Что лучше переменный ток или постоянный: «Зачем нужен переменный ток? Почему нельзя обойтись постоянным?» – Яндекс.Кью

Содержание

Почему мы используем переменный ток для передачи на большие расстояния?

Первое, на что нужно обратить внимание: мы не всегда используем AC. Существует такая вещь, как высокое напряжение постоянного тока для передачи электроэнергии на большие расстояния. Однако его использование было редким до последних нескольких десятилетий, когда были разработаны относительно эффективные методы преобразования постоянного тока в переменный.

Второй момент заключается в том, чтобы опровергнуть распространенный ответ, который заключается в том, что «DC не пойдет на большие расстояния». Конечно, это будет. На самом деле постоянный ток иногда лучше для больших расстояний (потому что у вас нет емкостных или электромагнитных потерь).

Но, да, кондиционер использовался традиционно. «Почему» происходит из-за серии «a ведет к b ведет к c приводит к …»:

  1. Вы хотите потерять как можно меньше энергии в своих линиях передачи. И при прочих равных условиях, чем больше расстояние, тем больше энергии вы потеряете. Таким образом, чем больше расстояние, тем важнее сократить потери на линии до минимума.

  2. Основной способ, которым линии электропередач теряют мощность, — это резистивные потери. Они не являются идеальными проводниками (их сопротивление не равно нулю), поэтому небольшая часть энергии, которая проходит через них, теряется на тепло — так же, как в электронагревателе, только там, конечно, тепло — это то, что мы хотим! Теперь, чем больше энергии переносится, тем больше теряется. Для заданного количества передаваемой мощности резистивные потери в линии передачи пропорциональны квадрату тока! (Это потому, что мощность (в ваттах), рассеиваемая в сопротивлении, равна току в амперах, в квадрате, умноженном на сопротивление в Ом. Эти потери обычно называют потерями «I-квадрат-R», произносится как «квадрат-глаз» «,» I «- обычный символ тока в электротехнических работах.) Таким образом, вы хотите, чтобы ток был как можно ниже. Слабый ток имеет еще одно преимущество: вы можете использовать более тонкие провода.

  3. Таким образом, если вы сохраняете ток низким, то для того же количества поставленной мощности вам потребуется высокое напряжение (мощность в ваттах = ЭДС в вольтах, умноженная на ток в амперах). Например, чтобы уменьшить ток вдвое, вам нужно удвоить напряжение. Но это сократит ваши потери до одной четверти от того, что они были! Это победа. Теперь высокое напряжение имеет свои проблемы. Чем выше напряжение, тем труднее защитить его от случайного контакта, короткого замыкания и т. Д. Это означает, что более высокие опоры, больший интервал между проводниками и т. Д. Таким образом, вы не можете использовать максимально возможное напряжение везде; это не экономично. Но в целом, чем длиннее линия передачи, тем выше напряжение, которое имеет смысл.

  4. К сожалению, вы не можете подавать электроэнергию в конечную точку использования (настенные розетки и световые розетки) при высоких напряжениях, которые имеют смысл для линий электропередач на большие расстояния. (это может быть несколько сотен тысяч вольт!) Практические генераторы также не могут выдавать очень высокие напряжения (они будут ужасно гореть). Поэтому вам нужен простой способ преобразования одного напряжения в другое.

  5. И это легче всего сделать с помощью переменного тока и трансформаторов. Трансформаторы могут быть удивительно эффективными: силовые распределительные трансформаторы обычно имеют эффективность 98 или 99 процентов, что намного выше, чем у любой механической машины.

В отличие от этого, для преобразования напряжения постоянного тока необходимо преобразовать его в переменный ток, использовать трансформатор, а затем преобразовать обратно в постоянный ток. В частности, шаг постоянного тока в переменный будет иметь потери. Современные полупроводники сделали это намного лучше в последние годы, но, как правило, это не стоит делать, пока вы не говорите об очень длинных линиях передачи, где преимущества постоянного тока перевешивают потери преобразования.

Другая причина, по которой схема переменного тока Теслы преобладала над постоянным током Эдисона, заключалась в том, что система переменного тока Теслы масштабировалась лучше. Эдисон не просто хотел продавать лампочки; он хотел продавать системы освещения для бизнеса. Не было никакой распределительной сети, и он не хотел строить ее прежде, чем сможет продавать лампочки. Он предполагал, что каждое коммерческое здание, возможно, несколько крупных жилых домов, будет иметь свой собственный независимый генератор в подвале, как у вас сегодня обычно есть водонагреватели. Первоначально он был успешным, потому что он (в отличие от других разработчиков лампочек) продавал и устанавливал комплектные системы, генератор и распределительное устройство, проводку и все, а не только лампочки.

Это спасло бы большую часть путевых проводов в городах, но Тесла понял, что это не будет работать хорошо для малых предприятий или домов (что домовладелец или владелец магазина хочет беспокоиться о сохранении работы генератора?) И думал с точки зрения Центральная электростанция. Он спроектировал (для Westinghouse) целую систему распределения переменного тока, включающую трехфазные индукционные генераторы переменного тока, повышающие трансформаторы, чтобы повысить их мощность по мере необходимости на больших расстояниях, а затем преобразовать через серию понижений в то, что называется «распределительным напряжением» и, наконец, к линиям, которые связаны с домами и легкими коммерческими зданиями. Это была гораздо более масштабируемая система, чем система Эдисона. И, конечно же, переменный ток работает как для лампочек, так и для двигателей.

Говоря об этом … Еще одна причина предпочтения переменного тока заключается в том, что переменный ток, и в частности трехфазный переменный ток, который используется системой Тесла (везде, кроме последней капли, от трансформатора распределения полюсов до дома), был и остается гораздо лучшим для работы мощные моторы. Все практичные моторы в действительности являются двигателями переменного тока; «Двигатели постоянного тока» используют коммутаторы для переключения полярности катушек назад и вперед по мере необходимости, чтобы поддерживать вращение — по сути, они создают свой собственный переменный ток внутри. Но коммутаторы требуют щеток, которые изнашиваются и требуют обслуживания; они создают искры и т. д. В то время как асинхронный двигатель переменного тока не нуждается ни в коммутаторе, ни даже в контактных кольцах. Тесла разработал свою систему передачи энергии, чтобы начать с трехфазных генераторов переменного тока и поддерживать трехфазные вплоть до полюсного трансформатора. Таким образом, он может легко поставлять трехфазную сеть там, где это необходимо (средние и крупные коммерческие и промышленные), но полюсный трансформатор может отключать однофазную сеть для дома и небольшого коммерческого использования.

Трехфазное распределение имеет еще одно преимущество: не требуется выделенный «обратный» провод.

Во время «войны течений» Эдисон сделал большую опасность от переменного тока. Это правда, что данный уровень тока через определенный путь через тело более опасен при переменном токе, чем при постоянном токе. Это связано с тем, что переменный ток на частотах линии электропередачи будет вызывать непроизвольные сокращения мышц — паралич — и фибрилляцию сердца при гораздо более низком токе, чем постоянный ток (около десятой доли). (См. Allaboutcircuits.com). Однако разъемы для конечных пользователей были спроектированы таким образом, чтобы минимизировать риск контакта с токоведущими частями, и мы продолжаем улучшать их в этом отношении.

(Кроме того, я давно считал, что электрический трансформатор следует рассматривать как одну из основных машин, наряду с рычагом, наклонной плоскостью, блоком и захватом и т. Д. Они имеют одно и то же свойство обменивать одно на другое. В случае базовых механических машин это мощность, передаваемая на расстояние, для эквивалентного объема выполненной работы, в трансформаторе это напряжение для тока, при эквивалентной мощности. Пары «главный-подчиненный» гидравлического цилиндра также должны быть в списке «простых машин». .;))

В чём преимущества высоковольтных ЛЭП постоянного тока

В качестве примеров таких случаев можно привести следующие:

  1. Подводные кабели, высокое ёмкостное сопротивление которых приводит к большим потерям при передаче на переменном токе (например, кабельная линия протяженностью 250 км между Швецией и Германией).
  2. Передача электроэнергии от электростанции к потребителю на большие расстояния без промежуточных ответвлений, например, в удалённые районы.
  3. Увеличение пропускной способности существующих электрических сетей в тех случаях, когда установка дополнительных цепей является затруднительной или дорогим решением.
  4. Передача электроэнергии между несинхронизированными распределительными системами переменного тока.
  5. Уменьшение сечения проводов и количества опор для заданной пропускной способности ЛЭП, так как пропускная способность высоковольтных передач постоянного тока выше при заданном диаметре проводника.
  6. Подключение удалённых электростанций к распределительной сети.
  7. Повышение устойчивости системы без увеличения токов КЗ.
  8. Снижение потерь на корону по сравнению с высоковольтными линиями переменного тока той же мощности.
  9. Уменьшение стоимости ЛЭП, т.к. для высоковольтных передач постоянного тока требуется меньше проводников (например, для биполярной высоковольтной передачи постоянного тока требуется 2 проводника, а для высоковольтной линии переменного тока – 3).

Высоковольтная линия постоянного тока пропускной способностью 500 МВт – Энергообъединение Восток-Запад

Компания ABB ввела в эксплуатацию высоковольтную линию постоянного тока пропускной способностью 500 МВт, которая объединила электрические сети Ирландии и Великобритании. Эта ЛЭП обеспечивает передачу электроэнергии между двумя государствами, а также повышает надёжность и безопасность электроснабжения.

Энергообъединение Восток-Запад состоит из кабеля высокого напряжения длиной 262 км, из которых 186 км проходит по дну моря.

 

В результате передачи электроэнергии на переменном токе возникает зарядный ток ёмкости кабеля, вызывающий дополнительные потери мощности, тогда как этот факт играет минимальную роль при передаче электроэнергии на постоянном токе.  Кроме того, мощность переменного тока расходуется на диэлектрические потери.

