تاريخ تطوير مولد التوربينات المائية Ⅱ

كما نعلم جميعًا، تُقسم المولدات إلى مولدات تيار مستمر ومولدات تيار متردد. في الوقت الحاضر، يُستخدم المولد المتردد على نطاق واسع، وكذلك المولدات الكهرومائية. ولكن في السنوات الأولى، سيطرت مولدات التيار المستمر على السوق بالكامل، فكيف سيطرت مولدات التيار المتردد على السوق؟ ما العلاقة بين المولدات الكهرومائية هنا؟ هذا ما يدور حول المنافسة بين التيار المتردد والتيار المستمر، والمولد الكهرومائي بقدرة 5000 حصان في محطة آدامز لتوليد الطاقة في شلالات نياجرا.

قبل تقديم مولد الطاقة الكهرومائية في شلالات نياجرا، علينا أن نبدأ بحرب التيار المتردد/التيار المستمر المهمة للغاية في تاريخ التطور الكهربائي.

إديسون مخترع أمريكي شهير. وُلد في فقر ولم يتلقَّ تعليمًا رسميًا. مع ذلك، حصل على ما يقارب 1300 براءة اختراع خلال حياته بفضل ذكائه الفائق وعزيمته القوية. في 21 أكتوبر 1879، تقدّم بطلب للحصول على براءة اختراع مصباح متوهج بفتيل كربوني (رقم 22898). وفي عام 1882، أسّس شركة إديسون للمصابيح الكهربائية لإنتاج المصابيح المتوهجة ومولدات التيار المستمر الخاصة بها. وفي العام نفسه، بنى أول محطة طاقة حرارية واسعة النطاق في العالم في نيويورك. باع أكثر من 200 ألف مصباح خلال ثلاث سنوات، واحتكر السوق بالكامل. كما حققت مولدات التيار المستمر التي أنتجها إديسون مبيعات جيدة في قارة أمريكا.

في عام 1885، في أوج عطائه، لاحظت شركة ويستنجهاوس الأمريكية باهتمام بالغ نظام تزويد الطاقة بالتيار المتردد الناشئ. في ذلك العام، اشترت ويستنجهاوس براءة اختراع نظام الإضاءة بالتيار المتردد والمحول الذي قدمه غولارد وجيبس في الولايات المتحدة في 6 فبراير 1884 (براءة الاختراع الأمريكية رقم 297924). وفي عام 1886، نجح ويستنجهاوس وستانلي (دبليو. ستانلي، 1856-1927) في رفع جهد التيار المتردد أحادي الطور إلى 3000 فولت باستخدام محول في غريت بارينغتون، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية، ونقله لمسافة 4000 قدم، ثم خفض الجهد إلى 500 فولت. وسرعان ما بدأت ويستنجهاوس بتصنيع وبيع العديد من أنظمة الإضاءة بالتيار المتردد. وفي عام 1888، اشترت ويستنجهاوس براءة اختراع تسلا، "العبقري الكهربائي"، لمحرك التيار المتردد، ووظفته للعمل لديها. والتزمت الشركة بتطوير محرك التيار المتردد وتعزيز استخدامه، وحققت نجاحًا باهرًا. أثارت انتصارات وستنجهاوس المتتالية في تطوير التيار المتردد حسد إديسون وغيره ممن لا يُقهرون. نشر إديسون وإتش بي براون وغيرهما مقالات في الصحف والمجلات، مستغلين خوف العامة من الكهرباء آنذاك، وروّجوا علنًا لخطر التيار المتردد، زاعمين أن "كل كائن حي بالقرب من موصل التيار المتردد لا يمكنه البقاء على قيد الحياة". هاجم إديسون في مقاله استخدام التيار المتردد في محاولة لخنقه في بداياته. في مواجهة هجوم إديسون وغيره، كتب وستنجهاوس وآخرون مقالات للدفاع عن التيار المتردد. ونتيجةً لهذا الجدل، انتصر التيار المتردد تدريجيًا. لم يكن أنصار التيار المتردد مستعدين للخسارة، بل إن إتش بي براون (عندما كان مساعدًا لإديسون في المختبر) شجع ودعم مجلس الولاية لإصدار مرسوم بشأن تنفيذ عقوبة الإعدام بالصعق الكهربائي، وفي مايو 1889، اشترى ثلاثة مولدات كهربائية من إنتاج وستنجهاوس وباعها للسجن لتزويد كرسي الإعدام بالطاقة. في نظر الكثيرين، كان التيار المتردد مرادفًا للموت. في الوقت نفسه، صوّت الكونغرس الشعبي، إلى جانب إديسون، على أن "كرسي الإعدام الكهربائي دليل على أن التيار المتردد يُسهّل الموت". ردًا على ذلك، عقدت وستنجهاوس مؤتمرًا صحفيًا مماثلًا. قام تسلا شخصيًا بربط الأسلاك حول جسده ووصلها بسلسلة من المصابيح. عند تشغيل التيار المتردد، أضاء المصباح الكهربائي، لكن تسلا كان سالمًا. في ظل هذا الوضع الحرج نتيجة فشل الرأي العام، حاول أنصار التيار المتردد القضاء على التيار المتردد قانونيًا.

