लॉफेन से फ्रैंकफर्ट तक अब तक का पहला तीन चरण का प्रसारण

एसी प्रौद्योगिकी के अंतर्निहित सिद्धांतों का सबसे सामान्य और पहला तकनीकी अवतार प्रसिद्ध लॉफेन-फ्रैंकफर्ट ट्रांसमिशन था, जो पूरे के निर्माण और विकास के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। एसी तकनीक.

लॉफेन शहर में फ्रैंकफर्ट एम मेन (हेलब्रॉन शहर के पास) से 175 किमी की दूरी पर एक छोटा सीमेंट कारखाना था जो अपनी ऊर्जा जरूरतों के लिए नेकर नदी की ऊर्जा का उपयोग करता था। 1890 में, फ्रैंकफर्ट में बिजली संचरण का विचार उत्पन्न हुआ और जर्मन उद्योगपति और आविष्कारक ऑस्कर वॉन मुलर (1855-1934) ने इस मामले पर विभिन्न कंपनियों के साथ बातचीत शुरू की।

वर्ष के अंत में यह निर्णय लिया गया कि सीमेंट संयंत्र इसके लिए नेकर को अपनी टर्बाइन की आपूर्ति करेगा, मैशिनेंफैब्रिक ऑरलिकॉन लूफेन को एक जनरेटर की आपूर्ति करेगा, और जनरल इलेक्ट्रिसिटी कंपनी (एईजी) फ्रैंकफर्ट को एक इलेक्ट्रिक मोटर प्रदान करेगी।

लॉफेन से फ्रैंकफर्ट तक ट्रांसमिशन लाइन का उत्पादन दोनों कंपनियों द्वारा संयुक्त रूप से किया गया था, लेकिन पहले चरण से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग को कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ा।ऑस्कर वॉन मिलर और इस व्यवसाय के अन्य प्रवर्तकों को जमींदारों और व्यवसायों द्वारा स्थापित कई बाधाओं को दूर करना पड़ा।

रूसी आविष्कारक मिखाइल ओसिपोविच डोलिवो-डोबरोवल्स्की (1861-1919) ने 1887 से एईजी कंपनी में काम किया। इस कंपनी में रहते हुए, एम. ओ. डोलिवो-डोब्रोवोल्स्की ने तीन-चरण के वर्तमान पर अपना प्रसिद्ध काम पूरा किया, जिसने लेखक को विश्व प्रसिद्ध बना दिया और विद्युत ऊर्जा का उपयोग करने और प्रसारित करने की तकनीक में क्रांति ला दी।

उन्होंने थ्री-फेज ट्रांसफॉर्मर, मोटर और जेनरेटर के लिए कई पेटेंट प्राप्त किए। यह भी ध्यान रखना दिलचस्प है: इसके ट्रांसफार्मर डिजाइन को हाल ही में मौलिक परिवर्तनों के बिना व्यावहारिक रूप से संरक्षित किया गया है।

एम. ओ. डोलिवो-डोब्रोवोलस्की

यह डोलिवो-डोब्रोवोलस्की था जिसने सबसे पहले एक तकनीकी समाधान की ओर ध्यान आकर्षित किया, जिससे तांबे की बिजली लाइनों में महत्वपूर्ण बचत हुई - वैकल्पिक वर्तमान ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए तीन-चरण लाइनों का उपयोग। उसके लिए धन्यवाद, कंपनी के विकास में एक नया चरण शुरू हुआ। एईजी, जो एक नई वर्तमान प्रणाली के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण पेटेंट का एकाधिकार धारक बन गया।

मुख्यधारा के वैज्ञानिक, तकनीकी प्रेस और इंजीनियरिंग हलकों ने उस समय ट्रांसमिशन प्रोजेक्ट पर नकारात्मक प्रतिक्रिया व्यक्त की और भविष्यवाणी की कि केवल 5% ऊर्जा फ्रैंकफर्ट तक पहुंच जाएगी। फोन लाइनों के भाग्य को लेकर काफी चिंता थी। सामान्य तौर पर, पहले तीन-चरण संचरण को पहले रेलवे के समान शत्रुतापूर्ण प्रतिरोध के साथ मिला, पहला प्रत्यक्ष वर्तमान संचरण, और इसी तरह।