Высоковольтные линии постоянного тока могут передавать большую мощность по проводнику, т.к. при заданной номинальной мощности постоянное напряжение в линии постоянного тока ниже, чем амплитудное напряжение в линии переменного тока.

Поскольку величина напряжения определяет толщину изоляции и расстояние между проводниками, то расходы на высоковольтные передачи постоянного тока меньше по сравнению с аналогичными передачами переменного тока.

Линии постоянного тока не порождают электромагнитное поле сверхнизких частот (СНЧ), как это характерно для линий переменного тока. Хотя в прошлом высказывались некоторые опасения относительно вреда для здоровья, оказываемого такими полями, в том числе подозрения на рост уровня лейкемии, современное научное сообщество не рассматривает источники СНЧ, и связанные с ними поля, как вредные для здоровья.

Применение оборудования высоковольтных линий постоянного тока не исключает возникновение электрических полей, потому что всё равно существует градиент напряжения между проводником и землей. Но подобные электрические поля не оказывают влияние на здоровье.

Поскольку высоковольтная передача постоянного тока допускает передачу энергии между не синхронизированными системами переменного тока, то это позволяет увеличить устойчивость системы. Этот факт препятствует каскадному распространению аварии из одной части энергосистемы в другую, при этом электроэнергия продолжает поступать в систему и из нее в случае незначительных аварий.

Наличие указанных свойств послужило толчком к более широкому применению технологии высоковольтных передач постоянного тока. Перетоки мощности через линию передачи постоянного тока регулируются за счет использования систем управления или преобразовательных подстанций. Перетоки мощности не зависят от режима работы подключенных энергетических систем.

Таким образом, в отличие от линий переменного тока, связывающих две энергосистемы, межсистемные связи линий постоянного тока могут иметь сколь угодно низкую пропускную способность, исключая проблему слабых связей, и сами линии могут проектироваться с учетом оптимальных перетоков мощности.

Помимо этого, исключены проблемы синхронизации различных систем оперативного управления в разных энергетических системах. Высокоскоростные системы аварийного управления на высоковольтных линиях постоянного тока еще больше увеличивают устойчивость и надежность всей энергосистемы. Более того, регулирование перетоков мощности может быть использовано для устранения колебаний в энергосистемах или на высоковольтных линиях переменного тока, работающих параллельно.

Вышеупомянутые преимущества способствуют применению вставок постоянного тока для разбиения больших энергосистем на несколько несинхронизированых частей.

Например, быстро растущая энергосистема Индии построена в виде нескольких региональных систем, соединенных друг с другом высоковольтными линиями постоянного тока, компенсационными преобразователями с центральным управлением всеми элементами высоковольтной линии постоянного тока.

В Китае высоковольтные линии постоянного тока (800 кВ) так же станут основным средством для передачи больших мощностей на протяжённые расстояния от крупных ГЭС и термальных ЭС.

Источник: Electrical Engineering Portal

интересные аспекты в различных отраслях и дома

Электричество бывает двух видов: переменного тока переменного тока и постоянного тока постоянного тока, поэтому всегда есть сравнение между переменным и постоянным током, Тесла поддерживал переменный ток, а Эдисон поддерживал режим электричества постоянного тока.

Хотя переменный ток используется сравнительно чаще, чем постоянный, в этой статье мы обсудим, где мы используем переменный или постоянный ток в различных аспектах.

Использование переменного тока:

Переменный ток (AC) имеет как свои преимущества, так и недостатки. Существуют различные приложения, в которых переменный ток используется вместо постоянного тока в соответствии с требованиями эксплуатации.

Давайте обсудим, где мы используем переменный или постоянный ток. Ниже приводится источник переменного тока:

  • Переменный ток обычно используется в промышленности для передачи и выработки электроэнергии, поскольку генерация переменного тока (AC) намного проще, чем генерация постоянного тока (DC) для высоких напряжений, поскольку переменный ток имеет лучшую эффективность, чем постоянный ток.
  • Постоянный ток теряет больше энергии на тепло по сравнению с переменным током, что приводит к более высокому риску возникновения пожара, горения приборов, дорогостоящего обслуживания и сложного преобразования между высоким напряжением и низким током в низкое напряжение и высокий ток постоянного тока с использованием трансформаторов, поэтому вместо постоянного тока большая часть промышленности предпочитает кондиционер.
  • В домашнем хозяйстве есть много устройств, которые преобразуют электрическую энергию в механическую энергию, которые используют устройства, использующие источник питания переменного тока, такие как посудомоечная машина, холодильник, стиральная машина и т. Д.
  • Двигатель переменного тока (использует переменный ток в качестве источника питания) зависит от реверсивного магнитного поля, создаваемого переменным током. Двигателю постоянного тока требуются щетки для электрического контакта с подвижной катушкой. Напротив, двигатель переменного тока не требует этого, что позволяет легко управлять двигателями переменного тока.
  • Как правило, все типы трансформаторов используют источник переменного тока, поскольку источник постоянного тока не работает с трансформаторами. Трансформатор постоянного тока есть, но разработать такой трансформатор сложнее, чем обычный трансформатор.
  • Асинхронные двигатели переменного тока используются в крупных промышленных серводвигателях, для которых часто требуются частотно-регулируемые приводы, позволяющие контролировать их скорость.
  • Переменный ток высокого напряжения более эффективен, чем постоянный ток, для передачи электроэнергии на значительные расстояния; именно поэтому в дом подаются высокие напряжения от электростанций, которые можно легко преобразовать в необходимое напряжение или ток с помощью трансформатора.
  • Асинхронный двигатель или нагреватель используют переменный ток в качестве источника питания; если в асинхронном двигателе используется источник постоянного тока, то в качестве дополнительной части двигателя потребуются коммутатор и щетка, которые очень легко изнашивают двигатель. Потребность в замене щетки или коммутатора будет очень частой. Использование переменного тока в асинхронном двигателе снижает общую стоимость, двигатель прослужит дольше. Как и асинхронный двигатель постоянного тока, техническое обслуживание не требуется. Что касается индукционного нагрева, тепло генерируется вихревым током, который требует вихревого тока переменного тока, которого нет в постоянном токе.
  • Кондиционер использует переменный ток в качестве источника питания вместо постоянного тока, и есть некоторые кондиционеры, которые используют постоянный ток, но этот кондиционер имеет приложения с ограниченным энергопотреблением. Хотя кондиционер использует постоянный ток, основным источником питания всегда является переменный ток. Инвертор кондиционера преобразует переменный ток в постоянный, а затем использует его.
  • Для домашних и жилых помещений используется только однофазный источник питания переменного тока. Трехфазный источник переменного тока используется в качестве трехфазного источника питания для коммерческих и промышленных объектов, чтобы лучше выдерживать высокие нагрузки. Однофазный источник переменного тока используется при освещении или обогреве нагрузки, а трехфазный источник переменного тока используется для больших машин для электродвигателей.
  • Коэффициент мощности трехфазных двигателей переменного тока высокий, что означает, что они требуют меньшего напряжения для нагрузки. Двигатель, использующий трехфазный ток, может запускаться только от источника питания. При необходимости он может даже изменить свое направление, тогда как двигатель, использующий однофазный переменный ток, не может запуститься сам; им требуется внешний источник питания или устройство для запуска.
  • Использование двигателей переменного тока предпочтительно для компрессора кондиционирования воздуха, силовых приводов, гидравлических и ирригационных насосов и т. Д.
  • В авиационной отрасли в качестве основного источника электроэнергии используется переменный ток, а не постоянный. При необходимости переменный ток будет преобразован в постоянный с использованием трансформаторного выпрямителя для авиакомпании. Генератор переменного тока с приводом от двигателя поставляет контейнеры с питанием от основных компонентов переменного тока по шине переменного тока, где некоторые большие турбовинтовые двигатели имеют генераторы переменного или постоянного тока.
  • Трехфазный синхронный двигатель используется в приложениях, где требуется работа с постоянной скоростью, например, в двигателях-генераторах с воздушным компрессором, в бумажной и цементной промышленности и т. Д.
  • Однофазный синхронный двигатель используется в часах, телетайпах и всех видах синхронизирующих устройств, записывающих, звукозаписывающих и воспроизводящих инструментов.

Использование постоянного тока:

У постоянного тока есть как свои преимущества, так и недостатки. Существуют различные приложения, в которых постоянный ток используется вместо переменного тока из-за его эффективности или требований конкретной операции.

Вот следующее, где используется источник постоянного тока:
  • Различные устройства или устройства (в основном цифровые электронные устройства) в домашних условиях используют постоянный ток в качестве источника питания, например, микроволновая печь, компьютер, телефон и т. Д.
  • Постоянный ток имеет лучшую передачу, чем переменный, из-за потерь лазера в переменном токе.
  • Постоянный ток в основном используется с приборами, в которых используются батареи. Каждый адаптер зарядного устройства, используемый в наших домах, представляет собой преобразователь переменного тока в постоянный, например зарядные устройства для телефонов, зарядные устройства для фонарей, телевизоры, компьютеры, гибридные или электрические вертикальные устройства и т. Д.
  • DC обычно используется для передачи на большие расстояния. Поскольку передача мощности переменного тока очень сильно ограничена максимальным расстоянием на короткие или средние расстояния, зона действия мощности переменного тока составляет приблизительно 800 км.
  • Постоянный ток высокого напряжения имеет лучшую передачу, чем переменный, из-за потерь лазера в переменном токе.
  • Для местной генерации постоянный ток намного лучше, чем переменный, так как преобразование переменного тока в постоянное стоит дорого.
  • И аккумуляторные, и неперезаряжаемые типы источников питания всегда являются постоянным током. Аккумуляторная батарея нуждается в постоянном токе для подзарядки.
  • Токи, генерируемые солнечными панелями, представляют собой блоки постоянного тока солнечных панелей; инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный.
  • Там, где требуется стабильный крутящий момент или работа, постоянный поток энергии постоянного тока используется для работы от двигателей.
  • Электродвигатель постоянного тока используется для прокатного оборудования сталелитейных заводов, бумагоделательных машин и т. Д.
  • Двигатели постоянного тока серии используются для тяжелых условий эксплуатации, таких как электровозы, лифты, краны, сталепрокатные заводы и т. Д.
  • Шунтирующий двигатель постоянного тока используется для управления приборами или устройствами с постоянной скоростью, такими как пылесосы, деревообрабатывающие станки, конвейеры, подъемники, шлифовальные машины, валы, небольшие печатные машины и т. Д.

