Như chúng ta đã biết, máy phát điện có thể được chia thành máy phát điện một chiều (DC) và máy phát điện xoay chiều (AC). Hiện nay, máy phát điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi, cũng như máy phát điện thủy lực. Nhưng trong những năm đầu, máy phát điện DC chiếm lĩnh toàn bộ thị trường, vậy tại sao máy phát điện AC lại chiếm lĩnh thị trường? Mối liên hệ giữa máy phát điện AC và máy phát điện thủy lực ở đây là gì? Bài viết này sẽ nói về cuộc chiến giữa AC và DC, cùng với máy phát điện thủy lực 5000 mã lực của nhà máy điện Adams ở thác Niagara.
Trước khi giới thiệu máy phát điện thủy lực thác Niagara, chúng ta phải bắt đầu bằng một cuộc tranh luận rất quan trọng giữa dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) trong lịch sử phát triển điện.
Edison là một nhà phát minh nổi tiếng người Mỹ. Ông sinh ra trong nghèo khó và không được học hành bài bản. Tuy nhiên, nhờ trí thông minh phi thường và tinh thần nỗ lực không ngừng, ông đã nhận được gần 1300 bằng sáng chế trong suốt cuộc đời mình. Vào ngày 21 tháng 10 năm 1879, ông đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho bóng đèn sợi đốt carbon (số 22898); năm 1882, ông thành lập công ty đèn điện Edison để sản xuất bóng đèn sợi đốt và máy phát điện một chiều. Cùng năm đó, ông đã xây dựng nhà máy nhiệt điện quy mô lớn đầu tiên trên thế giới tại New York. Ông đã bán được hơn 200.000 bóng đèn trong vòng ba năm và độc chiếm toàn bộ thị trường. Máy phát điện một chiều của Edison cũng bán rất chạy ở châu Mỹ.
Năm 1885, khi Edison đang ở đỉnh cao sự nghiệp, hãng Westinghouse của Mỹ đã rất chú ý đến hệ thống cung cấp điện xoay chiều mới ra đời. Cùng năm đó, Westinghouse mua lại bằng sáng chế về hệ thống chiếu sáng xoay chiều và máy biến áp do Gaulard và Gibbs đăng ký tại Hoa Kỳ vào ngày 6 tháng 2 năm 1884 (Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 297924). Năm 1886, Westinghouse và Stanley (W. Stanley, 1856-1927) đã thành công trong việc tăng điện áp xoay chiều một pha lên 3000V bằng máy biến áp tại Great Barrington, Massachusetts, Hoa Kỳ, truyền tải điện áp 4000 feet, sau đó giảm điện áp xuống 500V. Ngay sau đó, Westinghouse đã sản xuất và bán một số hệ thống chiếu sáng xoay chiều. Năm 1888, Westinghouse mua lại bằng sáng chế về động cơ xoay chiều của Tesla, một "thiên tài điện học", và thuê Tesla làm việc tại Westinghouse. Họ đã tập trung vào việc phát triển động cơ xoay chiều và thúc đẩy ứng dụng động cơ xoay chiều, và đã đạt được thành công. Những chiến thắng liên tiếp của Westinghouse trong việc phát triển dòng điện xoay chiều đã thu hút sự ganh tị của Edison và những người khác. Edison, HP Brown và những người khác đã đăng tải các bài báo trên báo chí và tạp chí, lợi dụng nỗi sợ hãi của công chúng về điện vào thời điểm đó, ngang nhiên tuyên truyền về sự nguy hiểm của dòng điện xoay chiều, tuyên bố rằng “mọi sinh vật sống gần dây dẫn dòng điện xoay chiều đều không thể tồn tại”. Trong bài báo của mình, họ đã tấn công việc sử dụng dòng điện xoay chiều nhằm mục đích bóp nghẹt nó ngay từ khi còn non trẻ. Đối mặt với sự tấn công của Edison và những người khác, Westinghouse và những người khác cũng viết bài để bảo vệ dòng điện xoay chiều. Kết quả của cuộc tranh luận, phe dòng điện xoay chiều dần dần thắng thế. Phe dòng điện một chiều không muốn thua, HP Brown (khi đó là trợ lý phòng thí nghiệm của Edison) cũng khuyến khích và ủng hộ hội đồng lập pháp tiểu bang thông qua sắc lệnh về việc thi hành án tử hình bằng điện giật, và vào tháng 5 năm 1889, ông đã mua ba máy phát điện xoay chiều do Westinghouse sản xuất và bán chúng cho nhà tù để cung cấp điện cho ghế điện giật. Trong mắt nhiều người, dòng điện xoay chiều đồng nghĩa với thần chết. Đồng thời, Quốc hội Nhân dân, đứng về phía Edison, đã tạo ra dư luận: “Ghế điện là bằng chứng cho thấy dòng điện xoay chiều khiến người ta dễ chết”. Để đáp trả, Westinghouse đã tổ chức một cuộc họp báo “ăn miếng trả miếng”. Tesla tự mình buộc dây điện quanh người và nối chúng với một chuỗi bóng đèn. Khi dòng điện xoay chiều được bật lên, ánh sáng điện rất sáng, nhưng Tesla vẫn an toàn. Trong tình thế bất lợi khi dư luận thất bại, phe ủng hộ dòng điện một chiều đã cố gắng loại bỏ dòng điện xoay chiều bằng pháp luật.