في ربيع عام 1890، قدّم بعض أعضاء الكونغرس في ولاية فرجينيا اقتراحًا بشأن "الوقاية من مخاطر التيارات الكهربائية". وفي مطلع أبريل، شكّل البرلمان هيئة محلفين لعقد جلسة استماع. حضر الجلسة كلٌّ من إديسون ومورتون، المدير العام للشركة، وإل بي ستيلويل، مهندس شركة وستنجهاوس (1863-1941)، والمحامي المدافع إتش ليفيس. وقد أدى وصول إديسون الشهير إلى إغلاق قاعة البرلمان. قال إديسون في جلسة الاستماع، في تصريح مثير للجدل: "التيار المستمر أشبه بنهر يتدفق بهدوء نحو البحر، والتيار المتردد أشبه بسيول جبلية تجتاح المنحدرات بعنف" (سيل جارف يندفع بعنف فوق جرف شاهق). حاول مورتون أيضًا جاهدًا مهاجمة التيار المتردد، لكن شهادتهما كانت غير مقنعة وغير ذات جدوى، مما أثار حيرة الجمهور والقضاة. دحض شهود من شركة وستنجهاوس والعديد من شركات الإضاءة الكهربائية الادعاء بأن التيار المتردد شديد الخطورة، مستخدمين لغة تقنية موجزة وواضحة، ومستندين إلى استخدامهم الواسع النطاق لمصابيح كهربائية بجهد 3000 فولت. وبعد مناقشات، أصدرت هيئة المحلفين قرارًا. وسرعان ما رفضت ولايات فرجينيا وأوهايو وغيرها من الولايات طلبات مماثلة. ومنذ ذلك الحين، بدأ التيار المتردد يحظى بقبول متزايد من الناس، واكتسبت وستنجهاوس سمعة متنامية في مجال الاتصالات (فعلى سبيل المثال، في عام 1893، فازت بعقد توريد 250 ألف مصباح في معرض شيكاغو). أما شركة إديسون للإضاءة الكهربائية، التي مُنيت بالهزيمة في منافسة التيار المتردد والتيار المستمر، فقد فقدت مصداقيتها وأصبحت غير قادرة على الاستمرار. واضطرت للاندماج مع شركة تومسون هيوستن في عام 1892 لتأسيس شركة جنرال إلكتريك (GE). وبمجرد تأسيسها، تخلت الشركة عن فكرة إديسون في معارضة تطوير معدات التيار المتردد، وورثت أعمال تصنيع معدات التيار المتردد من شركة تومسون هيوستن الأصلية، وعملت بجد على تطويرها.

ما سبق يُعدّ صراعًا هامًا بين التيار المتردد والتيار المستمر في تاريخ تطوير المحركات. وقد خلص الجدل في نهاية المطاف إلى أن أضرار التيار المتردد لم تكن بالخطورة التي ادّعاها مؤيدو التيار المستمر. بعد هذا القرار، بدأ المولد الكهربائي (التيار المتردد) يشهد طفرةً في التطور، وبدأ الناس يفهمون خصائصه ومزاياه ويتقبلونها تدريجيًا. وفي وقت لاحق، أصبح المولد الكهربائي (التيار المتردد) عاملًا حاسمًا في نجاح محطات توليد الطاقة الكهرومائية في شلالات نياجرا.