Guerra de las corrientes: Tesla contra Edison

El enfrentamiento entre Nikola Tesla y Thomas Edison a fines del siglo XIX se puede llamar una verdadera guerra, y no en vano su rivalidad, en cuya tecnología de transmisión de energía eléctrica se volverá dominante en el mundo, todavía se llama. la "Guerra de las Corrientes".

La tecnología de las líneas de corriente alterna de Tesla o líneas de Edison es una auténtica polémica de época, punto que recién se planteó a finales de 2007, con la finalización definitiva de la transición de Nueva York a las redes de corriente alterna, a favor de Tesla.

Los primeros generadores eléctricos que generaban corriente continua permitían una fácil conexión a la línea y por lo tanto a los consumidores, mientras que los alternadores requerían sincronización con el sistema eléctrico conectado.

Es importante destacar que originalmente no existían consumidores diseñados para corriente alterna, y se inventó una modificación efectiva de un motor de inducción diseñado directamente para el suministro de corriente alterna. Nikola Tesla no hasta 1888, es decir, seis años después de que Edison pusiera en marcha la primera central eléctrica de corriente continua en Londres.

Después de que Edison patentara su sistema para generar y distribuir electricidad de corriente continua en 1880, que incluía tres cables: cero, más 110 voltios y menos 110 voltios, el gran inventor de la bombilla ahora confiaba en que “haría que la iluminación eléctrica fuera tan barata que solo los ricos usarán velas. »

Entonces, como se mencionó anteriormente, la primera planta de energía de corriente continua fue lanzada por Edison en enero de 1882 en Londres, unos meses después en Manhattan, y para 1887 más de cien plantas de energía de CC de Edison estaban operando en los Estados Unidos. Tesla estaba trabajando para Edison en ese momento.

A pesar del futuro aparentemente brillante de los sistemas de CC de Edison, tenían un inconveniente muy importante. Los cables se usaban para transferir energía eléctrica a distancia y, como saben, a medida que aumenta la longitud del cable, su resistencia aumenta y, por lo tanto, hay pérdidas de calor inevitables. Por lo tanto, el problema requería una solución: reducir la resistencia de los cables, hacerlos más gruesos o aumentar el voltaje para reducir la corriente.

En ese momento, no había métodos efectivos para aumentar el voltaje de corriente continua, y el voltaje en las líneas aún no superaba los 200 voltios, por lo que era posible entregar una potencia significativa solo a una distancia de no más de 1,5 km, y si además de la necesidad de transferir electricidad, hay cables caros con una gran sección transversal.

Así, en 1893, Nikola Tesla y su inversor, el empresario George Westinghouse, recibieron el encargo de iluminar una feria en Chicago con doscientas mil bombillas. Fue una victoria.Tres años más tarde, se construyó la primera planta hidroeléctrica de corriente alterna en las Cataratas del Niágara para transmitir electricidad a la cercana ciudad de Buffalo.

En otras palabras, para 1928 EE.UU. ya había dejado de desarrollar sistemas de corriente continua, plenamente convencido de las ventajas de la corriente alterna. Después de otros 70 años, comenzó su desmantelamiento, para 1998 el número de usuarios de corriente continua en Nueva York no superaba los 4.600, y para 2007 no quedaba ninguno, cuando el ingeniero jefe de Consolidated Edison cortó simbólicamente el cable y la "Guerra del Corrientes" había terminado.

El cambio a la corriente alterna golpeó duramente a Edison en el bolsillo y, sintiéndose derrotado, comenzó a demandar por infracción de sus derechos de patente, pero las decisiones de los jueces no fueron a su favor. Edison no se detuvo, comenzó a organizar demostraciones públicas donde mataba animales con corriente alterna, tratando de convencer a todos y cada uno de los peligros del uso de corriente alterna y viceversa: la seguridad de sus redes de CC.

Eventualmente llegó al punto que en 1887, el socio de Edison, el ingeniero Harold Brown, propuso ejecutar criminales con corriente alterna letal. Westinghouse y Tesla no suministraron generadores para esto e incluso contrataron un abogado para su esposa Kemmer, quien fue sentenciada a muerte en la silla eléctrica. Pero esto no salvó, y en 1890 Kemmler fue ejecutado por corriente alterna, y Edison se encargó de que el periodista sobornado arrojara barro a Westinghouse por esto en su periódico.

A pesar de las continuas malas relaciones públicas de Edison, el sistema de aire acondicionado de Tesla estaba destinado al éxito.El voltaje de CA se puede aumentar de manera fácil y eficiente utilizando transformadores y transmitirse a través de cables a distancias de cientos de kilómetros sin mucha pérdida. Las líneas de alta tensión no requieren el uso de conductores gruesos, y la reducción de tensión en las subestaciones transformadoras ha permitido suministrar baja tensión al consumidor para alimentar las cargas de CA.