Mùa xuân năm 1890, một số nghị sĩ ở Virginia đã đề xuất một bản dự thảo về “việc phòng ngừa nguy hiểm từ dòng điện”. Đầu tháng Tư, quốc hội đã thành lập một bồi thẩm đoàn để tổ chức phiên điều trần. Edison, Morton (tổng giám đốc công ty) và LB Stillwell (kỹ sư của Westinghouse, 1863-1941), cùng luật sư bào chữa H. Levis đã tham dự phiên điều trần. Sự xuất hiện của Edison nổi tiếng đã khiến hội trường quốc hội trở nên hỗn loạn. Tại phiên điều trần, Edison đã đưa ra một tuyên bố gây chấn động: “Dòng điện một chiều giống như ‘một dòng sông chảy êm đềm ra biển’, còn dòng điện xoay chiều giống như ‘những dòng thác dữ dội xối xả xuống vách đá’”. Morton cũng cố gắng hết sức để phản bác dòng điện xoay chiều, nhưng lời khai của ông ta vô nghĩa và không thuyết phục, khiến khán giả và các thẩm phán rơi vào tình trạng mơ hồ. Các nhân chứng từ Westinghouse và nhiều công ty điện lực khác đã bác bỏ lập luận rằng dòng điện xoay chiều rất nguy hiểm bằng ngôn ngữ kỹ thuật ngắn gọn, rõ ràng và bằng chứng thực tiễn từ các đèn điện 3000V mà họ đã sử dụng rộng rãi. Cuối cùng, sau cuộc tranh luận, ban giám khảo đã thông qua một nghị quyết. Sau đó, Virginia, Ohio và các tiểu bang khác nhanh chóng bác bỏ các đề xuất tương tự. Kể từ đó, dòng điện xoay chiều (AC) dần được người dân chấp nhận, và Westinghouse ngày càng có uy tín trong cuộc chiến truyền thông (ví dụ, năm 1893, họ đã nhận được hợp đồng đặt hàng 250.000 bóng đèn tại Hội chợ Chicago). Công ty Điện Edison, thất bại trong cuộc chiến AC/DC, đã mất uy tín và không còn khả năng tồn tại. Họ buộc phải sáp nhập với công ty Thomson Houston vào năm 1892 để thành lập công ty điện lực tổng hợp (GE). Ngay sau khi thành lập, công ty đã từ bỏ ý tưởng của Edison về việc phản đối sự phát triển của thiết bị AC, kế thừa công việc sản xuất thiết bị AC của công ty Thomson Houston ban đầu và tích cực thúc đẩy sự phát triển của thiết bị AC.
Trên đây là một cuộc tranh luận quan trọng giữa dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) trong lịch sử phát triển động cơ. Cuộc tranh luận cuối cùng kết luận rằng tác hại của dòng điện xoay chiều không nguy hiểm như những người ủng hộ dòng điện một chiều đã nói. Sau kết luận này, máy phát điện xoay chiều bắt đầu thời kỳ phát triển mạnh mẽ, và các đặc điểm cũng như ưu điểm của nó bắt đầu được hiểu và dần được mọi người chấp nhận. Điều này cũng giúp máy phát điện xoay chiều trở thành một yếu tố quyết định chiến thắng trong các nhà máy thủy điện ở thác Niagara.
Thời gian đăng bài: 11/09/2021
