Corrent Altern vs Corrent Continu

“...Atenció! Els corrents alterns són perillosos. Són aptes únicament per a l'alimentació de la cadira elèctrica :) L'única similitud entre el corrent continu i el corrent altern, és que ambdós parteixen de la mateixa pila de carbó...”
I així va tractar de desincentivar Thomas Edison, l'ús creixent d'energia elèctrica de corrent altern, que competia amb els seus sistemes de corrent continu. Edison havia estat pioner en la primera veritable estació de generació central amb corrent continu, emplaçada al carrer Pearl, a la ciutat de Nova York. Gràcies a l'emmagatzematge, tenia la capacitat de poder aturar generadors a més de donar suport en moments de baixa capacitat de generació.

La distribució es feia en uns pocs centenars de volts, i l'àrea de subministrament, es limitava a causa de la caiguda de tensió en els conductors, donada una secció petita.

L'ús de la tensió en corrents continus relativament baixos, es va convertir en un factor que va limitar el creixement geogràfic de les empreses elèctriques, però la tensió continua, era molt adeqüada per a la generació local, fet que va permetre que l'ús d'energia elèctrica creixés ràpidament.
Els motors de corrent continu es van encarregar de reemplaçar gradualment les màquines de vapor en moltes indústries. Una màquina, podia treballar de forma autònoma gràcies als motors elèctrics i no dependre del sistema de línies d'embarrats mecànics.

Les màquines de vapor de moviment alternatiu a baixa velocitat van ser els motors primaris típics per als primers generadors, molts dissenys van ser de doble expansió, en el qual un cilindre d'alta pressió de vapor actua sobre un cilindre de baixa pressió per millorar l'eficiència. Els motors de doble expansió Corliss instal·lats al 1903 per al metro IRT a Nova York, van desenvolupar 7500 hp a 75 rpm. Els generadors van ser impulsats a una velocitat més alta que els motors per mitjà de politges amb corda o cinturons de cuir.

Les bateries d'emmagatzematge generalment proporcionaven l'excitació dels generadors i es carregaven a si mateixos gràcies a un petit generador. Les màquines de corrent continu podrien treballar en paral·lel, simplement fent coincidir la tensió de la màquina d'entrada a la tensió de bus. La càrrega compartida era ajustada pel control de camp.

Els generadors de corrent altern s'havien construït feia alguns anys, però a més l'ús d'alimentació del corrent altern, s'havien limitat per la falta d'un motor de corrent altern. La corrent alterna de baixa freqüència podria ser utilitzada en motors de col·lectors, que eren bàsicament màquines de corrent continu, però per minimitzar els efectes del parpelleig de la llum, calia fer-los funcionar a freqüències més altes.

Què va passar després?
Gràcies a dues invencions clau, va fer inclinar la balança cap al corrent altern. El primer d'ells va ser el transformador. George Westinghouse va adquirir els drets de patent de Gaulard i Gibbs per la fabricació de transformadors.
Aquest invent, va permetre l'alimentació en corrent altern a nivells de tensió més alts. Per tant, la potencia ja es podria transmetre amb poques pèrdues emprant els voltatges amb seguretat, i aquesta potència podria ser generada a llocs allunyats de la càrrega. La generació hidroelèctrica podria proveïr a les indústries i les llars des de preses llunyanes.
William Stanley, un expert en Westinghouse va fer una instal·lació primerenca de la producció i distribució en corrent altern a Great Barrington, MA, el 1886.

La distribució era a 500 V, i el generador de Siemens, importat des de Londres, subministrava l'energia a dos transformadors, els quals, connectaven unes 200 llums en tota la ciutat.
La segona invenció va ser la del motor d'inducció, el resultat de la investigació realitzada per un jove i brillant enginyer, Nikola Tesla.

Els primers dissenys eren per a sistemes de dues fases, encara que aviat va arribar les tres fases. Es prefereix la transmissió de corrent trifàsic, ja que minimitza la quantitat de coure necessària per transmetre una quantitat donada de potència. El motor d'inducció és senzill i robust, per tant, es va posar ràpidament en producció i va ser la clau per a la utilització d'alimentació del corrent altern per ús industrial.
Edison va patentar la bombeta de llum de vidre. Un segon avanç important va ser la central de generació instal·lada al Niagara Falls. El potencial de generar energia gràcies al salt d'aigua, havia estat identificat des de fa molts anys, de manera que s'havien proposat diversos sistemes per aprofitar la diferència de potencial.

Un últim estudi va donar lloc a la instal·lació realitzada per Westinghouse al 1895, corresponent als generadors de corrent altern utilitzant un sistema de 25 Hz, de dues fases que incorporava transformadors i línies de transport per donar servei a diverses fàbriques.
La freqüència de 25 Hz, va ser triada, tot i la creixent popularitat dels 60 Hz, ja que es preveia que un nombre important de les indústries, requeriria de grans quantitats d'energia.
Les freqüències de 30, 40, 50 i 133 Hz també estaven en ús des de la dècada de 1890, i els 50 Hz van persistir fins a mitjan segle, en el Sistema d'Edison en el Sud de Califòrnia. De fet, fins a finals del segle passat, diverses companyies subministraven a 25 Hz.