О Sneha Panda

Я получил образование по специальности «Прикладная электроника и приборостроение». Я любознательный человек. У меня есть интерес и опыт в таких областях, как преобразователь, промышленные приборы, электроника и т. Д. Мне нравится узнавать о научных исследованиях и изобретениях, и я верю, что мои знания в этой области будут способствовать моим будущим усилиям.

LinkedIn ID — https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

Почему автомобильные генераторы вырабатывают переменный ток?

Вот почему автомобили используют генераторы переменного тока, хотя все устройства на борту работают от постоянного электричества

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, что питает все системы вашего автомобиля? За счет чего заводится мотор, горят лампочки на приборной панели, движутся стрелки и работают бортовые компьютеры? Откуда берется электричество на борту? Конечно, их вырабатывает генератор и аккумулирует химический накопитель энергии многоразового действия – электрический аккумулятор. Это знают все. Скорее всего, вы также в курсе, что аккумуляторная батарея вырабатывает постоянный ток, который используется в любом автомобиле для запитывания приборов. Однако во всей этой стройной теории, проверенной практикой, присутствует одно странное звено, не желающее поддаваться логике, – генератор вырабатывает ток переменный, тогда как все механизмы на борту машины потребляют ток постоянный. Это не кажется вам странным? Почему так происходит?

 

На самом деле это интересный вопрос, потому что в этой истории на первый взгляд нет никакого смысла. Если все потребители электричества в вашем автомобиле работают на 12 вольтах постоянного тока, почему автопроизводители больше не используют генераторы, которые производят постоянный ток? Ведь раньше так и делали. Почему необходимо сперва сгенерировать переменный ток, а затем преобразовывать его в постоянное электричество?

 

Задавшись такого рода вопросами, мы начали докапываться до истины. Ведь есть же в этом какая-то тайная причина. И вот что мы выяснили.

 

Во-первых, давайте проясним, что мы подразумеваем под переменным и постоянным током. Автомобили используют постоянный ток, или прямой ток, как его еще называют. В названии скрыта суть феномена. Это тип электричества, который производится батареями, он течет в одном постоянном направлении. Этот же тип электричества производился генераторами, которые ставились на первые автомобили с начала 1900-х годов до 60-х годов прошлого века. На старушках ГАЗ М-20 «Победа» и ГАЗ-69 ставились именно генераторы постоянного тока.

 

Другой вид электричества – переменный ток – назван так из-за того, что он периодически обращает течение по направлению, а также изменяется по величине, сохраняя свое направление в электрической цепи неизменным. Доступ к этому типу электричества можно получить в любой розетке обычной квартиры по всему миру. Мы используем его для питания электроприборов в частных домах, зданиях, огни больших городов также дают свет благодаря переменному току, потому что его легче передавать на большие расстояния.

 

Большая часть электроники, в том числе почти вся в вашем автомобиле, использует постоянный ток, преобразуя переменный ток в постоянный для выполнения полезной работы. В бытовых приборах установлены так называемые блоки питания, в которых происходит конвертация одного вида энергии в другой. Побочным результатом работы преобразования является немного тепла на выходе. Чем сложнее бытовая утварь, к примеру компьютер или Smart TV, тем сложнее цепочка преобразований. В некоторых случаях переменный ток частично не изменяется, а лишь корректируется его частота. Поэтому очень важно при замене вышедшего из строя блока питания заменять его на оригинальный, требуемого типа. Иначе технике наступит очень быстрый конец.

 

Но что-то мы отошли от главных вопросов, поставленных на повестку дня сегодня.

 

Итак, зачем в автомобилях вырабатывать «неправильный» вид электричества?

В общем, ответ очень прост: таков принцип работы генератора переменного тока. Наиболее высокий КПД при переводе механической энергии вращения двигателя в электрическую энергию происходит именно по такому принципу. Но есть нюансы.

 

Кратко принцип работы автомобильного генератора таков:

При включении зажигания на обмотку возбуждения подается напряжение через блок щеток и контактные кольца.

Инициируется появление магнитного поля.

Магнитное поле воздействует на обмотки статора, что приводит к появлению электрического переменного тока.

Далее переменный ток отправляется на выпрямительный блок, где происходит его преобразование в постоянный ток.

Завершающая стадия «готовки» правильного тока – регулятор напряжения.

 

После всего процесса часть электричества запитывает электропотребители, часть идет на подзарядку аккумулятора, некоторая часть уходит обратно на щетки альтернатора (так когда-то называли генератор переменного тока) для самовозбуждения генератора.

 

Выше был описан принцип работы современного генератора переменного тока, но так было не всегда. Ранние автомобили с двигателями внутреннего сгорания использовали магнето – простейшее приспособление для преобразования механической энергии в электрическую (переменного тока). Внешне, да и внутренне, эти машинки были даже схожи с более поздними генераторами, но использовались на очень простых автомобильных электрических системах без батарей. Все было просто и безотказно. Не зря некоторые сохранившиеся до наших времен 90-летние автомобили заводятся до сих пор.

 

Индукторы (второе название магнето) впервые были разработаны человеком с неподражаемым именем – Ипполит Пикси.

 

Смотрите также: Сколько стоит зарядить электромобиль?

 

На данный момент мы с вами выяснили, что тип вырабатываемого генераторами тока зависит от продуктивности перевода механической энергии в электрическую, но также немаловажную роль во всей этой истории сыграло снижение массы и габаритов устройства по сравнению с аналогичными по мощности устройствами-производителями постоянного тока. Разница в весе и габаритах оказалась почти в три раза! Но есть еще один секрет, почему автомобильные генераторы сегодня вырабатывают переменный ток. Вкратце это более передовой эволюционный путь развития генераторов постоянного тока, которых, признаться честно, по сути, и не существовало в чистом виде.

 

Историческая справка:

Более того, генераторы постоянного тока на самом деле также производили переменный ток, когда якорь (подвижная часть) вращался внутри статора (внешний «корпус», который имеет постоянное магнитное поле). Разве что частота тока была иной и «сгладить» ее в постоянный ток можно было проще – при помощи коммутатора.

Коммутатором тогда называлось механическое приспособление с вращающимся цилиндром, поделенным на сегменты с щетками для создания электрического контакта.

 

Система работала, но была неидеальна. В ней было множество механических частей, контактные щетки быстро изнашивались, и общая надежность системы была так себе. Тем не менее это был лучший способ получить постоянный ток, который был нужен вам для зарядки аккумулятора и системы запуска автомобиля.

 

Так было до конца 1950-х годов, когда начала появляться твердотельная электроника, ставшая решением проблемы преобразования переменного тока в постоянный посредством кремниевых диодных выпрямителей.

Эти выпрямители тока (иногда называемые диодным мостом) показали себя с гораздо лучшей стороны в качестве преобразователей переменного тока в постоянный, что, в свою очередь, позволило использовать более простые, а значит, более надежные генераторы переменного тока в автомобилях.

 

Первым зарубежным автопроизводителем, который развил эту идею и вывел ее на рынок легковых автомобилей, был Chrysler, имевший опыт работы с выпрямителями и электронными регуляторами напряжения благодаря исследовательской работе, спонсируемой Министерством обороны США. В Википедии отмечается, что американская разработка «…повторяла разработку авторов из СССР», первая конструкция генератора переменного тока была представлена в Советском Союзе за шесть лет до этого. Единственным, но важным улучшением американцев стало применение кремниевых выпрямительных диодов вместо селеновых.

 

Смотрите также: Разряд автомобильного аккумулятора: причины и как его избежать

 

В СССР же, хоть и опоздали на 7 лет с введением в серию генераторов переменного тока на легковые автомобили, опередили весь мир в самой разработке новых типов генераторов. Еще в 1955 году на Горьковском автозаводе было выпущено 2.000 машин с альтернаторами вместо магнето.

 

«Одними из ведущих разработчиков, благодаря которым в СССР и на европейском континенте появилась первая серийная конструкция генераторов переменного тока, были Ю. А. Купеев (НИИ автоприборов) и В. И. Василевский (КЗАТЭ г. Самара)», – говорится на страницах Википедии.

 

Итог. Почему генераторы на авто вырабатывают переменный ток?

Ну, а мы завершаем наш рассказ. Первым легковым автомобилем, в базовой комплектации которого устанавливался генератор новой конструкции, стал Plymouth 1960 года выпуска. Некоторыми из наиболее очевидных преимуществ генератора было то, что на низкой скорости или на холостом ходу он по-прежнему производил достаточно тока, чтобы заряжать аккумулятор, что большинство генераторов того времени были не в состоянии сделать.

 

Оказалось, что альтернаторы, после того как был налажен массовый выпуск, производить дешевле, чем генераторы старой конструкции, они надежнеевыносливее и производят больше электричества на разных скоростях вращения коленчатого вала. Они сделали настолько большой шаг вперед, что все их плюсы запросто перекрывали единственный минус – они не могли производить постоянный ток. Позиция закрепилась после того, как инженерами был разработан дешевый и надежный твердотельный выпрямитель.

