લૌફેનથી ફ્રેન્કફર્ટ સુધીનું પ્રથમ ત્રણ તબક્કાનું ટ્રાન્સમિશન

એસી ટેક્નોલૉજી હેઠળના સિદ્ધાંતોનું સૌથી સામાન્ય અને પ્રથમ તકનીકી મૂર્ત સ્વરૂપ પ્રખ્યાત લૌફેન-ફ્રેન્કફર્ટ ટ્રાન્સમિશન હતું, જે સમગ્રના સર્જન અને વિકાસ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. એસી ટેકનોલોજી.

લૌફેન શહેરમાં ફ્રેન્કફર્ટ એમ મેઈન (હેઇલબ્રોન શહેરની નજીક) થી 175 કિમીના અંતરે એક નાની સિમેન્ટ ફેક્ટરી હતી જે નેકર નદીની ઉર્જાનો ઉપયોગ તેની ઉર્જા જરૂરિયાતો માટે કરતી હતી. 1890 માં, ફ્રેન્કફર્ટમાં પાવર ટ્રાન્સમિશનનો વિચાર આવ્યો અને જર્મન ઉદ્યોગપતિ અને શોધક ઓસ્કર વોન મુલર (1855 - 1934) એ આ બાબતે વિવિધ કંપનીઓ સાથે વાટાઘાટો કરવાનું શરૂ કર્યું.

વર્ષના અંતે એવું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું કે સિમેન્ટ પ્લાન્ટ આ માટે નેકરને તેની ટર્બાઇન સપ્લાય કરશે, માસ્ચિનેનફેબ્રિક ઓર્લિકોન લોફેનને જનરેટર અને જનરલ ઇલેક્ટ્રિસિટી કંપની (એઇજી) ફ્રેન્કફર્ટને ઇલેક્ટ્રિક મોટર આપશે.

લૌફેનથી ફ્રેન્કફર્ટ સુધીની ટ્રાન્સમિશન લાઇન બંને કંપનીઓ દ્વારા સંયુક્ત રીતે બનાવવામાં આવી હતી, પરંતુ પ્રથમ પગલાથી ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગને કેટલીક મુશ્કેલીઓનો સામનો કરવો પડ્યો હતો.ઓસ્કાર વોન મિલર અને આ વ્યવસાયના અન્ય પ્રમોટરોએ જમીનમાલિકો અને વ્યવસાયો દ્વારા ઊભા કરાયેલા અનેક અવરોધોને દૂર કરવા પડ્યા હતા.

રશિયન શોધક મિખાઇલ ઓસિપોવિચ ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી (1861 - 1919) એઇજી કંપનીમાં 1887 થી કામ કર્યું હતું. આ કંપનીમાં હતા ત્યારે, એમ.ઓ. ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કીએ ત્રણ-તબક્કાના પ્રવાહ પર તેમનું પ્રખ્યાત કાર્ય પૂર્ણ કર્યું, જેણે લેખકને વિશ્વ વિખ્યાત બનાવ્યા અને વિદ્યુત ઉર્જાના ઉપયોગ અને પ્રસારણની તકનીકમાં ક્રાંતિ લાવી.

તેણે થ્રી-ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મર્સ, મોટર્સ અને જનરેટર માટે ઘણી પેટન્ટ્સ પ્રાપ્ત કરી. તે નોંધવું પણ રસપ્રદ છે: તેની ટ્રાન્સફોર્મર ડિઝાઇન મૂળભૂત ફેરફારો વિના વ્યવહારીક રીતે તાજેતરમાં સુધી સાચવવામાં આવી છે.

એમ. ઓ. ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી

તે ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી હતા જેમણે સૌ પ્રથમ તકનીકી ઉકેલ તરફ ધ્યાન દોર્યું હતું જે કોપર પાવર લાઇનમાં નોંધપાત્ર બચત તરફ દોરી જાય છે - વર્તમાન ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ્સને વૈકલ્પિક કરવા માટે ત્રણ-તબક્કાની લાઇનોનો ઉપયોગ. તેમના માટે આભાર, કંપનીના વિકાસમાં એક નવો તબક્કો શરૂ થયો. એઇજી, જે નવી વર્તમાન સિસ્ટમના ક્ષેત્રમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ પેટન્ટના એકાધિકાર ધારક તરીકે બહાર આવ્યું છે.