हालांकि लाइन बनी है। इसमें तीन तांबे के कंडक्टर होते हैं जो 8 मीटर की ऊंचाई पर खंभे पर लटके होते हैं। तीन चरण की ओवरहेड लाइन के लिए लगभग 3,000 पोल, 9,000 तेल इंसुलेटर और 60 टन 4 मिमी व्यास वाले तांबे के तार की आवश्यकता होती है। एयरलाइन मुख्य रूप से रेल द्वारा संचालित थी।

फ्रैंकफर्ट एम मेन में लॉफेन से वर्तमान 8500 वी के वोल्टेज के तहत प्रसारित किया जाता है (प्रयोगों की दो और श्रृंखलाएं तब की गईं जिसमें प्रेषित वर्तमान का वोल्टेज 15000 और 25000 वी तक बढ़ गया)। 1891 में अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रदर्शनी के दौरान फ्रैंकफर्ट में तीन चरण की विद्युत लाइन शुरू की गई थी। इस प्रदर्शनी ने पहली बार एक नई प्रणाली के रूप में तीन चरण की धारा का प्रदर्शन किया।

पूरे प्रसारण को ओस्कर वॉन मिलर और मिखाइल ओसिपोविच डोलिवो-डोबरोवल्स्की के निर्देशन में एईजी और माशिनेंफैब्रिक ओर्लिकॉन द्वारा डिजाइन और निर्मित किया गया था। ट्रांसफार्मर की स्थापना, जनरेटर और तेल इंसुलेटर चार्ल्स ब्राउन जूनियर (1863 - 1924), एक डिजाइनर और इंजीनियर, आविष्कारक और उद्यमी द्वारा डिजाइन किए गए थे, जिन्होंने प्रौद्योगिकी के इतिहास में एक उज्ज्वल छाप छोड़ी थी।

अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रदर्शनी में पहले हाई-वोल्टेज तीन-चरण इलेक्ट्रिक पॉवर ट्रांसमिशन का आधिकारिक लॉन्च मंगलवार, 25 अगस्त, 1891 को दोपहर 12 बजे हुआ। पहला परीक्षण प्रक्षेपण कुछ दिन पहले समाप्त हुआ।

लॉफेन में, एक टर्बाइन तीन चरण वाले ब्रौन जनरेटर को खिलाती है। यह 90 के दशक की एक आम कार है। XIX सदी, पहले तीन-चरण जनरेटर में से एक। यहां इलेक्ट्रोमैग्नेट इसके चारों ओर स्थिर आर्मेचर के सामने घूमता है।

आर्मेचर में तीन वाइंडिंग में परस्पर जुड़ी हुई 96 छड़ें थीं, जिनमें से प्रत्येक में 120 ° की चरण शिफ्ट के साथ करंट बदल गया। पूर्ण भार पर स्टेटर करंट 1400 A तक था, जिसके लिए लगभग 30 मिमी के व्यास के साथ मोटी तांबे की छड़ और एस्बेस्टस पाइप का उपयोग करके गर्मी प्रतिरोधी इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।

बैटरियों द्वारा आपूर्ति की गई उत्तेजना धारा को दो तांबे के तारों के माध्यम से रोटर को आपूर्ति की जाती है जो जनरेटर के सामने एक्सल पर रोलर रिंग से जुड़ी होती हैं। जनरेटर को 150 आरपीएम पर रेट किया गया है।तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति 40 हर्ट्ज थी।

यह जनरेटर 55 V का करंट प्रदान करता है, जिसे एक ट्रांसफार्मर द्वारा बढ़ाया जाता है। फ्रैंकफर्ट में, एक और ट्रांसफॉर्मर 65 वी तक नीचे चला गया। दो ऑयल-कूल्ड ट्रांसफॉर्मर का इस्तेमाल किया गया, एक एईजी से 100 केवीए और दूसरा 150 केवीए माशिनेंफैब्रिक ऑरलिकॉन से।

लॉफेन में ट्रेन स्टेशन

फ्रैंकफर्ट में एक विद्युत प्रदर्शनी में, करंट 100 hp तीन-चरण डोलिवो-डोबरोवल्स्की मोटर द्वारा संचालित होता है। गाँव, जो एक हाइड्रोलिक पंप संचालित करता था जो दस मीटर की चमकदार रोशनी वाले सजावटी झरने के लिए पानी की आपूर्ति करता था।

यह उस समय दुनिया की सबसे शक्तिशाली तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर थी। इसके अलावा, प्रदर्शनी को 1,000 गरमागरम बिजली के लैंप द्वारा प्रकाशित किया गया था। इन लैंपों ने केंद्र में एक संकेत को घेर लिया था जो पढ़ता था: "लॉफेन-फ्रैंकफर्ट पावर लाइन"। नीचे लाइन की लंबाई है - 175 किमी, और किनारे पर - प्रयोग करने वाली कंपनियों के नाम - "ओर्लिकॉन" और "एईजी"।