 

Видите? В конце концов, в этом есть смысл!

КАК: Переменный ток (AC) против постоянного тока (DC): что нужно знать

На чтение 22 мин Просмотров 659 Опубликовано

Что такое электрический ток

В школе на уроках физики ученикам рассказывают, что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. В металлах, из которых изготавливаются провода, носителями заряда являются электроны.

Читайте также:  Выключатель накладной: где применяется и как устанавливается?

На электростанциях электроэнергия вырабатывается при помощи генераторов при вращении вала электромашины. Он приводится в движение разными способами, которых получает название электростанция:

  1. нагретый пар — тепловая;
  2. вода нагревается ядерным реактором — атомная;
  3. падающая или текущая вода — гидроэлектростанция;
  4. ветер — ветроэлектростанция.

На валу генератора находится электромагнит, а в статоре обмотки, при вращении ротора магнит вращается вместе с ним. При этом магнитное поле, пересекающее катушки, меняется по своему направлению и величине за счёт чего в них наводится электрическое напряжение, также меняющееся по величине от 0 до 100% и от прямой полярности к обратной.

Частота этих изменений в электросетях России, других стран СНГ и Евросоюза составляет 50 раз в секунду или 50Гц. Напряжение на выходных клеммах генератора может быть различным, но по пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и в бытовых розетках составляет 220В.

Постоянное напряжение является неизменным по величине и полярности. Первоначально производилось медно-цинковыми батареями, позже к ним добавились генераторы постоянного тока, в которых напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. В наше время вырабатывается в основном аккумуляторами, батарейками и солнечными электростанциями.

Интересно! В автомобилях используются генераторы переменного тока со встроенными выпрямителями. Выходное напряжение этого устройства регулируется током в обмотке ротора.

Что такое переменный (AC) и постоянный (DC) ток?

AC от англ. «alternating current» обозначает переменный ток, а DC «direct current» – постоянный ток.

АС чередует направление тока, а DС течет только в одном направлении.

Сварочные машины и электроды с маркировкой DC имеют постоянную полярность, тогда как маркированные AC изменяют полярность 120 раз в секунду с частотой тока 60 герц.

Электрическое напряжение делят на два вида:

  1. постоянное (dc)
  2. переменное (ас)

Обозначение постоянного тока (—), у переменного тока обозначение (~). Аббревиатуры ac и dc устоявшиеся, и употребляются наравне с названиями «постоянный» и «переменный». Теперь рассмотрим в чём их отличие. Дело в том, что постоянное напряжение течёт только в одном направлении, из чего и вытекает его название. А переменное, как вы уже поняли, может менять своё направление. В частных случаях направление переменного может оставаться одним и тем же. Но, кроме направления, у него также может меняться и величина. В постоянном ни величина, ни направление, не изменяется. Мгновенным значением переменного тока называют его величину, которая берётся в данный момент времени.

В Европе и России принята частота в 50 Гц, то есть изменяет своё направление 50 раз в секунду, в то время, как в США, частота равна 60 Гц. Поэтому техника, приобретённая в Соединённых штатах и в других государствах, с отличающейся частотой может сгореть. Поэтому при выборе техники и электроприборов следует внимательно смотреть на то, чтобы частота была 50 Гц. Чем больше частота у тока, тем больше его сопротивление. Также можно заметить, что в розетках у нас дома течёт именно переменный.

Помимо этого, у переменного электрического тока существует деление ещё на два вида:

  • однофазный
  • трёхфазный

Для однофазного необходим проводник, который будет проводить напряжение, и обратный проводник. А если рассматривать генератор трёхфазного тока, у него, на всех трёх намотках вырабатывается переменное напряжение частотой в 50 Гц. Трёхфазная система — это не что иное, как три однофазных электрических цепи, сдвинутых по фазе относительно друг друга под углом в 120 градусов. Посредством его использования, можно одновременно обеспечивать энергией три независимые сети, пользуясь при этом только шестью проводами, которые нужны для всех проводников: прямых и обратных, чтобы проводить напряжение.

А если у вас, например, имеется только 4 провода, то и тут проблем не возникнет. Вам нужно будет только соединить обратные проводники. Объединив их, вы получите проводник, который называют нейтральным. Обычно его заземляют. А оставшиеся внешние проводники кратко обозначают как L1, L2 и L3.

Но существует и двухфазный, он представляет из себя комплекс двух однофазных токов, в которых также присутствуют прямой проводник для проведения напряжения и обратный, они сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90 градусов.

Отличие переменного от постоянного

Прежде всего постоянное напряжение должно генерироваться на подстанциях с относительно низким напряжением для предоставления потребителю (220В). Однако, при одновременном подключении нескольких приборов, суммарное значение возрастает. В этой ситуации, для передачи напряжения на большие расстояния, необходимо использовать толстый и дорогостоящий кабель. Только так можно получить возможность транспортировки тока на большие расстояния с минимальными потерями мощности.

В примере с переменным, генерируемое электричество способно преодолевать большое расстояние с наименьшими потерями. С 1980 г. появилась возможность выпрямления трёхфазного электрического тока и его обратное преобразование.

Основным отличием AC напряжения от DC тока заключается в том, что последний показывает сравнительную стабильность. Под этим подразумевается, что он не изменяет частоту направления движения.

Полезно! Наиболее распространённой частотой в мире признаётся 50 Гц.

Из-за того, что движение постоянного тока течёт равномернее, направление протекания электронов осуществляется строго в одном направлении. Причем источник в данной ситуации имеет, как положительный, так и отрицательный полюс. Таким образом, постоянный ток преимущественно используют в высоковольтных линиях (для транспортировки на значительные расстояния). После преобразования в переменный, он передаётся в наши розетки.

Интересно! Перед тем как напряжение достигло пункта назначения (потребителя), оно попадает в трансформатор. Здесь оно преобразуется из высокого в более низкое, с соответствующим пониженным значением частности, приемлемое в использовании для бытовых нужд, и передаётся в квартиру, дом.

Происхождение переменного и постоянного тока

Магнитное поле около провода заставляет электроны течь в одном направлении вдоль провода, потому что они отталкиваются отрицательной стороной магнита и притягиваются к положительной стороне. Так родился источник постоянного тока от батареи, в первую очередь благодаря работе Томаса Эдисона.

Генераторы переменного тока постепенно заменили аккумуляторную систему постоянного тока Edison, потому что переменный ток безопаснее переносить на большие расстояния по городу и может обеспечить большую мощность. Вместо постоянного применения магнетизма вдоль проволоки ученый Никола Тесла использовал вращающийся магнит. Когда магнит был ориентирован в одном направлении, электроны текли к положительному, но когда ориентация магнита была перевернута, электроны также поворачивались.

Виды электрического тока в быту

Для того, чтобы определить какой ток в розетке, нет необходимости изучать этот вопрос на уровне ВУЗа. Есть всего две разновидности напряжения — постоянное и переменное.

Ответ на вопрос какой ток в розетке переменный или постоянный является однозначным сейчас, но в начале ХХ века на эту тему спорили два великих изобретателя — Никола Тесла, поддерживавший идею переменного тока, и Томас Эдисон, выступавший за постоянный ток. В этот период мог быть в розетке постоянный или переменный ток, в зависимости от страны и схемы электроснабжения здания.

В конце концов победила точка зрения Теслы, а постоянный ток сейчас используется в основном в электроприводах, которые питаются от сети переменного тока через диодные или тиристорные выпрямители.

Интересно! В некоторых зданиях в Сан-Франциско в 2012 году сохранялись лифты, запитанные от сети постоянного тока. Это оборудование и подвод такого напряжения к зданиям сохранялись как раритет. В Нью-Йорке такие установки работали до 2007 года.

Постоянный ток

Международный символ этого напряжения DC — Direct Current (постоянный ток), а условное обозначение на электросхемах «—» или «=». Величина и полярность этого вида напряжения являются неизменными, а сила тока изменяется только при изменениях нагрузки. Этот вид электрического тока производится аккумуляторами, батарейками и элементами солнечных электростанций.

От сети постоянного тока работают двигатели трамваев, троллейбусов и другого электротранспорта. Эти электродвигатели имеют лучшие тяговые характеристики, чем двигатели переменного тока.

Информация! От постоянного напряжения работает бОльшая часть электронных схем, но они получают питание от сети переменного тока через встроенный или внешний блок питания с выпрямителем.

Идеи Эдисона


Современную жизнь невозможно представить без электричества. Для того чтобы оно служило в гражданских и промышленных целях, его необходимо не только произвести, но и доставить потребителю. Первым, кто решил производить электроэнергию в большом объёме и транспортировать её на заводы, в офисы и домашние хозяйства, был американский предприниматель Томас Эдисон — один из самых влиятельных изобретателей мира.

Для реализации своей идеи он спроектировал и испытал паровые генераторы постоянного тока, счётчики электрической энергии и элементы распределительных сетей. Провести первую электрификацию освещения было в то время непросто. Владельцы газовых компаний рассматривали Эдисона как опасного конкурента, способного поставить существование их предприятий под угрозу. Но изобретателя ничто не могло остановить. Ни колоссальная стоимость прокладки кабелей в тротуарах, ни аварии во время испытаний не помешали ему в сентябре 1882 г. запустить первую осветительную сеть из пяти тысяч ламп.

Через 5 лет работало уже более 50 электростанций Эдисона. Несмотря на большой успех изобретателю не удалось расширить географию своих электрических сетей на весь мир. Жители районов, в которых находились электростанции, жаловались на дым и копоть, и добились закрытия производств Эдисона. Таким образом, первое поколение угольных электростанций со временем прекратило свою работу, уступив место тысячам новым, генерирующим AC.

