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電的傳奇(2)

2019-08-03 19:09 作者:孤寂寒光  | 我要投稿

書接上回,特斯拉交流電遇阻礙,愛(ài)迪生散謠言暗捅刀。特斯拉在電力市場(chǎng)中遇到了愛(ài)迪生公司的瘋狂阻攔,但是歷史的車輪不會(huì)停止前進(jìn),金鱗豈是池中物,一遇風(fēng)云變化龍。特斯拉和愛(ài)迪生的較量并沒(méi)有因此而結(jié)束。

特斯拉和愛(ài)迪生的較量就像籃球比賽,不到最后一刻絕對(duì)不能認(rèn)輸,說(shuō)不定就會(huì)麥迪附體向上帝借個(gè)35秒。而特斯拉這次就牛頓、伽利略、愛(ài)因斯坦各種附體了,這個(gè)對(duì)工業(yè)的影響堪比蔡倫造紙的發(fā)明出現(xiàn)了,異步電動(dòng)機(jī)問(wèn)世。這里可以介紹下交流推廣之前,直流電在家庭生活中是怎么樣運(yùn)轉(zhuǎn)的。我們知道低壓直流電技術(shù)因?yàn)樽陨淼奶攸c(diǎn),不適合遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)輸,結(jié)果,大部分直流電機(jī),在實(shí)際使用時(shí),其發(fā)電機(jī)就在其旁邊幾步遠(yuǎn)的地方。所以一般直流發(fā)電機(jī),直流電動(dòng)機(jī),燈泡都是同時(shí)配套存在于一個(gè)家庭里的,每個(gè)家庭都是一個(gè)單位。而愛(ài)迪生的死敵威斯汀豪斯就曾經(jīng)邀請(qǐng)愛(ài)迪生為他的家里設(shè)計(jì)一套直流電系統(tǒng),不過(guò)只是被愛(ài)迪生拒絕了而已。而交流電動(dòng)機(jī)的問(wèn)世,則徹底打破了這個(gè)常規(guī)。大家都知道異步電動(dòng)機(jī)是用交流電通過(guò)電磁感應(yīng)原理驅(qū)動(dòng)的,而交流電動(dòng)機(jī)比直流電動(dòng)機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用交流電,由于無(wú)需整流,所以沒(méi)有換相器,無(wú)火花,因此很快應(yīng)用于工業(yè)生活中。有了異步電機(jī)這個(gè)原子彈,特斯拉開(kāi)始發(fā)起反擊。由于愛(ài)迪生的直流電一直存在不能遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)亩贪澹l(fā)電廠和城市工廠又相距較遠(yuǎn),現(xiàn)在電機(jī)又都是交流電的異步電機(jī),就連愛(ài)迪生的小燈泡一樣也可以用交流電,所以根本不需要交流電供電了。而今天我們使用的什么電風(fēng)扇、電吹風(fēng)、排油煙機(jī)皆為交流電機(jī)。隨著交流電市場(chǎng)的日益擴(kuò)大,直流電市場(chǎng)的日益萎縮,愛(ài)迪生的公司遇到了極大的困難。1892年,銀行家摩根將愛(ài)迪生的公司和休斯頓公司合并,成立通用電氣公司。兩者占據(jù)了燈泡市場(chǎng)80%的份額,而愛(ài)迪生卻被架空。由于不能沒(méi)有愛(ài)迪生來(lái)參加接下來(lái)芝加哥世博會(huì),所以愛(ài)迪生才被留下。


而交流電和直流電的高潮對(duì)決也在1893芝加哥博覽會(huì)達(dá)到了高潮。在世博會(huì)上,通用電氣公司為了拿到照明合同瘋狂降價(jià)。燈泡從每盞18.95美元瘋狂降至5.95美元,合同總額從170萬(wàn)美元降至不到45萬(wàn)美元。對(duì)于這樣喪心病狂的降價(jià),威斯汀豪斯的公司更加狠心,以40萬(wàn)美元拿到了合同。對(duì)于這種賠本賺吆喝的行為,其實(shí)雙方都是心知肚明。因?yàn)閻?ài)迪生一直鼓吹交流電危險(xiǎn)論,而如果世博會(huì)這么重大的項(xiàng)目應(yīng)用了交流電,那從此直流電將徹底走向沒(méi)落。不僅如此,拿到這份合同,交流電就有個(gè)出頭之日,這個(gè)原因就在于尼亞加拉瀑布水力發(fā)電計(jì)劃。