તે સમયે મુખ્ય પ્રવાહના વૈજ્ઞાનિક, તકનીકી પ્રેસ અને એન્જિનિયરિંગ વર્તુળોએ ટ્રાન્સમિશન પ્રોજેક્ટ પર નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા આપી હતી અને આગાહી કરી હતી કે માત્ર 5% ઊર્જા ફ્રેન્કફર્ટ સુધી પહોંચશે. ફોન લાઇનના ભાવિ વિશે ઘણી ચિંતા હતી. સામાન્ય રીતે, પ્રથમ ત્રણ-તબક્કાના ટ્રાન્સમિશનમાં પ્રથમ રેલ્વે, પ્રથમ ડાયરેક્ટ કરંટ ટ્રાન્સમિશન અને તેથી વધુ જેવા જ પ્રતિકૂળ પ્રતિકાર સાથે મળ્યા હતા.

જો કે, લાઈન બાંધવામાં આવી છે. તેમાં 8 મીટરની ઊંચાઈએ ધ્રુવો પર લટકાવેલા ત્રણ તાંબાના વાહકનો સમાવેશ થાય છે. ત્રણ તબક્કાની ઓવરહેડ લાઇન માટે લગભગ 3,000 ધ્રુવો, 9,000 ઓઇલ ઇન્સ્યુલેટર અને 4 મીમી વ્યાસના 60 ટન કોપર વાયરની જરૂર પડે છે. એરલાઇન મુખ્યત્વે રેલ દ્વારા સંચાલિત હતી.

પ્રવાહ 8500 V ના વોલ્ટેજ હેઠળ પ્રસારિત થાય છે (ત્યારબાદ વધુ બે શ્રેણીના પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા જેમાં પ્રસારિત કરંટનું વોલ્ટેજ વધીને 15000 અને 25000 V થયું હતું) ફ્રેન્કફર્ટ એમ મેઈનના લોફેનથી. 1891માં ઇન્ટરનેશનલ ઇલેક્ટ્રોટેક્નિકલ એક્ઝિબિશન દરમિયાન ફ્રેન્કફર્ટમાં થ્રી-ફેઝ પાવર લાઇન શરૂ કરવામાં આવી હતી. આ પ્રદર્શને પ્રથમ વખત નવી સિસ્ટમ તરીકે ત્રણ-તબક્કાના પ્રવાહનું નિદર્શન કર્યું હતું.

સમગ્ર ટ્રાન્સમિશન ઓસ્કર વોન મિલર અને મિખાઇલ ઓસિપોવિચ ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કીના નિર્દેશનમાં AEG અને Maschinenfabrik Oerlikon દ્વારા ડિઝાઇન અને બનાવવામાં આવ્યું હતું. ટ્રાન્સફોર્મર ઇન્સ્ટોલેશન, જનરેટર અને ઓઇલ ઇન્સ્યુલેટર ચાર્લ્સ બ્રાઉન જુનિયર (1863 - 1924), એક ડિઝાઇનર અને એન્જિનિયર, શોધક અને ઉદ્યોગસાહસિક દ્વારા ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા હતા જેમણે ટેક્નોલોજીના ઇતિહાસમાં એક તેજસ્વી છાપ છોડી હતી.

ઇન્ટરનેશનલ ઇલેક્ટ્રોટેક્નિકલ એક્ઝિબિશનમાં પ્રથમ હાઇ-વોલ્ટેજ થ્રી-ફેઝ ઇલેક્ટ્રિક પાવર ટ્રાન્સમિશનનું સત્તાવાર લોન્ચિંગ મંગળવાર, 25 ઓગસ્ટ, 1891ના રોજ બપોરે 12 વાગ્યે થયું હતું. પ્રથમ પરીક્ષણ પ્રક્ષેપણ થોડા દિવસો પહેલા સમાપ્ત થયું.

લોફેન ખાતે, ટર્બાઇન ત્રણ તબક્કાના બ્રૌન જનરેટરને ફીડ કરે છે. આ 90 ના દાયકાની એક સામાન્ય કાર છે. XIX સદી, પ્રથમ ત્રણ તબક્કાના જનરેટરમાંથી એક. અહીં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ સ્થિર આર્મેચરની સામે ફરે છે જે તેની આસપાસ છે.

આર્મચરમાં ત્રણ વિન્ડિંગ્સમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા 96 સળિયાઓનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંના દરેકમાં 120 °ના તબક્કાના શિફ્ટ સાથે વર્તમાન બદલાય છે. સંપૂર્ણ લોડ પર સ્ટેટર કરંટ 1400 A સુધીનો હતો, જેમાં લગભગ 30 મીમીના વ્યાસવાળા જાડા તાંબાના સળિયા અને એસ્બેસ્ટોસ પાઈપોનો ઉપયોગ કરીને ગરમી-પ્રતિરોધક ઇન્સ્યુલેશનની જરૂર હતી.