Что такое DC ток и что он значит

Постоянным принято называть электрический ток, сила и направление которого не меняются. В электротехнике смешанный вид с преобладающим постоянным компонентом также называется постоянным, если колебания незначительны для предполагаемого эффекта, или если колебания являются результатом колебаний нагрузки. Тогда среднее арифметическое рассматривается как постоянный ток.


Линии электропередач поставляют ток в дома и на предприятия

К сведению! На английском языке его принято обозначать, как Direct Current, или сокращенно DC, что также используется и для постоянного напряжения. Переменный электрический поток переводится, как Alternating Current, что означает AC напряжение.


«Чистый» и «пульсирующий» постоянные токи

Какое напряжение DC тока

При DC напряжении электроны всегда движутся в одном направлении. Источник напряжения таким образом всегда имеет одинаковую полярность. Однако уровень напряжения не всегда должен быть одинаковым. В качестве классического источника энергии для генерации постоянного напряжения обычная батарейка, в которой уровень напряжения снижается во время разряда.


Движение электронов при постоянном напряжении

Кроме того, большинство источников питания также генерирует постоянное напряжение, хотя на них подается переменное. В случае стабилизированных источников питания, помимо направления потока, большое значение также уделяется и уровню АС напряжения, который может варьироваться в зависимости от напряжения, однако постоянно будет иметь одинаковую полярность.

Обратите внимание! Переменные напряжения, подаваемые сетевыми трансформаторами и генераторами, могут быть преобразованы выпрямителями. Тогда возникает электрическое напряжение, которое варьируется по величине, но не по знаку.


Схемы с постоянным и переменным током

Компонент переменного напряжения может быть уменьшен путем подключения достаточно большого сглаживающего конденсатора параллельно или последовательно сглаживающей катушки так, что останется только небольшая остаточная пульсация. Чем больше емкость конденсатора или индуктивность катушки, тем меньше будет пиковое значение наложенного переменного напряжения.

Сфера применения DC тока

Постоянный ток имеет широкое техническое применение в электронике, получении солнечной энергии и частично в железнодорожном энергоснабжении. Практически все электронные схемы (например, в компьютерах) работают с ними. Если на электронные устройства подается питание не от батарей или аккумуляторов, а от источников питания, выпрямитель в блоке питания обеспечивает постоянное значение. Так что среди самых популярных устройств выделяют сотовые телефоны, ноутбуки и компьютеры.


Платы в ноутбуке

Солнечные элементы также могут генерировать только постоянный DC. Если фотоэлектрические системы должны подавать электрическую энергию, которую они производят, в электросеть общего пользования, между ними должен быть подключен инвертор.


Солнечные батареи

Получившие в последнее время широкое распространение электромобили используют для своей работы DC. Он также применяется на наземном и подземном общественном транспорте, например, в трамваях, троллейбусах и электропоездах метро.

Таким образом, АС и ДС токи имеют существенные отличия. Это важно учесть при подключении того или иного оборудования, а также чтобы не перепутать сферы применения.

Переменный ток

Международное обозначение этого напряжения AC — Alternating Current (переменный ток), а условное обозначение на электросхемах «~» или «≈».

Величина и полярность переменного тока в сети всё время меняется. Частота этих изменений составляет 50Гц в Европе и некоторых других странах и 60Гц в США. Большинство бытовых и промышленных электроприборов изготавливаются для питания переменным напряжением.

Практически вся электроэнергия, используемая в быту и промышленности, является переменной. Для передачи на большие расстояния его повышают при помощи трансформаторов, а в конечной точке линии понижают до необходимой величины. Это позволяет уменьшить стоимость ЛЭП и потери. Для того, чтобы исключить колебания напряжения, для особоважных приборов устанавливаются стабилизаторы.

При увеличении напряжения и неизменной передаваемой мощности сила тока и сечение проводов пропорционально уменьшается. Если напряжение не повышать, то для подачи электроэнергии к потребителю необходимо использовать кабеля большого сечения, а передача на большие расстояния окажется невозможной. Вот почему в розетке переменный ток.

В домашней розетке два контакта — фазный и нулевой. В некоторых случаях к ним добавляется заземляющий. Это однофазное напряжение является частью трёхфазной системы. Она включает в себя три одинаковых сети. Напряжение в этих сетях сдвинуто по фазе на 120° друг относительно друга.

Вначале эта система была шестипроводной. В таком виде её изобрёл Никола Тесла. Позже М. О. Доливо-Добровольский усовершенствовал эту схему и предложил передавать трёхфазное напряжение по трём или чётырём проводам (L1, L2, L3, N). Он также показал преимущества трёхфазной системы электроснабжения перед схемами с другим числом фаз.

Общее понятие о переменном токе

Так как переменный ток в общем случае меняется в электрической цепи не только по величине, но и по направлению, то одно из направлений переменного тока в цепи условно считают положительным, а другое, противоположное первому, — отрицательным. В соответствии с этим и величину мгновенного значения переменного тока в первом случае считают положительной, а во втором случае — отрицательной.

Сила переменного тока — величина скалярная, знак её определяется тем, в каком направлении ток протекает в цепи в рассматриваемый момент времени — в положительном или отрицательном.

Величина переменного тока, соответствующая данному моменту времени, называется мгновенным значением переменного тока.

Максимальное мгновенное значение переменного тока, которого он достигает в процессе своего изменения, называется амплитудой.

График зависимости силы переменного тока от времени называется развёрнутой диаграммой переменного тока.
Развёрнутая диаграмма переменного синусоидального тока

На рисунке приведена развёрнутая диаграмма переменного тока, изменяющегося с течением времени по величине и направлению. На горизонтальной оси — оси времени — в определённом масштабе отложены отрезки времени, а по вертикальной оси — сила тока, причём в направлении вверх выбрано положительное направление, а вниз — отрицательное.

Напряжение переменного тока

Как известно еще с уроков физики, ток – это движение заряженных частиц, которое возникает под воздействием на них электромагнитного поля, разности потенциалов и напряженности. Основная характеристика любого напряжения – это зависимость от времени. Исходя из этого, различают постоянную и переменную величины. Значение постоянного с течением времени практически не изменяется, а переменного – изменяется.

В свою очередь переменная характеристика бывает периодической и непериодической. Периодическое – это напряжение, значения которого повторяются через одинаковые интервалы времени. Непериодическое же способно изменяться в любой отрезок времени.

Напряженность в переменной цепи – это такой параметр, который изменяет свою величину с течением времени. Для упрощения разъяснений в дальнейшем будет рассматриваться синусоидальное гармоническое переменное напряжение.

Минимальное время, в течение которого переменная величина повторяется, называется периодом. Абсолютно любую периодическую величину можно записать зависимостью от какой-либо функции. Если время – это t, то зависимость будет обозначаться F(t). Таким образом, любой период во времени имеет вид: F(t+-T) = F(t), где T – период.

Физическая величина, которая является обратной периоду, называется частотой. Она равна 1/T. Единицей ее измерения является герц, в то время как единицей измерения периода стала секунда.

f = 1/T, 1 Гц = 1/с = с в минус первой степени.

Важно! Чаще всего встречается функциональная зависимость переменной сети в виде синусоиды. Именно поэтому она была взята за основу этого материала

Из математики известно, что синусоида – это простейшая периодическая функция, и с ее помощью из нескольких синусоид с кратными частотами можно представить любые другие периодические функции.

Синусоидальная напряженность в абсолютно любой промежуток времени может описать моментальная характеристика: u = U * sin(ωt + φ), где ω = 2πf = 2π/T, где U – максимальное напряжение (амплитуда), ω – угловая скорость изменения, φ – начальная фаза, которая определяется смещением функции относительно нулевой точки координат.

Часть (ωt + φ) – это фаза, которая характеризует значение напряжения в конкретный промежуток времени. Из этого выходит, что амплитуда, угловая скорость и фаза – это основные характеристики переменных сетей, определяющие их значения в любой интервал времени.

Важно! При рассмотрении синусоидальной функции фазу часто принимают за ноль. На практике также часто прибегают к еще некоторым параметрам, включающим действующее и среднее напряжение, коэффициент формы

Генерирование переменного тока


Простейший генератор переменного тока: если вокруг проволочной катушки, намотанной на магнитопровод из трансформаторной стали вращать маховик с установленными в нём несколькими парами постоянных магнитов, то в катушке (условно показан один виток) будет наводиться синусоидальная ЭДС, а при подключении нагрузки в электрической цепи появится переменный ток.
Применяется на транспортных средствах (мопеды, лёгкие мотоциклы, снегоходы, гидроциклы, а также на подвесных лодочных моторах), работает совместно с выпрямителем и регулятором напряжения (см. магдино).Основная статья: Генератор переменного тока

Принцип действия генератора переменного тока основан на законе электромагнитной индукции — индуцировании электродвижущей силы в проволочном контуре (проволочной рамке), находящейся в однородном вращающемся магнитном поле.

 

По количеству фаз генераторы переменного тока бывают:

  • трёхфазные генераторы — основной тип мощных промышленных генераторов;
    См. также трёхфазная система электроснабжения, трёхфазный двигатель, автомобильный генератор трёхфазного переменного тока .
  • однофазные генераторы, применяются, как правило, на маломощных бензиновых электростанциях, встроены в двигатели внутреннего сгорания мопедов, лёгких мотоциклов, снегоходов, гидроциклов, подвесные лодочные моторы;
    См. также конденсаторный двигатель, однофазный двигатель .
  • двухфазные генераторы, встречаются значительно реже по сравнению с однофазными и трёхфазными.
Сети переменного тока

Четырёхпроводная линия электропередачи 220/380 В, такие ЛЭП распространены в районах одноэтажной застройки, в сельской местности.
Два нижних провода — сеть проводного радиовещания.
Преобразование напряжения в электрических сетях
Схема разводки трёхфазной сети в многоквартирных жилых домах.

