करने और वितरित करने के लिए अपनी प्रणाली का पेटेंट कराने के बाद, जिसमें तीन तार शामिल थे - शून्य, प्लस 110 वोल्ट और माइनस 110 वोल्ट, प्रकाश बल्ब के महान आविष्कारक को अब भरोसा था कि "वह बिजली की रोशनी को इतना सस्ता बना देगा" कि केवल अमीर ही मोमबत्तियों का उपयोग करेंगे। »

इसलिए, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, पहला प्रत्यक्ष विद्युत संयंत्र एडिसन द्वारा जनवरी 1882 में लंदन में शुरू किया गया था, कुछ महीने बाद मैनहट्टन में, और 1887 तक सौ से अधिक एडिसन डीसी बिजली संयंत्र संयुक्त राज्य में काम कर रहे थे। टेस्ला उस समय एडिसन के लिए काम कर रहे थे।

एडिसन के डीसी सिस्टम के प्रतीत होने वाले उज्ज्वल भविष्य के बावजूद, उनमें एक बहुत महत्वपूर्ण कमी थी। तारों का उपयोग विद्युत ऊर्जा को एक दूरी पर स्थानांतरित करने के लिए किया जाता था, और जैसे-जैसे तार की लंबाई बढ़ती है, जैसा कि आप जानते हैं, इसका प्रतिरोध बढ़ता है और इसलिए अपरिहार्य ताप हानि होती है। इस प्रकार, समस्या को समाधान की आवश्यकता थी - तारों के प्रतिरोध को कम करने के लिए, उन्हें मोटा बनाने के लिए, या वर्तमान को कम करने के लिए वोल्टेज को बढ़ाने के लिए।

उस समय, प्रत्यक्ष वर्तमान वोल्टेज को बढ़ाने के कोई प्रभावी तरीके नहीं थे, और लाइनों में वोल्टेज अभी तक 200 वोल्ट से अधिक नहीं था, इसलिए केवल 1.5 किमी से अधिक की दूरी के लिए महत्वपूर्ण शक्ति प्रदान करना संभव था, और यदि बिजली को अतिरिक्त रूप से स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले महंगे तार हैं।

इसलिए, 1893 में, निकोला टेस्ला और उनके निवेशक, उद्यमी जॉर्ज वेस्टिंगहाउस को शिकागो में एक मेले को दो लाख प्रकाश बल्बों से रोशन करने का आदेश मिला। यह एक जीत थी।तीन साल बाद, पास के बफ़ेलो शहर में बिजली संचारित करने के लिए नियाग्रा फॉल्स में पहला वैकल्पिक चालू पनबिजली संयंत्र बनाया गया था।

दूसरे शब्दों में, 1928 तक अमेरिका ने पहले ही डायरेक्ट करंट सिस्टम विकसित करना बंद कर दिया था, जो अल्टरनेटिंग करंट के फायदों से पूरी तरह आश्वस्त था। एक और 70 वर्षों के बाद, उनका निराकरण शुरू हुआ, 1998 तक न्यूयॉर्क में प्रत्यक्ष वर्तमान उपयोगकर्ताओं की संख्या 4,600 से अधिक नहीं थी, और 2007 तक कोई भी नहीं बचा था, जब समेकित एडिसन के मुख्य अभियंता ने प्रतीकात्मक रूप से केबल काट दिया और "युद्ध" करंट" समाप्त हो गया था।

अल्टरनेटिंग करंट के स्विच ने एडिसन की जेब पर जोर से प्रहार किया, और पराजित महसूस करते हुए, उन्होंने अपने पेटेंट अधिकारों के उल्लंघन के लिए मुकदमा करना शुरू कर दिया, लेकिन न्यायाधीशों के फैसले उनके पक्ष में नहीं थे। एडिसन नहीं रुके, उन्होंने सार्वजनिक प्रदर्शनों का आयोजन करना शुरू कर दिया, जहां उन्होंने बारी-बारी से जानवरों को मार डाला, किसी को भी और हर किसी को बारी-बारी से चालू करने के खतरों को समझाने की कोशिश की, और इसके विपरीत - अपने डीसी नेटवर्क की सुरक्षा।