બેટરીઓ દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો ઉત્તેજના પ્રવાહ બે તાંબાના વાયરો દ્વારા રોટરને પૂરો પાડવામાં આવે છે જે જનરેટરની આગળના ભાગમાં એક્સેલ પર રોલર રિંગ્સ સાથે જોડાયેલા હોય છે. જનરેટરને 150 આરપીએમ પર રેટ કરવામાં આવે છે.ત્રણ તબક્કાના વૈકલ્પિક પ્રવાહની આવર્તન 40 હર્ટ્ઝ હતી.

આ જનરેટર 55 V નો કરંટ પૂરો પાડે છે, જે ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા બુસ્ટ થાય છે. ફ્રેન્કફર્ટમાં, અન્ય ટ્રાન્સફોર્મર 65 V પર નીચે ઉતર્યું. બે ઓઇલ-કૂલ્ડ ટ્રાન્સફોર્મરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો, એક AEG માંથી 100 kVA અને Maschinenfabrik Oerlikon માંથી બીજું 150 kVA.

લૌફેનમાં ટ્રેન સ્ટેશન

ફ્રેન્કફર્ટમાં એક વિદ્યુત પ્રદર્શનમાં, વર્તમાન 100 એચપી થ્રી-ફેઝ ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી મોટર દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. ગામ, જે હાઇડ્રોલિક પંપનું સંચાલન કરે છે જે તેજસ્વી રીતે પ્રકાશિત દસ-મીટર સુશોભન ધોધ માટે પાણી પૂરું પાડતું હતું.

તે સમયે તે વિશ્વની સૌથી શક્તિશાળી ત્રણ-તબક્કાની અસિંક્રોનસ મોટર હતી. આ ઉપરાંત, પ્રદર્શન 1,000 અગ્નિથી પ્રકાશિત ઇલેક્ટ્રિક લેમ્પ્સ દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યું હતું. આ દીવાઓ મધ્યમાં એક નિશાનીથી ઘેરાયેલા હતા જેમાં લખ્યું હતું: "લોફેન-ફ્રેન્કફર્ટ પાવર લાઈન". નીચે લીટીની લંબાઈ છે - 175 કિમી, અને બાજુ પર - પ્રયોગ હાથ ધરનાર કંપનીઓના નામ - "ઓર્લિકોન" અને "એઇજી".

ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી ઇલેક્ટ્રિક મોટર

લોફેન-ફ્રેન્કફર્ટ ટ્રાન્સમિશન સ્કીમ

લોફેન-ફ્રેન્કફર્ટ ટ્રાન્સમિશનનો વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. નિષ્ણાત સમિતિએ મશીનોના વિગતવાર પરીક્ષણો કર્યા.

આ કમિશનના નિષ્કર્ષો નીચે મુજબ છે: 8500 V ના વોલ્ટેજ પર એકદમ કોપર વાયર સાથે વૈકલ્પિક પ્રવાહ દ્વારા 170 કિમીના અંતરે વિદ્યુત ઊર્જાનું પ્રસારણ, લોફેનથી ફ્રેન્કફર્ટમાં ઉત્પન્ન થતી ઊર્જાના 68.5% થી 75.2% સુધી પહોંચાડે છે. વાયરના પ્રતિકાર દ્વારા ટ્રાન્સમિશન નુકસાન મર્યાદિત હતું. ક્ષમતાની અસર સંપૂર્ણપણે નહિવત્ હતી. ટ્રાન્સમિશન કેટલાક સો વોલ્ટના વોલ્ટેજ અને કેટલાક મીટરના અંતર જેટલું સરળ, સલામત અને સાચું હતું.

આ નિષ્કર્ષ ખૂબ જ ઐતિહાસિક મહત્વનો હતો, કારણ કે લોફેન-ફ્રેન્કફર્ટ ટ્રાન્સમિશન દ્વારા તે ત્રણ-તબક્કાના જનરેટર અને મોટર, ટ્રાન્સફોર્મર અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ એસી વોલ્ટેજ સહિત નવા ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના તમામ જોડાણોને જોડે છે.

ચાર્લ્સ બ્રાઉનના ત્રણ તબક્કાના ડાયનેમોએ ચકાસણી કમિશનના દસ્તાવેજો અનુસાર 93.5% ની કાર્યક્ષમતા દર્શાવી હતી. ભાર 190 લિટર હતો. c. ટ્રાન્સફોર્મરની કાર્યક્ષમતા 96% છે.