Производители электроэнергии (ГЭС, ТЭС, ТЭЦ, атомные и другие электростанции) генерируют переменный ток промышленной частоты (в России — 50 Гц), напряжением порядка 10 — 20 кВ.

Затем электрический ток поступает на трансформаторные подстанции, которые находятся рядом с электростанциями, где происходит повышение электрического напряжения.

Переменный ток высокого напряжения передаётся потребителям по линиям электропередачи (ЛЭП). Повышение напряжения необходимо для того, чтобы уменьшить потери в проводах ЛЭП (см. Закон Джоуля — Ленца, при увеличении электрического напряжения уменьшается сила тока в электрической цепи, соответственно уменьшаются тепловые потери).

Самая высоковольтная в мире ЛЭП Экибастуз-Кокчетав работала под напряжением 1 миллион 150 тысяч вольт.

На другом конце линии электропередачи находится понижающая трансформаторная подстанция, где высоковольтный переменный ток понижается трансформаторами до нужного потребителю значения.

В подавляющем большинстве случаев по линиям электропередачи передаётся трёхфазный ток, однако существуют линии электропередачи постоянного тока, например высоковольтная линия постоянного тока Волгоград-Донбасс , высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-Центр , материковая Южная Корея — остров Чеджудо и другие. Использование постоянного тока позволяет увеличить передаваемую электрическую мощность, передавать электроэнергию между энергосистемами, использующими переменный ток разной частоты, например, 50 и 60 герц, а также не синхронизировать соседние энергосистемы, как это сделано на границе Ленинградской области с Финляндией (см. вставка постоянного тока Выборг — Финляндия).

В России в электрических сетях общего назначения используется трёхфазный ток с межфазным напряжением 380 Вольт.

Качество электрической энергии — её электрическое напряжение и частота должны строго соблюдаться.

К жилым домам (на сельские улицы) подводятся четырёхпроводные (три фазовых провода и один нейтральный (нулевой) провод) линии электропередачи (воздушные или кабельные ЛЭП) с межфазным напряжением 380 вольт (с 2003 года 400 Вольт по ГОСТ 29322-2014). В отдельную квартиру (или в сельский дом) подводится фазовый провод и нулевой провод, электрическое напряжение между «фазой» и «нулём» составляет 220 вольт (с 2003 года 230 Вольт по ГОСТ 29322-2014). Определить, где какой провод можно с помощью индикатора фазы.

Например, в первую квартиру подводится фаза «A», во вторую квартиру — фаза «B», в третью квартиру — фаза «C» и так далее.

Обозначение постоянного и переменного тока

Каждый домашний мастер и начинающий электрик при выполнении электромонтажных работ пользуется специальными схемами. Для того чтобы правильно прочитать любую из них, необходимо знать все значки и символы, в том числе обозначение постоянного и переменного тока. Эта символика присутствует на корпусах большинства современных измерительных аппаратов, позволяющих определять значение всех основных электрических параметров.

Обозначения токов в измерительных приборах

Общепринятое обозначение постоянного и переменного тока нашло свое отражение в различных измерительных приборах, в том числе и на мультиметре. Вся необходимая символика наносится на лицевую панель того или иного устройства. Это позволяет измерить именно тот параметр, который необходим в данный момент.

Например, если на шкале выставлено положение АС, в этом случае можно проводить измерение значения переменного тока. Как правило, такие приборы предназначены для работы в электросетях с обычными напряжениями 220 или 380 вольт. Существуют модели с рабочими режимами в пределах 600 В и выше.

Если же мультиметр выставлен напротив отметки DC, то рабочий режим аппарата станет соответствовать постоянному току. В этом положении замеряется ток на аккумуляторах, батарейках и других источниках питания, вырабатывающих постоянный ток. В данном режиме требуется непременно соблюдать полярность полюсов. Диапазон измерений обычно составляет от нуля до нескольких тысяч вольт, в зависимости от характеристик конкретной модификации устройства.

Где используется и в чём преимущества переменного и постоянного тока

Для выполнения различных задач может потребоваться использование как переменного тока, так и постоянного. У каждого вида тока есть свои недостатки и достоинства.

Переменный ток чаще всего используется тогда, когда присутствует необходимость передачи тока на большие расстояния. Такой ток передавать целесообразнее с точки зрения возможных потерь и стоимости оборудования. Именно поэтому в большинстве электроприборов и механизмов используется только этот вид тока.

Жилые дома и предприятия, инфраструктурные и транспортные объекты находятся на расстоянии от электростанций, поэтому все электрические сети — переменного тока. Такие сети питают все бытовые приборы, аппаратуру на производствах, локомотивы поездов. Приборов, работающих на переменном токе невероятное количество и намного проще описать те устройства, в которых используется постоянный ток.

Постоянный ток используется в автономных системах, таких, например, как бортовые системы автомобилей, летательных аппаратов, морских судов или электропоездов. Он широко используется в питании микросхем различной электроники, в средствах связи и прочей технике, где требуется минимизировать количество помех и пульсаций или исключить их полностью. В ряде случае, такой ток используется в электросварочных работах с помощью инверторов. Существуют даже железнодорожные локомотивы, которые работают от систем постоянного тока. В медицине такой ток используется для введения лекарств в организм с помощью электрофореза, а в научных целях для разделения различных веществ (электрофорез белков и прочее).

Почему переменный ток используется чаще

Выше мы уже говорили о том, почему переменный ток в настоящее время используется чаще, чем постоянный. И все же, давайте рассмотрим этот вопрос подробнее.

Споры о том, какой же ток в использовании лучше идет со времен открытий в области электричества. Существует даже такое понятие, как «война токов» — противоборство Томаса Эдисона и Николы Теслы за использование одного из видов тока. Борьба между последователями этих великих ученых просуществовала вплоть до 2007 года, когда город Нью-Йорк перевели на переменный ток с постоянного.

Самая главная причина, по которой переменный ток используется чаще – это возможность передавать его на большие расстояния с минимальными потерями. Чем больше расстояние между источником тока и конечным потребителем, тем больше сопротивление проводов и тепловые потери на их нагрев.

Для того, чтобы получить максимальную мощность необходимо увеличивать либо толщину проводов (и уменьшать тем самым сопротивление), либо увеличивать напряжение.

В системах переменного тока можно увеличивать напряжение при минимальной толщине проводов тем самым сокращая стоимость электрических линий. Для систем с постоянным током доступных и эффективных способов увеличивать напряжение не существует и поэтому для таких сетей необходимо либо увеличивать толщину проводников, либо строить большое количество мелких электростанций. Оба этих способа являются дорогостоящими и существенно увеличивают стоимость электроэнергии в сравнении с сетями переменного тока.

При помощи электротрансформаторов напряжение переменного тока эффективно (с КПД до 99%) можно изменять в любую сторону от минимальных до максимальных значений, что тоже является одним из важных преимуществ сетей переменного тока. Применение трехфазной системы переменного тока еще больше увеличивает эффективность, а механизмы, например, двигатели, которые работают в электросетях переменного тока намного меньше, дешевле и проще в обслуживании, чем двигатели постоянного тока.

Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что использование переменного тока выгодно в больших сетях и при передаче электрической энергии на большие расстояния, а для точной и эффективной работы электронных приборов и для автономных устройств целесообразно использовать постоянный ток.

Источники

  • https://rentps3.ru/provodka/ac-dc-tok-rasshifrovka.html
  • https://www.elektrodi.info/news/60/
  • https://ElektroKlub-nn.ru/provodka/dc-ac-napryazhenie.html
  • https://m-strana.ru/articles/as-kakoy-tok/
  • https://ru.dustyway.com/ac-vs-dc-alternating-current-vs
  • https://encom74.ru/peremennyj-tok-i-naprazenie-kakim-simvolom-oboznacaetsa-na-elektroustanovkah/
  • https://rusenergetics.ru/polezno-znat/dc-tok
  • https://34rozetki.ru/provodka/dc-napryazhenie.html
  • https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D0%BA
  • https://vdn-plus.ru/as-eto-oboznacheniye-kakogo-toka/
  • https://odinelectric.ru/knowledgebase/chem-otlichajutsja-i-gde-ispolzujutsja-postojannyj-i-peremennyj-tok

Преимущества постоянного тока в высоковольтных линиях | ВЛ

Несмотря на большее распространение переменного тока при передаче электрической энергии, в ряде случаев использование постоянного тока высокого напряжения предпочтительнее.

            Постоянный ток, как предпочтительный вариант

Несмотря на распространение  переменного тока при передаче электроэнергии, в ряде применений предпочтительно использовать постоянный ток высокого напряжения. В качестве примеров таких применений можно назвать:

1. Подводные кабели, высокое емкостное сопротивление которых вызывает в случае переменного тока дополнительные потери (например, Балтийский Кабель длиной 250 км между Швецией и Германией).
2. Передача электроэнергии между конечными точками, отстоящими на большие расстояния друг от друга, без использования промежуточного оборудования, например, поставка энергии в отдаленные районы.
3. Увеличение мощности существующих электрических сетей в ситуациях, когда прокладка дополнительных линий затруднена, или требует слишком больших затрат.
4. Передача электроэнергии между не синхронизированными системами распределения переменного тока.
5. Уменьшение сечения проводов и высоты вышек при заданной мощности передачи электроэнергии. Высоковольтные линии постоянного тока могут передавать больше энергии при заданном диаметре проводника.
6. Подключение удаленной электростанции к сети распределения, например, двухполюсная линия Nelson River Bipole в Канаде (IEEE 2005).
7. Стабилизация электрической сети, использующей преимущественно переменный ток, без увеличения опасности короткого замыкания.
8. Снижение потерь, связанных с коронными разрядами (возникающими из-за пиков сверхвысокого напряжения) по сравнению с высоковольтными линиями переменного тока такой же мощности.
9. Снижение стоимости линий, поскольку передача постоянного тока высокого напряжения требует меньшего количества проводников. Например, для типичной двухполюсной высоковольтной линии постоянного тока требуется два проводника, а для трехфазной линии переменного тока высокого напряжения используется три проводника.