Dolivo-Dobrovolski इलेक्ट्रिक मोटर

लॉफेन-फ्रैंकफर्ट ट्रांसमिशन स्कीम

लॉफेन-फ्रैंकफर्ट ट्रांसमिशन का व्यापक अध्ययन किया गया है। एक विशेषज्ञ समिति ने मशीनों का विस्तृत परीक्षण किया।

इस आयोग के निष्कर्ष इस प्रकार हैं: नंगे तांबे के तार के साथ 8500 V के वोल्टेज पर प्रत्यावर्ती धारा द्वारा 170 किमी की दूरी पर विद्युत ऊर्जा का संचरण लॉफेन से फ्रैंकफर्ट में उत्पन्न ऊर्जा का 68.5% से 75.2% बचाता है। ट्रांसमिशन नुकसान तारों के प्रतिरोध से सीमित थे। क्षमता का प्रभाव पूरी तरह से नगण्य था। संचरण कई सौ वोल्ट के वोल्टेज और कई मीटर की दूरी पर उतना ही सहज, सुरक्षित और सही था।

यह निष्कर्ष बहुत ऐतिहासिक महत्व का था, क्योंकि लॉफेन-फ्रैंकफर्ट ट्रांसमिशन के माध्यम से इसने नए इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के सभी कनेक्शनों को जोड़ा, जिसमें तीन-चरण जनरेटर और मोटर, एक ट्रांसफार्मर और उच्च-वोल्टेज एसी वोल्टेज शामिल थे।

सत्यापन आयोग के दस्तावेजों के अनुसार चार्ल्स ब्राउन के तीन-चरण डायनेमो ने 93.5% की दक्षता दिखाई। भार 190 लीटर था। सी. ट्रांसफार्मर की दक्षता 96% है।

यांत्रिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने और विद्युत ऊर्जा को वापस यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने का सिद्धांत, बिजली द्वारा उत्पादित क्रांति में सन्निहित सिद्धांत को वैकल्पिक वर्तमान तकनीक में पर्याप्त रूप दिया गया था। एसी तकनीक, इस संचरण से शुरू होकर, रूप के तहत विकसित हुई तीन चरण इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की।

कांग्रेस में, जो प्रदर्शनी के साथ-साथ आयोजित की गई थी, एम.ओ. डोलिवो-डोबरोवल्स्की ने एक बड़ी रिपोर्ट बनाई जिसमें उन्होंने तीन चरण के वर्तमान सर्किट के सिद्धांत की नींव को रेखांकित किया। उनके भाषण ने इस नए उद्योग में बाद के कई सैद्धांतिक कार्यों और विकास के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में कार्य किया।

प्रदर्शनी की सबसे महत्वपूर्ण घटना "1891 फ्रैंकफर्ट एम मेन में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों की अंतर्राष्ट्रीय कांग्रेस" थी, जो 7-12 सितंबर के सप्ताह के दौरान हुई थी।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियर्स की अंतर्राष्ट्रीय कांग्रेस के प्रतिभागियों द्वारा लॉफेन में बिजली संयंत्र का दौरा। चार्ल्स ब्राउन (दाईं ओर से शीर्ष पंक्ति चौथी)। अग्रभूमि: एमिल राथेनौ (छठे बाएं) मार्सेल डेस्प्रेस (सातवें बाएं), गिस्बर्ट कप्प (उपरोक्त दोनों के पीछे), डॉ. जॉन हॉपकिन्सन (8वें बाएं), उनके ठीक पीछे - पीटर एमिल ह्यूबर, विलियम हेनरी प्रीस (दाएं से दूसरा), पोस्टमास्टर फ्रेडरिक एबर्ट (दाएं से पहला)।

फ्रैंकफर्ट प्रदर्शनी के काम में अंतिम बिंदु एक विस्तृत दो-खंड "आधिकारिक रिपोर्ट" द्वारा निर्धारित किया गया था, जिसमें इसके संगठन, कार्य और प्रेस कवरेज को दर्शाया गया था।

अल्टरनेटर 1970 के दशक से ग्राम और अन्य डिजाइनरों द्वारा बनाए गए हैं। उन्नीसवीं सदी। 1980 के दशक में, कई नए डिजाइन सामने आए (साइपरनोव्स्की, मोर्डे, फोर्ब्स, थॉमसन, फेरेंटी, आदि)।