યાંત્રિક ઉર્જાને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવાનો અને વિદ્યુત ઉર્જાને પાછું યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાનો સિદ્ધાંત, વીજળી દ્વારા ઉત્પાદિત ક્રાંતિમાં મૂર્તિમંત સિદ્ધાંતને વૈકલ્પિક વર્તમાન તકનીકમાં પૂરતું સ્વરૂપ આપવામાં આવ્યું હતું. એસી ટેક્નોલોજી પોતે, આ ટ્રાન્સમિશનથી શરૂ કરીને, ફોર્મ હેઠળ વિકસિત થઈ. ત્રણ તબક્કાના ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગનું.

પ્રદર્શન સાથે વારાફરતી યોજાયેલી કોંગ્રેસમાં, એમ.ઓ. ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કીએ એક મોટો અહેવાલ તૈયાર કર્યો જેમાં તેમણે ત્રણ તબક્કાના વર્તમાન સર્કિટના સિદ્ધાંતના પાયાની રૂપરેખા આપી. તેમના ભાષણે આ નવા ઉદ્યોગમાં અનુગામી ઘણા સૈદ્ધાંતિક કાર્યો અને વિકાસ માટે પ્રારંભિક બિંદુ તરીકે સેવા આપી હતી.

પ્રદર્શનની સૌથી મહત્વની ઘટના "ફ્રેન્કફર્ટ એમ મેઈન ખાતે ઈલેક્ટ્રીકલ એન્જિનિયર્સની 1891 ઈન્ટરનેશનલ કોંગ્રેસ" હતી, જે સપ્ટેમ્બર 7-12ના સપ્તાહ દરમિયાન યોજાઈ હતી.

ઇન્ટરનેશનલ કોંગ્રેસ ઓફ ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયર્સના સહભાગીઓ દ્વારા લોફેનમાં પાવર પ્લાન્ટની મુલાકાત. ચાર્લ્સ બ્રાઉન (જમણેથી ટોચની પંક્તિ ચોથી). ફોરગ્રાઉન્ડ: એમિલ રાથેનાઉ (6ઠ્ઠી ડાબે) માર્સેલ ડેસ્પ્રેસ (7મો ડાબે), ગિસ્બર્ટ કેપ (ઉપરના બે પાછળ), ડૉ. જોન હોપકિન્સન (8મો ડાબે), તેની બરાબર પાછળ — પીટર એમિલ હ્યુબર , વિલિયમ હેનરી પ્રીસ (જમણેથી 2જી), પોસ્ટમાસ્ટર ફ્રેડરિક એબર્ટ (જમણેથી પ્રથમ).

ફ્રેન્કફર્ટ પ્રદર્શનના કાર્યનો અંતિમ મુદ્દો વિગતવાર બે વોલ્યુમના "સત્તાવાર અહેવાલ" દ્વારા સેટ કરવામાં આવ્યો હતો, જે તેની સંસ્થા, કાર્ય અને પ્રેસ કવરેજને પ્રતિબિંબિત કરતી તમામ વિગતોમાં હતો.

1970 ના દાયકાથી ગ્રામ અને અન્ય ડિઝાઇનરો દ્વારા અલ્ટરનેટર બનાવવામાં આવ્યા છે. XIX સદી. 1980 ના દાયકામાં, ઘણી નવી ડિઝાઇન્સ દેખાઈ (સાયપરનોવસ્કી, મોર્ડે, ફોર્બ્સ, થોમસન, ફેરાંટી, વગેરે).

ફેરાન્ટીની કાર

ચુંબકીય ક્ષેત્રના પરિભ્રમણના કારણોને સમજવા માટે ઇટાલિયન પ્રોફેસર ગેલિલિયો ફેરારિસ અને સર્બિયાના એક અમેરિકન એન્જિનિયરે સૌથી વધુ પ્રયાસ કર્યો. નિકોલા ટેસ્લા… એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે, તેઓ સમાન પરિણામો પર પહોંચ્યા. લગભગ એક જ સમયે, 1888 માં, તેઓએ તેમના કાર્યની જાણ કરી. નિકોલા ટેસ્લા વિવિધ પોલિફેસ સિસ્ટમ્સનું વર્ણન કરે છે. જો કે, તે બે તબક્કાને પણ સૌથી યોગ્ય માને છે.

