Как известно, генераторы делятся на генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока. В настоящее время широко используются генераторы переменного тока, а также гидрогенераторы. Но в первые годы генераторы постоянного тока занимали весь рынок, так как же генераторы переменного тока завоевали его? Какая связь здесь между гидрогенераторами? Речь идёт о противостоянии генераторов переменного и постоянного тока и о гидрогенераторе мощностью 5000 л.с. на электростанции Адамс в Ниагара-Фоллс.
Прежде чем представить гидрогенератор на Ниагарском водопаде, нам необходимо начать с очень важной войны между переменным и постоянным током в истории развития электротехники.
Эдисон — известный американский изобретатель. Он родился в бедности и не получил формального школьного образования. Тем не менее, благодаря своему необычайному интеллекту и упорству, за свою жизнь он получил около 1300 патентов на изобретения. 21 октября 1879 года он подал заявку на патент на изобретение лампы накаливания с угольной нитью (№ 22898); в 1882 году он основал компанию Edison Electric Lamp для производства ламп накаливания и генераторов постоянного тока для них. В том же году он построил первую в мире крупномасштабную тепловую электростанцию в Нью-Йорке. За три года он продал более 200 000 ламп и монополизировал весь рынок. Генераторы постоянного тока Эдисона также хорошо продавались на американском континенте.
В 1885 году, когда Эдисон был на пике своей карьеры, американские инженеры-электрики внимательно отнеслись к зарождающейся системе переменного тока. В том же году компания Westinghouse приобрела патент на систему переменного тока для освещения и трансформатор, поданный Галардом и Гиббсом в США 6 февраля 1884 года (патент США № 297924). В 1886 году Вестингауз и Стэнли (У. Стэнли, 1856-1927) успешно повысили напряжение однофазного переменного тока до 3000 В с помощью трансформатора в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс, США, передав сигнал на расстояние 4000 футов, а затем понизили напряжение до 500 В. Вскоре Westinghouse начала производить и продавать несколько систем переменного тока для освещения. В 1888 году Westinghouse приобрела патент Теслы, «гениального электрика», на двигатель переменного тока и наняла его на работу. Компания была привержена разработке двигателей переменного тока и продвижению их применения, и добилась успеха. Последовательные победы Вестингауза в разработке переменного тока вызывали зависть непобедимого Эдисона и других. Эдисон, Х. П. Браун и другие публиковали статьи в газетах и журналах, пользуясь страхом общественности перед электричеством в то время, бездумно распространяя информацию об опасности переменного тока, утверждая, что «вся жизнь вблизи проводника переменного тока не может выжить», что ни одно живое существо не может выжить в опасности проводников, по которым протекает переменный ток. В своих статьях он критиковал использование переменного тока, пытаясь задушить его на зачаточном этапе. Столкнувшись с нападками Эдисона и других, Вестингауз и другие также писали статьи в защиту переменного тока. В результате дебатов сторона, защищающая переменный ток, постепенно одержала победу. Сторонники постоянного тока не хотели проигрывать. Х. П. Браун (когда он был лаборантом Эдисона) также поощрял и поддерживал принятие законодательным собранием штата указа о казни через электрический стул, и в мае 1889 года он приобрел три генератора переменного тока производства Westinghouse и продал их тюрьме в качестве источника питания для электрошокового кресла. В глазах многих людей переменный ток стал синонимом бога смерти. В то же время народный конгресс на стороне Эдисона сформировал общественное мнение: «Электрический стул — это доказательство того, что переменный ток делает людей легко умирающими». В ответ Westinghouse провел пресс-конференцию, отвечая тем же. Тесла лично обвязал себя проводами и соединил их с гирляндой лампочек. Когда включили переменный ток, электрический свет загорелся ярко, но Тесла остался в безопасности. В условиях негативного общественного мнения сторонники постоянного тока попытались законным путем уничтожить переменный ток.
Весной 1890 года некоторые конгрессмены из Вирджинии предложили законопроект «о предотвращении опасности электрического тока». В начале апреля парламент учредил жюри для проведения слушаний. На слушаниях присутствовали Эдисон и Мортон, генеральный директор компании, а также Л. Б. Стилуэлл, инженер Westinghouse (1863-1941), и адвокат защиты Х. Левис. Прибытие знаменитого Эдисона заблокировало зал парламента. Эдисон сенсационно заявил на слушаниях: «Постоянный ток подобен реке, мирно текущей к морю», а переменный ток подобен горным потокам, яростно размывающим скалы («поток, яростно несущийся с обрыва»). Мортон также изо всех сил пытался оспорить переменный ток, но их показания были бессмысленными и неубедительными, что повергло аудиторию и судей в состояние неопределенности. Свидетели из компании Westinghouse и многих других компаний, занимавшихся производством электроосветительных приборов, опровергли утверждение о высокой опасности переменного тока, используя лаконичный и понятный технический язык, а также демонстрируя широкое применение электрических ламп на 3000 В. В итоге, после обсуждения жюри вынесло решение. Вскоре аналогичные ходатайства отклонили штаты Вирджиния, Огайо и другие. С тех пор переменный ток постепенно получил признание населения, а компания Westinghouse укрепила свою репутацию в войне за коммуникации (например, в 1893 году она приняла заказ на 250 000 ламп на Чикагской ярмарке). Компания Edison Electric Light Company, потерпевшая поражение в войне переменного и постоянного тока, была дискредитирована и стала нежизнеспособной. В 1892 году ей пришлось объединиться с компанией Thomson Houston, чтобы создать компанию General Electric (GE). Сразу после создания компания отказалась от идеи Эдисона противостоять развитию оборудования переменного тока, унаследовала работу по производству оборудования переменного тока от первоначальной компании Thomson Houston и активно продвигала развитие оборудования переменного тока.
Вышеописанное — важная битва между переменным и постоянным током в истории развития электродвигателей. В итоге спор пришёл к выводу, что вред переменного тока не так опасен, как утверждали сторонники постоянного тока. После этого решения генератор переменного тока начал свой расцвет, его характеристики и преимущества стали понятны и постепенно приняты людьми. Позже, в Ниагарском водопаде, среди гидрогенераторов на гидроэлектростанциях генератор переменного тока снова стал фактором, обеспечившим победу.
Дата публикации: 11 сентября 2021 г.