अंततः यह इस बिंदु पर पहुंच गया कि 1887 में, एडिसन के साथी, इंजीनियर हेरोल्ड ब्राउन ने अपराधियों को घातक प्रत्यावर्ती धारा के साथ निष्पादित करने का प्रस्ताव दिया। वेस्टिंगहाउस और टेस्ला ने इसके लिए जनरेटर की आपूर्ति नहीं की और यहां तक ​​कि अपनी पत्नी केमेर के लिए एक वकील भी रखा, जिसे बिजली की कुर्सी पर मौत की सजा सुनाई गई थी। लेकिन यह नहीं बचा, और 1890 में केम्मलर को प्रत्यावर्ती धारा द्वारा निष्पादित किया गया था, और एडिसन ने यह देखा कि रिश्वतखोर पत्रकार ने अपने अखबार में इसके लिए वेस्टिंगहाउस पर कीचड़ फेंका।

एडिसन के निरंतर खराब पीआर के बावजूद, टेस्ला की एसी प्रणाली सफलता के लिए नियत थी।ट्रांसफार्मर का उपयोग करके एसी वोल्टेज को आसानी से और कुशलता से बढ़ाया जा सकता है और बिना किसी नुकसान के सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर तारों पर प्रेषित किया जा सकता है। उच्च वोल्टेज लाइनों को मोटे कंडक्टरों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, और ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों में वोल्टेज कम होने से एसी लोड की आपूर्ति के लिए उपभोक्ता को कम वोल्टेज की आपूर्ति करना संभव हो जाता है।

यह इस तथ्य से शुरू होता है कि 1885 में टेस्ला एडिसन से सेवानिवृत्त हुए और वेस्टिंगहाउस के साथ मिलकर सीमेंस एंड हल्सके द्वारा निर्मित कई गोलर-गिब्स ट्रांसफार्मर और एक अल्टरनेटर का अधिग्रहण किया, फिर वेस्टिंगहाउस के समर्थन से उन्होंने अपने प्रयोग शुरू किए। नतीजतन, प्रयोग शुरू होने के एक साल बाद, मैसाचुसेट्स के ग्रेट बैरिंगटन में पहले 500 वोल्ट बिजली संयंत्र का संचालन शुरू हुआ।

तब कुशल एसी शक्ति के लिए उपयुक्त कोई मोटर नहीं थे, और पहले से ही 1882 में टेस्ला ने एक पॉलीफ़ेज़ इलेक्ट्रिक मोटर का आविष्कार किया, जिसके लिए उन्हें 1888 में एक पेटेंट मिला, उसी वर्ष पहला एसी मीटर दिखाई दिया। 1891 में एक प्रदर्शनी में फ्रैंकफर्ट एम मेन में तीन-चरण प्रणाली की शुरुआत की गई थी, और 1893 में वेस्टिंगहाउस ने नियाग्रा फॉल्स में एक बिजली संयंत्र बनाने के लिए एक निविदा जीती थी। टेस्ला का मानना ​​था कि इस पनबिजली संयंत्र की ऊर्जा पूरे संयुक्त राज्य अमेरिका के लिए पर्याप्त होगी।

टेस्ला और एडिसन के बीच सामंजस्य स्थापित करने के लिए, नियाग्रा पावर कंपनी ने एडिसन को नियाग्रा फॉल्स स्टेशन से बफ़ेलो शहर तक एक बिजली लाइन बनाने का काम सौंपा। नतीजतन, एडिसन के स्वामित्व वाली जनरल इलेक्ट्रिक ने एसी मशीनों का निर्माण करने वाली थॉमसन-ह्यूस्टन कंपनी को खरीद लिया और उन्हें खुद बनाना शुरू कर दिया।

इसलिए एडिसन को फिर से पैसा मिल गया, लेकिन एसी-विरोधी प्रचार बंद नहीं हुआ - उन्होंने 1903 में न्यू यॉर्क के लूना पार्क में तीन सर्कस श्रमिकों को रौंदते हुए हाथी के एसी द्वारा फांसी की तस्वीरों को अखबारों में प्रकाशित और वितरित किया।

डायरेक्ट एंड अल्टरनेटिंग करंट-फायदे और नुकसान

ऐतिहासिक रूप से, प्रत्यक्ष धारा का व्यापक रूप से परिवहन में श्रृंखला-उत्साहित विद्युत मोटरों के लिए उपयोग किया जाता है। ऐसी मोटरें अच्छी होती हैं क्योंकि वे प्रति मिनट कम संख्या में क्रांतियों पर उच्च टोक़ विकसित करती हैं, और क्रांतियों की इस संख्या को मोटर फील्ड वाइंडिंग या रिओस्टेट द्वारा आपूर्ति की गई डीसी वोल्टेज को बदलकर आसानी से समायोजित किया जा सकता है।