            Передача постоянного тока высокого напряжения дает особенные преимущества при использовании подводных кабелей. Длинный кабель переменного тока имеют высокое емкостное сопротивление.

Пример (видео, англ.)
Соединение HVDC Light постоянного тока с пропускной мощностью 500 МВт
Компанией ABB выполнено соединение HVDC Light (VSC) на 500 мегаватт между сетями Ирландии и  Великобритании.  Это соединение обеспечивает передачу электроэнергии между сетями, увеличивая  надежность и  безопасность поставок электроэнергии. Соединение восток-запад имеет в своем составе кабель высокого напряжения длиной 262 км, из которых 186 км кабель проходит по дну моря.

            Поэтому ток, расходуемый на то, чтобы зарядить и разрядить эту емкость кабеля, вызывает дополнительные потери мощности, если по кабелю проходит переменный ток. А при использовании постоянного тока для передачи энергии эти потери минимальны. Помимо этого, потери переменного тока связаны и с диэлектрическими потерями. В приложениях общего типа, высоковольтная передача постоянного тока обеспечивает больше мощности на один проводник, чем при использовании переменного тока, так как при данном уровне мощности постоянное напряжение в линии постоянного тока ниже, чем пиковое напряжение в линии переменного тока.
Это напряжение накладывает требование на толщину изоляторов и расстояние между проводниками. По сравнению с линией переменного тока, передача электроэнергии при помощи линий постоянного тока снижает затраты, так как коридор линии электропередачи позволяет увеличить плотность энергии.
Линии постоянного тока не порождают такого же электромагнитного поля крайне низких частот (ELF), как это свойственно линиям переменного тока. Хотя в прошлом высказывались некоторые опасения относительно вреда для здоровья (в том числе и увеличения роста лейкемии), оказываемого такими полями, современное научное сообщество не рассматривает источники ELF, и связанные с ними поля, как вредные для здоровья.
Развертывание оборудования постоянного тока высокого напряжения не устраняет полностью электрические поля, так как сохраняются градиенты напряжения электрического поля постоянного тока между проводником и землей. Но такие электрические поля не ассоциируются с влиянием на здоровье.
Поскольку постоянный ток высокого напряжения позволяет обеспечить передачу электроэнергии между не синхронизированными системами переменного тока, он может помочь увеличить стабильность системы. Это происходит за счет предотвращения распространения каскадных отказов из одной части общей системы передачи электроэнергии в другую. При этом энергия может (при незначительных отказах) поступать в систему, или из нее.
Эта характеристика, благодаря ее стабильности, способствует более широкому применению технологии постоянного тока высокого напряжения. Поток энергии на линии передачи постоянного тока регулируется за счет использования систем управления или станций преобразования. Этот поток не зависит от режима работы подключенных энергетических систем.
Так, в отличие от линий переменного тока, межсистемные связи на основе постоянного тока могут иметь сколь угодно низкую емкость передачи, устраняя «проблему слабых связей», и сами линии могут проектироваться с учетом оптимальных потоков энергии.
Помимо этого, устраняются сложности синхронизации различных систем управления операциями в разных энергетических системах. Высокоскоростные системы аварийного управления на линиях передачи постоянного тока высокого напряжения, еще больше усиливают стабильность и надежность энергетической системы в целом. Более того, регулирование потока энергии может быть использовано для гашения колебаний в энергетических системах или в параллельных линиях переменного тока высокого напряжения.
Приведенные выше преимущества способствуют применению соединений на основе постоянного тока для разбиения больших энергетических систем на несколько не синхронизируемых частей.

Линии передачи постоянного тока высокого напряжения

Например, быстро растущая энергетическая система Индии создана в виде нескольких региональных систем, соединенных друг с другом линиями передачи постоянного тока высокого напряжения, и цепочкой преобразователей, с центральным управлением этими элементами высоковольтного постоянного тока (Koshcheev 2001).
Аналогично, в Китае линии постоянного тока высокого напряжения (800 кВ) станут основным элементом передачи больших мощностей на очень большие расстояния с небольшим количеством подключением поставщиков электроэнергии вдоль каждой линии (Yinbiao 2005).

Отличие постоянного тока от переменного и их особенности. Переменный ток и постоянный ток: отличие

В чём разница переменного и постоянного тока

Общее понятие электрического тока можно выразить как движение различных заряженных частиц (электронов, ионов) в некотором направлении. А его величину охарактеризовать числом заряженных частиц, которые прошли через проводник за определенный промежуток времени.

Если величина заряженных частиц в 1 кулон проходит через определенное сечение проводника за время в 1 секунду, тогда можно говорить о силе тока в 1 ампер протекающего через проводник. Таким образом определяется количество ампер или сила тока. Это общее понятие тока. А теперь рассмотрим понятие переменного и постоянного тока и их различие.

Постоянный электрический ток по определению — это ток, который течёт только в одном направлением и не меняет его со временем. Переменный ток характерен тем, что меняет свое направление и величину со временем. Если графически постоянный ток отображается как прямая линия, то переменный ток течет по проводнику по закону синуса и графически отображается как синусоида.

Так как переменный ток меняется по закону синусоиды, то он имеет такие параметры как период полного цикла, время которого обозначается буквой Т. Частота переменного тока обратна периоду полного цикла. Частота переменного тока выражается числом полных периодов в определенный промежуток времени (1 сек).

Таких периодов в нашей электросети переменного тока равно 50, что соответствует частоте 50 Гц. F = 1/Т, где период для 50 Гц равен 0,02 сек. F =1/0,02 = 50 Гц. Обозначается переменный ток английскими буквами AC и знаком «~». Постоянный ток имеет обозначение DC и значок «-». Кроме того переменный ток может быть однофазным или многофазным. В основном используется трехфазная сеть.

Почему в сети переменное напряжение, а не постоянное

Переменный ток имеет много преимуществ перед постоянным током. Низкие потери при передаче переменного тока в линиях электропередач (ЛЭП) по сравнению с постоянным током. Генераторы переменного тока простые и дешевые. При передаче на большие расстояния по ЛЭП высокое напряжение достигает 330 тысяч вольт с минимальным током.

Чем меньше ток в ЛЭП, тем меньше потерь. Передача постоянного тока на большие расстояния понесет немалые потери. Также высоковольтные генераторы переменного тока значительно проще и дешевле. Из переменного напряжения легко получить более низкое напряжение через простые трансформаторы.

Также, значительно дешевле получить постоянное напряжение из переменного, чем наоборот, использовать дорогие преобразователи постоянного напряжения в переменное. Такие преобразователи имеют низкий КПД и большие потери. По пути передачи переменного тока используют двойное преобразование.

Сначала с генератора получает 220 — 330 Кв, и передают на большие расстояния до трансформаторов, которые понижают высокое напряжение до 10 Кв и далее идут подстанции которые понижают высокое напряжение до 380 В. С этих подстанций электроэнергия расходится по потребителям и поступает в дома и на электрощиты многоквартирного дома.

Три фазы трехфазного тока сдвинутые на 120 градусов

Для однофазного напряжения характерна одна синусоида, а для трехфазного три синусоиды, смещенные на 120 градусов относительно друг друга. Трехфазная сеть также имеет свои преимущества перед однофазными сетями. Это меньше габариты трансформаторов, электродвигатели также конструктивно меньших размеров.

Имеется возможность изменить направление вращения ротора асинхронного электродвигателя. В трехфазной сети можно получить 2 напряжения — это 380 В и 220 В, которые используются для изменения мощности двигателя и регулировки температуры нагревательных элементов. Используя трехфазное напряжение в освещении можно устранить мерцание люминесцентных ламп, для чего их подключают к разным фазам.

Постоянный ток используется в электронике и во всех бытовых приборах, так как он легко преобразуется из переменного за счёт его деления на трансформаторе до нужной величины и дальнейшего выправления. Источником постоянного тока являются аккумуляторы, батареи, генераторы постоянного тока, светодиодные панели. Как видно различие в переменном и постоянном токе немалое. Теперь мы узнали — Почему в нашей розетки течет переменный ток, а не постоянный?

Детей учат, что пальцы в розетку совать нельзя! А почему? Потому что будет плохо. С более подробным объяснением часто бывают проблемы: какое-то там напряжение, ток, что-то куда-то течет. Чтобы вы в будущем могли сами объяснить своим детям, что к чему, мы сейчас объясним вам. Эта статья про переменный и постоянный токи, их отличия, применение и историю электричества вообще. Науку нужно делать интересной, и мы скромно пытаемся этим заниматься по мере сил.

Например: какой ток у нас в розетках? Переменный, конечно! Напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. А сеть, по которой передается ток — трехфазная. Кстати, если при словах «фаза» и «ноль» вы впадаете в ступор, почитайте что это такое, и день будет прожит вдвойне не зря! Но не будем забегать вперед. Обо всем по порядку.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Все началось в 7 веке до нашей эры, в один солнечный (а может и дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что, если потереть янтарь о шерсть, он будет притягивать легкие предметы.

Потом были Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средневековье, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы поняли, людям было не до какого-то там электричества и натертых шерстью эбонитовых палочек.

В каком году изобрели слово «электричество»? 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Именно тогда и появился термин «электричество» .

Через сто пятьдесят лет, в 1747 году Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как флюид или нематериальную жидкость.

Именно Франклин ввел понятие положительного и отрицательного зарядов (до этого разделяли стеклянное и смоляное электричество), изобрел молниеотвод и доказал, что молния имеет электрическую природу.

Бенджамина любят все, ведь его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в точных науках, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному заблуждению, Франклин не был президентом США.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

1791 год – Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки сокращаются под действием электричества.