1886年,紐約州工程師的托馬斯˙埃弗謝德提出了一份名為充分利用整個(gè)上尼亞加拉河(大瀑布上面)和下尼亞加拉河(大瀑布下面)的規(guī)劃,擬在大瀑布開(kāi)發(fā)200000馬力。規(guī)劃在瀑布上面建設(shè)一系列的渠道為數(shù)以百計(jì)的磨粉廠提供動(dòng)力,并開(kāi)鑿巨大隧洞將水全部引到下游河道。但當(dāng)時(shí)美國(guó)能制造的最大功率水輪機(jī)只有100馬力,且當(dāng)時(shí)廣泛應(yīng)用的直流輸電距離僅為3.2公里,還不足以送到離大瀑布40公里的紐約布法羅市(水牛城)。除此以外,投資也難以籌措。因此,許多世界著名的專家認(rèn)為,開(kāi)發(fā)大瀑布水力資源的目標(biāo)還非常遙遠(yuǎn)!

愛(ài)德華˙迪恩˙亞當(dāng)斯,一位紐約的投資者成為了尼亞加拉電力公司的總裁。他認(rèn)為當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的技術(shù)水平不能解決大瀑布的水電開(kāi)發(fā)和遠(yuǎn)距離外送問(wèn)題。因此,尼亞加拉電力公司懸賞10萬(wàn)美元獎(jiǎng)金給能解決長(zhǎng)距離輸電的發(fā)明者,當(dāng)時(shí)竟無(wú)人響應(yīng)。隨后,全世界的智庫(kù)都集中在英國(guó)倫敦討論這個(gè)問(wèn)題。在應(yīng)用直流輸電還是交流輸電問(wèn)題上爭(zhēng)論尤為激烈。年長(zhǎng)者贊成直流,而年青的天才贊成交流。最后湯普森 ˙愛(ài)迪生和威廉˙凱爾文決定選用交流輸電為標(biāo)準(zhǔn)。而討論只是紙上談兵,只有真正應(yīng)用了才能投入使用,這個(gè)契機(jī)就是芝加哥的世博會(huì)。因?yàn)槭啦?huì)的項(xiàng)目,已經(jīng)證明交流電可以完全取代直流電的應(yīng)用,不僅如此,交流電的可以遠(yuǎn)距離輸送,造價(jià)低廉的優(yōu)勢(shì)也是無(wú)可比擬的,所以拿到尼亞加拉瀑布水力發(fā)電合同已成為必然。

1893年威斯汀豪斯公司承接為尼亞加拉瀑布水力發(fā)電計(jì)劃提供發(fā)動(dòng)機(jī)的合同,電站發(fā)出的電力有三種電壓,電壓為2KV的電力為尼亞加拉大瀑布當(dāng)?shù)貞?yīng)用;升壓至10KV的電力則為尼亞加拉大瀑布附近地區(qū)供電;升壓至20KV的電力則通過(guò)長(zhǎng)距離送電為布法羅(水牛城)、洛克波特和托納旺達(dá)所用。事實(shí)證明必須用高壓交流電才可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電力輸送,從而結(jié)束了長(zhǎng)時(shí)間的交、直流供電系統(tǒng)之爭(zhēng),交流電成為世界通用的供電系統(tǒng)。

在1901年布法羅世博會(huì)上,尼亞加拉瀑布水電站用11KV高壓線路將五千千瓦機(jī)組發(fā)出的電流送到世博園區(qū),再降低到1800V分配到各個(gè)展館。四萬(wàn)個(gè)燈泡組成125米高的燈塔,塔上巨大的探照燈和尼亞加拉瀑布探照燈交相輝映。電力館展出尼亞加拉水電站工作模型,人們可以看見(jiàn)被水力推動(dòng)的渦輪組,通過(guò)耳機(jī),能聽(tīng)到尼亞加拉大瀑布的雷霆萬(wàn)鈞的聲音。特斯拉對(duì)于此次設(shè)計(jì)功不可沒(méi),當(dāng)中共運(yùn)用了他9項(xiàng)專利發(fā)明,包括最核心的交流電發(fā)電機(jī)和交流電輸電技術(shù)。在尼亞加拉大瀑布的公園中豎立著一座特斯拉的銅像,作為人類文明的英雄,特斯拉將被永遠(yuǎn)銘刻在歷史的長(zhǎng)河里。



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