Nell'articolo precedente, abbiamo presentato una risoluzione relativa alla conversione tra corrente continua (CC) e corrente alternata (CA). La "guerra" si concluse con la vittoria della corrente alternata (CA). Di conseguenza, la CA ottenne il vantaggio dello sviluppo del mercato e iniziò a occupare il mercato precedentemente occupato dalla CC. Dopo questa "guerra", la CC e la CA si contesero la centrale idroelettrica di Adams alle Cascate del Niagara.
Nel 1890, gli Stati Uniti costruirono la centrale idroelettrica Niagara Falls Adams. Per valutare diverse soluzioni di corrente alternata e continua, fu istituita una commissione nazionale e internazionale, la Niagara Power Commission. Westinghouse e Ge parteciparono alla competizione. Infine, grazie alla crescente reputazione acquisita dopo la vittoria nella "guerra" tra corrente alternata e continua e al talento di un gruppo di scienziati eccellenti come Tesla, nonché al successo del test di trasmissione in corrente alternata a Great Barrington nel 1886 e al funzionamento dell'alternatore nella centrale elettrica di Larffen in Germania, Westinghouse si aggiudicò il contratto per la produzione di 10 generatori idroelettrici da 5000 P in corrente alternata. Nel 1894, il primo generatore idroelettrico da 5000 P della centrale Niagara Falls Adams nacque negli stabilimenti Westinghouse. Nel 1895, la prima unità entrò in funzione. Nell'autunno del 1896, la corrente alternata bifase generata dal generatore fu trasformata in trifase tramite un trasformatore Scot e quindi trasmessa a Baffalo, a 40 km di distanza, attraverso la rete di trasmissione trifase.
Il generatore idroelettrico della centrale Adams alle Cascate del Niagara fu progettato da B.G. Lamme (1884-1924), ingegnere capo della Westinghouse, secondo il brevetto di Tesla, e anche sua sorella B. Lamme partecipò alla progettazione. L'unità è azionata da una turbina Fournellon (a doppio rotore, senza tubo di aspirazione) e il generatore è un generatore sincrono verticale bifase da 5000 CV, 2000 V, 25 Hz, 250 giri/min. Il generatore ha le seguenti caratteristiche:
(1) Grande capacità e dimensioni considerevoli. Prima di allora, la capacità di una singola unità di generatore idroelettrico non superava i 1000 HPA. Si può affermare che il generatore idroelettrico da 5000 bp della centrale idroelettrica di Adar alle Cascate del Niagara non era solo il più grande generatore idroelettrico con capacità di una singola unità al mondo a quel tempo, ma anche il primo passo fondamentale nello sviluppo dei generatori idroelettrici da piccoli a grandi.
(2) Il conduttore dell'armatura viene isolato con mica per la prima volta.
(3) Vengono adottate alcune forme strutturali di base dei generatori idroelettrici odierni, come la struttura chiusa a ombrello verticale. I primi 8 gruppi sono della struttura in cui i poli magnetici sono stazionari all'esterno (tipo a perno), e gli ultimi due gruppi sono modificati nella struttura generale attuale in cui i poli magnetici ruotano all'interno (tipo a campo).
(4) Modalità di eccitazione unica. La prima utilizza l'energia CC generata dal vicino generatore a turbina a vapore CC per l'eccitazione. Dopo due o tre anni, tutte le unità utilizzeranno piccoli generatori idroelettrici CC come eccitatori.
(5) È stata adottata la frequenza di 25 Hz. A quel tempo, la frequenza Ying degli Stati Uniti era molto variabile, da 16,67 Hz a 1000 Hz. Dopo analisi e compromessi, è stata adottata la frequenza di 25 Hz. Questa frequenza è diventata la frequenza standard in alcune parti degli Stati Uniti per lungo tempo.
(6) In passato, l'elettricità generata dalle apparecchiature di generazione di energia veniva utilizzata principalmente per l'illuminazione, mentre l'elettricità generata dalla centrale elettrica di Niagara Falls Adams veniva utilizzata principalmente per l'energia industriale.
(7) La trasmissione commerciale a lunga distanza di corrente alternata trifase è stata realizzata per la prima volta, svolgendo un ruolo esemplare nella trasmissione e nell'ampia applicazione della corrente alternata trifase. Dopo 10 anni di funzionamento, 10 unità di turbina idraulica da 5000 bp della centrale idroelettrica di Adams sono state completamente aggiornate e trasformate. Tutte e 10 le unità sono state sostituite con nuove unità da 1000 CV e 1200 V, ed è stata installata un'altra nuova unità da 5000 P, in modo che la capacità installata totale della centrale raggiunga i 105000 CV.
La battaglia dei generatori idroelettrici a corrente alternata (CC) è stata infine vinta dalla corrente alternata (CA). Da allora, la vitalità della corrente continua (CC) è stata notevolmente compromessa e la CA ha iniziato a farsi strada sul mercato, definendo anche il futuro sviluppo dei generatori idroelettrici. Tuttavia, è opportuno ricordare che una caratteristica notevole della fase iniziale è stata l'ampio utilizzo di generatori idroelettrici a corrente continua. A quel tempo, esistevano due tipi di motori idroelettrici a corrente continua. Il primo era un generatore a bassa tensione, costituito da due generatori collegati in serie e azionati da una turbina. Il secondo era un generatore ad alta tensione, un generatore a doppio perno e doppio polo che condivideva un unico albero. I dettagli saranno illustrati nel prossimo articolo.
Data di pubblicazione: 13 settembre 2021