Comienza con el hecho de que en 1885 Tesla se retiró de Edison y junto con Westinghouse adquirió varios transformadores Golar-Gibbs y un alternador fabricado por Siemens & Halske, luego con el apoyo de Westinghouse comenzó sus propios experimentos. Como resultado, un año después de que comenzaran los experimentos, la primera planta de energía de 500 voltios comenzó a operar en Great Barrington, Massachusetts.

Entonces no había motores aptos para una corriente alterna eficiente, y ya en 1882 Tesla inventó un motor eléctrico polifásico, patente por la que recibió en 1888, el mismo año en que apareció el primer medidor de corriente alterna. El sistema trifásico se presentó en Frankfurt am Main en una exhibición en 1891, y en 1893 Westinghouse ganó una licitación para construir una central eléctrica en las Cataratas del Niágara. Tesla creía que la energía de esta hidroeléctrica sería suficiente para todo Estados Unidos.

Para reconciliar a Tesla y Edison, Niagara Power Company encargó a Edison que construyera una línea eléctrica desde la estación de Niagara Falls hasta la ciudad de Buffalo. Como resultado, General Electric, propiedad de Edison, compró la compañía Thomson-Houston, que fabricaba máquinas de corriente alterna, y comenzó a fabricarlas ella misma.

Así que Edison volvió a conseguir el dinero, pero la publicidad anti-AC no se detuvo: publicó y distribuyó en los periódicos imágenes de la ejecución por parte de AC de Topsy, el elefante pisoteando a tres trabajadores del circo en el Luna Park de Nueva York en 1903.

Corriente continua y alterna: ventajas y desventajas

Históricamente, la corriente continua se ha utilizado ampliamente para impulsar motores eléctricos excitados en serie en el transporte. Dichos motores son buenos porque desarrollan un alto par a un bajo número de revoluciones por minuto, y este número de revoluciones se puede ajustar fácilmente simplemente variando el voltaje de CC suministrado al devanado de campo del motor o mediante un reóstato.

Los motores de CC pueden cambiar su dirección de rotación casi instantáneamente cuando cambia la polaridad del suministro al devanado de campo. Por lo tanto, los motores de CC todavía se usan ampliamente en locomotoras diésel, locomotoras eléctricas, tranvías, trolebuses, en varios ascensores y grúas.

La corriente continua se puede utilizar para alimentar lámparas incandescentes, varios dispositivos de electrólisis industrial, galvanoplastia, soldadura sin problemas; también se utiliza con éxito para alimentar equipos médicos sofisticados.

Por supuesto, la corriente continua es útil en ingeniería eléctrica, ya que los circuitos correspondientes son fáciles de calcular y fáciles de controlar, no en vano en 1887 en los EE. UU. Había más de cien centrales eléctricas de corriente continua, el trabajo en el que fue liderada por la compañía de Thomas Alva Edison. Claramente, DC es conveniente cuando no se necesita conversión, es decir. aumento o disminución de voltaje, esta es la principal desventaja de la corriente continua.

A pesar de los esfuerzos de Edison por introducir sistemas de transmisión de corriente continua, estos sistemas también tenían un inconveniente importante: la necesidad de utilizar una gran cantidad de materiales y pérdidas de transmisión significativas.

El hecho es que el voltaje en las primeras líneas de CC no supera los 200 voltios, y la electricidad se puede transmitir a una distancia de no más de 1,5 km de la planta de energía, mientras que se disipa mucha energía durante la transmisión (recuerde La ley de Joule-Lenz).

Si todavía era necesario transmitir más potencia a una distancia mayor, había que utilizar cables gruesos y pesados ​​y esto resultó ser muy costoso.

En 1893, Nikola Tesla comenzó a introducir sus sistemas de CA, que exhibían una alta eficiencia debido a la naturaleza misma de la CA. La corriente alterna se puede convertir fácilmente usando transformadores, aumentando el voltaje, y luego se hizo posible transferir energía eléctrica a lo largo de muchos kilómetros con pérdidas mínimas.

Esto se debe a que cuando se suministra la misma potencia a través de los cables, la corriente puede reducirse debido al aumento de voltaje, por lo tanto, las pérdidas de transmisión son menores y, en consecuencia, se reduce la sección transversal requerida del cable. Esta es la razón por la cual las redes de CA han comenzado a introducirse en todo el mundo.

Los motores asíncronos en máquinas y máquinas de corte de metales, hornos de inducción se alimentan con corriente alterna; también pueden alimentar lámparas incandescentes simples y cualquier otra carga activa. Los motores asíncronos y los transformadores revolucionaron la ingeniería eléctrica precisamente por la corriente alterna.

Si se necesita corriente continua para algún fin, por ejemplo para cargar baterías, ahora siempre se puede obtener de corriente alterna con la ayuda de rectificadores.