फील्ड वाइंडिंग में आपूर्ति की ध्रुवता में परिवर्तन होने पर डीसी मोटर्स अपनी रोटेशन की दिशा को लगभग तुरंत बदलने में सक्षम होती हैं। तो, डीसी मोटर्स का अभी भी व्यापक रूप से डीजल लोकोमोटिव, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव, ट्राम, ट्रॉलीबस, विभिन्न लिफ्ट और क्रेन पर उपयोग किया जाता है।

गरमागरम लैंप, विभिन्न औद्योगिक इलेक्ट्रोलिसिस उपकरणों, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, वेल्डिंग को बिना किसी समस्या के बिजली देने के लिए प्रत्यक्ष धारा का उपयोग किया जा सकता है; यह जटिल चिकित्सा उपकरणों को बिजली देने के लिए भी सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है।

बेशक, डायरेक्ट करंट इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उपयोगी है, क्योंकि संबंधित सर्किटों की गणना करना आसान और नियंत्रित करना आसान है, यह कुछ भी नहीं है कि 1887 तक संयुक्त राज्य अमेरिका में सौ से अधिक प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली संयंत्र थे, जिस पर काम थॉमस अल्वा एडिसन की कंपनी के नेतृत्व में किया गया था। स्पष्ट रूप से, डीसी तब सुविधाजनक होता है जब रूपांतरण की आवश्यकता नहीं होती है, अर्थात। वोल्टेज में वृद्धि या कमी, यह प्रत्यक्ष धारा का मुख्य नुकसान है।

डायरेक्ट करंट ट्रांसमिशन सिस्टम को पेश करने के एडिसन के प्रयासों के बावजूद, ऐसी प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण दोष भी था - बड़ी मात्रा में सामग्री और महत्वपूर्ण ट्रांसमिशन नुकसान का उपयोग करने की आवश्यकता।

तथ्य यह है कि पहली डीसी लाइनों में वोल्टेज 200 वोल्ट से अधिक नहीं होता है, और बिजली संयंत्र से 1.5 किमी से अधिक की दूरी पर बिजली का संचार किया जा सकता है, जबकि संचरण के दौरान बहुत सारी ऊर्जा नष्ट हो जाती है (याद रखें) जूल-लेनज़ कानून).

यदि अधिक दूरी पर अधिक शक्ति संचारित करना अभी भी आवश्यक था, तो मोटे भारी तारों का उपयोग करना पड़ता था और यह बहुत महंगा साबित होता था।

1893 में, निकोला टेस्ला ने अपने एसी सिस्टम की शुरुआत की, जिसने एसी की प्रकृति के कारण उच्च दक्षता प्रदर्शित की। प्रत्यावर्ती धारा को ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करके, वोल्टेज बढ़ाकर आसानी से परिवर्तित किया जा सकता है, और फिर कम से कम नुकसान के साथ विद्युत ऊर्जा को कई किलोमीटर तक स्थानांतरित करना संभव हो गया।

ऐसा इसलिए है क्योंकि जब तारों के माध्यम से समान शक्ति की आपूर्ति की जाती है, तो वोल्टेज में वृद्धि के कारण करंट को कम किया जा सकता है, इसलिए ट्रांसमिशन लॉस कम होता है और तार का आवश्यक क्रॉस-सेक्शन तदनुसार कम हो जाता है। यही कारण है कि पूरी दुनिया में एसी ग्रिडों को पेश किया जाने लगा है।

मशीनों और धातु काटने की मशीनों में अतुल्यकालिक मोटर्स, प्रेरण भट्टियों को प्रत्यावर्ती धारा के साथ आपूर्ति की जाती है; वे साधारण गरमागरम लैंप और किसी अन्य सक्रिय भार को भी शक्ति प्रदान कर सकते हैं। अतुल्यकालिक मोटर्स और ट्रांसफॉर्मर ने विद्युत इंजीनियरिंग में क्रांति ला दी है क्योंकि यह प्रत्यावर्ती धारा ठीक है।

यदि किसी उद्देश्य के लिए दिष्ट धारा की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए बैटरी चार्ज करने के लिए, तो अब इसे रेक्टिफायर की सहायता से प्रत्यावर्ती धारा से हमेशा प्राप्त किया जा सकता है।