તે નાયગ્રા હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટમાં અપનાવવામાં આવ્યું હતું, જે તેના સમય માટે વિશાળ હતું, જે અમેરિકામાં બાંધવામાં આવ્યું હતું, તેમજ યુરોપમાં અન્ય કેટલાક સ્થાપનોમાં. જો કે, લૌફેનથી ફ્રેન્કફર્ટમાં થ્રી-ફેઝ કરંટના પ્રથમ ટ્રાન્સફરના થોડા સમય પછી, યુરોપમાં સામાન્ય ત્રણ-તબક્કાની સિસ્ટમોએ તેમના ફાયદા સાબિત કર્યા અને અમેરિકનોને "ટેસ્લા સિસ્ટમ્સ" ને થ્રી-ફેઝ કરંટમાં રૂપાંતરિત કરવાની ફરજ પાડી.

1990 ના દાયકામાં, તેઓએ સિંગલ-ફેઝ વૈકલ્પિક વર્તમાન જનરેટરમાંથી મલ્ટિફેઝમાં સ્વિચ કર્યું. આ કિસ્સામાં, મુખ્ય ક્રેડિટ ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કીની છે - તેની પહેલાં તેઓએ સિંગલ-ફેઝ મશીનોના સસ્તા કનેક્શનનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

પ્રદર્શન પછી, જનરેટરનો ઉપયોગ હેઇલબ્રોનને પાવર કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો, જે આમ થ્રી-ફેઝ પાવર મેળવનાર વિશ્વનું પ્રથમ શહેર બન્યું હતું. મૂળ જનરેટર હાલમાં મ્યુનિકમાં ડોઇશ મ્યુઝિયમમાં રાખવામાં આવ્યું છે.

મ્યુઝિયમમાં લોફેન જનરેટર

અમે સુરક્ષિત રીતે કહી શકીએ કે 1888 થી 1891 ના સમયગાળામાંત્રણ-તબક્કાની વિદ્યુત પ્રણાલીના તમામ મૂળભૂત તત્વો વિકસાવવામાં આવ્યા હતા, જેણે તેમનું મહત્વ સંપૂર્ણપણે જાળવી રાખ્યું છે અને આજે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને વિકસિત થાય છે.

લૌફેનથી ફ્રેન્કફર્ટ એમ મેઈન સુધી વિદ્યુત ઊર્જાનું પ્રસારણ કેન્દ્રીયકૃત વીજ ઉત્પાદન અને લાંબા અંતર પર તેના પ્રસારણની જટિલ સમસ્યાના મૂળભૂત ઉકેલની સંભાવનાને ખાતરીપૂર્વક દર્શાવે છે.

ફ્રેન્કફર્ટમાં પ્રદર્શનનું મહત્વ એ હકીકતમાં પણ રહેલું છે કે તેની જાહેર અભિપ્રાય પર ભારે અસર પડી હતી. સમકાલીન લોકો ફ્રેન્કફર્ટ પ્રદર્શનને વીજળી પુરવઠાના ઇતિહાસમાં નિર્ણાયક વળાંક તરીકે માને છે. ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ એક અગ્રણી ટેકનોલોજી બની રહી છે. AC કંપનીઓ વિજેતા તરીકે ઉભરી આવી, અને DC-માત્ર કંપનીઓએ તાત્કાલિક AC ટેક્નોલોજી માટે લાઇસન્સ મેળવવાનું શરૂ કર્યું.

એમિલ રાથેનાઉએ આટલા મોટા અંતર પર ઉર્જા પ્રસારિત કરવાની સફળતાનો સારાંશ આપ્યો: "તાજેતરની પ્રગતિ આપણને દરેક જગ્યાએ-પર્વતોમાં અને દરિયા કિનારે, પર્વતીય પ્રવાહો અને ભરતીની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવા માટે ભવ્ય ઊર્જા-ઉત્પાદક કેન્દ્રો બનાવવા માટે સક્ષમ બનાવશે. સૌથી વધુ - ગ્રેટ રિવર રેપિડ્સ - તેમને રૂપાંતરિત કરવા માટે, અત્યાર સુધી ઊર્જાના બગાડને, ઉપયોગી વીજળીમાં, તેને કોઈપણ અંતર સુધી પરિવહન કરવા માટે, અને ત્યાં કોઈપણ રીતે તેનું વિતરણ અને ઉપયોગ કરવા માટે. »

1891માં લૌફેનથી ફ્રેન્કફર્ટ સુધી ત્રણ તબક્કાના વૈકલ્પિક પ્રવાહના પાયલોટ ટ્રાન્સફર સાથે, તમામ આધુનિક વિદ્યુતીકરણ શરૂ થયું.