في المقال السابق، طرحنا حلاً لمشكلة التيار المستمر والتيار المتردد. انتهت "الحرب" بانتصار التيار المتردد. وهكذا، حظي التيار المتردد بزخم نمو السوق، وبدأ يحتل السوق الذي كان يشغله التيار المستمر سابقًا. بعد هذه "الحرب"، تنافس التيار المستمر والتيار المتردد في محطة آدامز للطاقة الكهرومائية في شلالات نياجرا.
في عام 1890، قامت الولايات المتحدة ببناء محطة آدامز للطاقة الكهرومائية في شلالات نياجرا. ومن أجل تقييم مختلف مخططات التيار المتردد والتيار المستمر، تم إنشاء لجنة طاقة نياجرا وطنية ودولية. وشاركت شركتا ويستنجهاوس وجي إي في المنافسة. وأخيرًا، وبفضل شهرتها المتزايدة بعد انتصار حرب التيار المتردد/المستمر ومواهب مجموعة من العلماء المتميزين مثل تسلا، بالإضافة إلى الاختبار الناجح لنقل التيار المتردد في جريت بارينجتون عام 1886 والتشغيل الناجح للمولد في محطة لارفن للطاقة في ألمانيا، فازت ويستنجهاوس أخيرًا بعقد تصنيع 10 مولدات طاقة كهرومائية تيار متردد 5000P. وفي عام 1894، وُلد أول مولد طاقة كهرومائية 5000P لمحطة آدامز للطاقة في شلالات نياجرا في ويستنجهاوس. وفي عام 1895، تم تشغيل أول وحدة. في خريف عام 1896، تم تحويل التيار المتناوب ثنائي الطور الذي يولده المولد إلى تيار ثلاثي الطور من خلال محول سكوت، ثم تم نقله إلى بافالو على بعد 40 كم من خلال نظام نقل ثلاثي الطور.
صُمم المولد الكهرومائي لمحطة آدامز للطاقة في شلالات نياجرا من قِبل بي جي لام (1884-1924)، كبير مهندسي شركة ويستنجهاوس، وفقًا لبراءة اختراع تسلا، وشاركت شقيقته بي. لام في التصميم أيضًا. تعمل الوحدة بواسطة توربين رباعي الأشواط (مجرى مزدوج، بدون أنبوب سحب)، والمولد هو مولد متزامن رأسي ثنائي الطور، بقدرة 5000 حصان، وجهد 2000 فولت، وتردد 25 هرتز، وسرعة دوران 250 دورة في الدقيقة. يتميز المولد بالخصائص التالية:
(١) سعة كبيرة وحجم كبير. قبل ذلك، لم تتجاوز سعة الوحدة الواحدة لمولد الطاقة الكهرومائية ١٠٠٠ حصان. ويمكن القول إن مولد الطاقة الكهرومائية بقوة ٥٠٠٠ نقطة أساس في محطة أدار للطاقة الكهرومائية في شلالات نياجرا لم يكن أكبر مولد طاقة كهرومائية بسعة وحدة واحدة في العالم آنذاك فحسب، بل كان أيضًا الخطوة الأولى الحاسمة في تطوير مولدات الطاقة الكهرومائية من الصغيرة إلى الكبيرة.
(2) يتم عزل موصل المحرك بالميكا لأول مرة.
(٣) تم اعتماد بعض الأشكال الهيكلية الأساسية لمولدات الطاقة الكهرومائية الحالية، مثل الهيكل المظلي العمودي المغلق. المجموعات الثماني الأولى هي من الهيكل الذي تكون فيه الأقطاب المغناطيسية ثابتة من الخارج (نوع المحور)، بينما تم تعديل المجموعتين الأخيرتين إلى الهيكل العام الحالي الذي تدور فيه الأقطاب المغناطيسية من الداخل (نوع الحقل).
(٤) وضع إثارة فريد. يستخدم الأول طاقة التيار المستمر المُولّدة من مُولّد توربين بخاري قريب ذي تيار مستمر للإثارة. بعد عامين أو ثلاثة أعوام، ستستخدم جميع الوحدات مولدات طاقة مائية صغيرة ذات تيار مستمر كمُثيرات.
(5) تم اعتماد تردد 25 هرتز. في ذلك الوقت، كان معدل ينغ في الولايات المتحدة متنوعًا للغاية، من 16.67 هرتز إلى 1000 هرتز. بعد التحليل والتوافق، تم اعتماد تردد 25 هرتز. أصبح هذا التردد هو التردد القياسي في بعض أجزاء الولايات المتحدة لفترة طويلة.
(6) في الماضي، كانت الكهرباء المولدة بواسطة معدات توليد الطاقة تستخدم بشكل رئيسي للإضاءة، في حين كانت الكهرباء المولدة بواسطة محطة توليد الطاقة نياجرا فولز آدامز تستخدم بشكل رئيسي للطاقة الصناعية.
(7) تم لأول مرة نقل التيار المتردد ثلاثي الطور تجاريًا لمسافات طويلة، مما لعب دورًا رائدًا في نقل التيار المتردد ثلاثي الطور وتطبيقه على نطاق واسع. بعد عشر سنوات من التشغيل، تم تحديث وتطوير عشر وحدات توليد توربينية مائية بقوة 5000 نقطة أساس في محطة آدامز للطاقة الكهرومائية بشكل شامل. تم استبدال جميع الوحدات العشر بوحدات جديدة بقوة 1000 حصان و1200 فولت، وتم تركيب وحدة جديدة أخرى بقوة 5000 نقطة أساس، ليصل إجمالي القدرة المركبة للمحطة إلى 105000 حصان.
انتصر التيار المتردد أخيرًا في معركة التيار المتردد المباشر لمولدات الطاقة الكهرومائية. ومنذ ذلك الحين، تراجعت حيوية التيار المستمر بشكل كبير، وبدأ التيار المتردد يكتسب زخمًا وشعبية في السوق، مما مهد الطريق لتطوير مولدات الطاقة الكهرومائية مستقبلًا. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن من السمات البارزة للمرحلة الأولى انتشار استخدام مولدات الطاقة الكهرومائية ذات التيار المستمر على نطاق واسع. في ذلك الوقت، كان هناك نوعان من محركات الطاقة الكهرومائية ذات التيار المستمر: مولد منخفض الجهد، حيث يتصل مولدان على التوالي ويشغلهما توربين واحد. أما النوع الثاني فهو مولد عالي الجهد، وهو مولد ثنائي المحور وثنائي القطب يشترك في عمود واحد. سيتم عرض التفاصيل في المقالة التالية.
وقت النشر: ١٣ سبتمبر ٢٠٢١