फेरंती की कार

इतालवी प्रोफेसर गैलीलियो फेरारिस और सर्बिया के एक अमेरिकी इंजीनियर ने चुंबकीय क्षेत्र के घूर्णन के कारणों को समझने के लिए सबसे अधिक प्रयास किया। निकोला टेस्ला… एक-दूसरे से स्वतंत्र होकर, वे समान परिणामों पर पहुँचे। लगभग एक साथ, 1888 में, उन्होंने अपने काम की सूचना दी। निकोला टेस्ला विभिन्न पॉलीपेज़ सिस्टम का वर्णन करता है। हालाँकि, वह दो-चरण को भी सबसे उपयुक्त मानता है।

इसे नियाग्रा पनबिजली संयंत्र में अपनाया गया था, जो अपने समय के लिए बहुत बड़ा था, अमेरिका में बनाया गया था, साथ ही यूरोप में कई अन्य प्रतिष्ठानों में भी। हालांकि, लूफेन से फ्रैंकफर्ट तक तीन-चरण के प्रवाह के पहले हस्तांतरण के तुरंत बाद, यूरोप में तीन-चरण प्रणालियों ने अपने फायदे साबित किए और अमेरिकियों को "टेस्ला सिस्टम" को तीन-चरण के वर्तमान में बदलने के लिए मजबूर किया।

1990 के दशक में, उन्होंने एकल-चरण वैकल्पिक चालू जनरेटर से मल्टीफ़ेज़ में स्विच किया। इस मामले में, मुख्य श्रेय डोलिवो-डोब्रोवल्स्की का है - इससे पहले उन्होंने सिंगल-फेज मशीनों के सस्ते कनेक्शन का इस्तेमाल किया था।

प्रदर्शनी के बाद, हेइलब्रोन को बिजली देने के लिए जनरेटर का उपयोग किया गया, जो इस प्रकार तीन-चरण बिजली प्राप्त करने वाला दुनिया का पहला शहर बन गया। मूल जनरेटर वर्तमान में म्यूनिख में ड्यूशस संग्रहालय में रखा गया है।

संग्रहालय में लॉफेन जनरेटर

हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं कि 1888 से 1891 की अवधि मेंतीन-चरण विद्युत प्रणाली के सभी मूल तत्व विकसित किए गए थे, जिन्होंने पूरी तरह से अपना महत्व बरकरार रखा है और आज व्यापक रूप से उपयोग और विकसित किए जाते हैं।

लॉफेन से फ्रैंकफर्ट एम मेन तक विद्युत ऊर्जा का संचरण केंद्रीकृत बिजली उत्पादन की जटिल समस्या और लंबी दूरी पर इसके संचरण की एक मौलिक समाधान की संभावना को दर्शाता है।

फ्रैंकफर्ट में प्रदर्शनी का महत्व इस तथ्य में भी निहित है कि इसका जनमत पर भारी प्रभाव पड़ा। समकालीन लोग फ्रैंकफर्ट प्रदर्शनी को बिजली आपूर्ति के इतिहास में एक निर्णायक मोड़ के रूप में देखते हैं। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग एक अग्रणी तकनीक बन रही है। एसी कंपनियां विजेता के रूप में उभरीं, और केवल डीसी कंपनियों ने तत्काल एसी प्रौद्योगिकी के लिए लाइसेंस प्राप्त करना शुरू कर दिया।

एमिल राथेनौ ने इतनी बड़ी दूरी पर ऊर्जा संचारित करने की सफलता का सारांश दिया: "हाल की प्रगति हमें हर जगह - पहाड़ों में और समुद्र के किनारे, पहाड़ की धाराओं और ज्वार की ऊर्जा का उपयोग करने के लिए शानदार ऊर्जा-उत्पादक केंद्र बनाने में सक्षम बनाएगी, और सबसे अधिक - महान नदी रैपिड्स - उन्हें बदलने के लिए, अब तक ऊर्जा की बर्बादी, उपयोगी बिजली में, इसे किसी भी दूरी पर ले जाने के लिए, और वहां इसे किसी भी तरह से वितरित और उपयोग करने के लिए। »

1891 में लौफेन से फ्रैंकफर्ट तक तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा के पायलट स्थानांतरण के साथ, सभी आधुनिक विद्युतीकरण शुरू हुए।