Принцип работы батарейки основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? Основываясь на открытии Гальвани, другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта – прототип современной батарейки.

На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали — остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.

Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл совершили настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, ЭДС индукции , электрические и магнитные явления связали в единую систему и описали фундаментальными уравнениями .

Кстати! Если у вас нет времени, чтобы самостоятельно разбираться со всем этим, для наших читателей сейчас действует скидка 10% на

20 век принес квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электромобили и повсеместные линии электропередач. Кстати, знаметитый электромобиль Тесла работает на постоянном токе.

Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули очень много имен, которые повлияли на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы написать целый многотомный справочник.

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Типичный источник постоянного тока – гальванический элемент. Проще говоря, батарейка или аккумулятор. Один из древнейших артефактов, связанных с электричеством – багдадская батарейка, которой 2000 лет. Предполагают, что она давала ток напряжением 2-4 Вольта.


Где используется постоянный ток:

  • в питании большинства бытовых приборов;
  • в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
  • для питания электроники автомобилей;
  • на кораблях и подводных лодках;
  • в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:


Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

Переменный ток используется в промышленности и электроснабжении. Именно его получают на станциях и отправляют к потребителям. Уже на месте преобразование переменного электрического тока в постоянный происходит с помощью инверторов.

Переменный ток — alternating current (AC). Постоянный ток — direct current (DC). Аббревиатуру AC/DC можно увидеть на трансформаторных будках, где происходит преобразование. А еще это название одной отличной австралийской рок-группы.

А вот и наглядное изображение переменного тока.


Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным , а второе — отрицательным .

Так как величина тока меняется не только по направлению, но и по величине, не думайте, что в вашей розетке постоянно 220 Вольт. 220 — это действующее значение напряжения, которое бывает 50 раз в секунду. Кстати, в Америке используется другой стандарт переменного тока в сети: 110 Вольт и 60 Герц.

Война токов

Активное использование постоянного тока началось в конце 19 века. Тогда Эдисон довел до ума лампочку (1890) и основал первые в Нью-Йорке электростанции, которые производили постоянный ток напряжением 110 Вольт.

Использование постоянного тока было связано с существенными потерями при его передаче на большие расстояния. Переменный ток нельзя было использовать из-за того, что не было соответствующих счетчиков и моторов, работавших на переменном токе. Так же был затруднен процесс преобразования постоянного тока в переменный. При этом переменный ток можно было без потерь передавать на большие расстояния.

В то время в Америку из Сербии приехал Никола Тесла , который устроился на работу в компанию к Эдисону. Тесла изобрел электродвигатель переменного тока, понял все выгоды и предложил Эдисону его использование.


Эдисон не послушал Теслу и к тому же не выплатил ему зарплату. Так и началось знаменитое противостояние изобретателей — война токов.

Она длилась более ста лет и закончилась в 2007 году. Тогда Нью-Йорк полностью перешел на электроснабжение переменным током.

Почему переменный ток опаснее постоянного

В войне токов, чтобы не потерпеть убытки и финансовый крах от внедрения и использования идей Теслы, Эдисон публично демонстрировал, как переменный ток убивает животных. Случай, когда какой-то американский гражданин погиб от удара переменным током, был очень подробно и широко освещен в прессе.


Для человека переменный ток в общем случае действительно опаснее постоянного. Хотя всегда нужно учитывать величину тока, его частоту, напряжение, сопротивление человека, которого бьет током. Рассмотрим эти нюансы:

  1. Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
  2. При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
  3. Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

С каким бы током вы не работали, соблюдайте осторожность и будьте бдительны! Берегите себя и свои нервы, а также помните: сделать это эффективно поможет профессиональный студенческий сервис с лучшими экспертами.

В самом начале, давайте дадим короткое определение электрическому току. Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Ток — это движение электронов в проводнике, напряжение — это то, что приводит их (электроны) в движение.

Теперь рассмотрим такие понятия, как постоянный и переменный ток и выявим их принципиальные отличия.

Отличие постоянного тока от переменного

Основная особенность постоянного напряжения в том, что оно постоянно как по своей величине, так и по знаку. Постоянный ток, «течет» в все время одну сторону. Например, по металлическим проводам от плюсового зажима источника напряжения к минусовому (в электролитах его создают положительные и отрицательные ионы). Сами же электроны движутся от минуса к плюсу, но ещё до открытия электрона договорились считать, что ток течет от плюса к минусу и до сих пор при расчетах придерживаются этого правила.

Чем же от постоянного отличается переменный ток (напряжение)? Из самого названия следует, что он меняется. Но — как именно? Переменный ток меняет за период как свою величину, так и направление движения электронов. В наших бытовых розетках — это ток с синусоидальными (гармоническими) колебаниями частотой 50 герц (50 колебаний в секунду).

Если рассмотреть замкнутую цепь на примере лампочки, то мы получим следующее:

  • при постоянном токе электроны будут течь через лампочку всегда в одном направлении от (-) минуса к (+) плюсу
  • при переменном направление движения электронов будет меняться в зависимости от частоты генератора. т. е. если в нашей сети частота переменного тока 50 герц (Hz), то направление движения электронов за 1 секунду поменяется 100 раз. Таким образом + и — в нашей розетке меняются местами сто раз в секунду относительно ноля . Именно поэтому мы можем воткнуть электрическую вилку в розетку «вверх ногами» и все будет работать.

Переменное напряжение в нашей бытовой розетке изменяется по синусоидальному закону. Что это значит? Напряжение от нуля увеличивается до положительного амплитудного значения (положительный максимум), потом уменьшается до нуля и продолжает уменьшаться дальше — до отрицательного амплитудного значения (отрицательный максимум), затем снова увеличивается, переходя через ноль и возвращается к положительному амплитудному значению.

Говоря другими словами, при переменном токе постоянно меняется его заряд. Это значит, что напряжение составляет то 100%, то 0%, то снова 100%. Получается, что за секунду электроны 100 раз меняют направление своего движения и свою полярность, с положительной на отрицательную (помните, что их частота составляет 50 герц — 50 периодов или колебаний в секунду?).



Первые электрические сети были постоянного тока. С этим было связано несколько проблем, одна из них — сложность конструкции самого генератора. А генератор переменного тока обладает более простой конструкцией, а потому прост и дешев в эксплуатации.

Дело в том, что одинаковую мощность можно передать высоким напряжением и маленьким током или наоборот: низким напряжением и большим током. Чем больше ток, тем больше нужно сечение провода, т.е. провод должен быть толще. Для напряжения толщина провода не важна, были бы изоляторы хорошие. Переменный ток (в отличие от постоянного) просто легче преобразовывать.

И это — удобно. Так по проводу относительно небольшого сечения электростанция может отправить пятьсот тысяч (а иногда и до полутора миллионов) вольт энергии при токе в 100 ампер практически без потерь. Потом, например, трансформатор городской подстанции «заберет» 500 000 вольт при токе в 10 ампер и «отдаст» в городскую сеть 10 000 вольт при 500 амперах. А районные подстанции уже преобразуют это напряжение в 220/380 вольт при токе порядка 10 000 ампер, для нужд жилых и промышленных кварталов города.

Разумеется схема упрощена и имеется в виду вся совокупность районных подстанций в городе, а не какая-то конкретно.

Персональный компьютер (ПК) работает по схожему принципу, но — в обратную сторону. Он преобразует переменный ток в постоянный а затем, при помощи , понижает его напряжение до значений, необходимых для работы всех компонентов внутри .

В конце 19-го века всемирная электрификация вполне могла пойти и другим путем. Томас Эдисон (считается, что именно он изобрел одну из первых коммерчески успешных ламп накаливания) активно продвигал свою идею постоянного тока. И если бы не исследования другого выдающегося человека, доказавшего эффективность тока переменного, то все могло бы быть по другому.

Гениальный серб Никола Тесла (некоторое время работавший у Эдисона), первым спроектировал и построил генератор многофазного переменного тока, доказав его эффективность и преимущество по сравнению с аналогичными разработками, работавшими с постоянным источником энергии.

Сейчас давайте рассмотрим «места обитания» постоянного и переменного тока. Постоянный, например, находится в нашем телефонном аккумуляторе или батарейках. Зарядные устройства трансформируют переменный ток из сети в постоянный, и уже в таком виде он оказывается в местах его хранения (аккумуляторах).

Источники постоянного напряжения это:

  1. обычные батарейки применяемые в различных приборах (фонарики, плееры, часы, тестеры и т.д.)
  2. различные аккумуляторы (щелочные, кислотные и т. п.)
  3. генераторы постоянного тока
  4. другие специальные устройства, например: выпрямители, преобразователи
  5. аварийные источники энергии (освещение)

Например, городской электротранспорт работает на постоянном токе напряжением в 600 Вольт (трамваи, троллейбусы). Для метрополитена оно выше — 750-825 Вольт.

Источники переменного напряжения:

  1. генераторы
  2. различные преобразователи (трансформаторы)
  3. бытовые электросети (домашние розетки)

О том, как и чем измерять постоянное и переменное напряжение мы с Вами говорили вот , а напоследок (всем тем кто дочитал статью до конца) хочу рассказать небольшую историю. Озвучил ее мне мой шеф, а я перескажу с его слов. Уж больно она к нашей сегодняшней теме подходит!

Поехал он как-то в служебную командировку с нашими директорами в соседний город. Налаживать дружественные отношения с тамошними IT-шниками:) А сразу возле трассы там такое замечательное местечко есть: родник с чистой водой. Возле все обязательно останавливаются и воду набирают. Это, своего рода, уже традиция.

Местные власти, решив облагородить данное место, сделали все по последнему слову техники: вырыли сразу под родничком большую прямоугольную яму, обложили ее ярким кафелем, перелив сделали, подсветку светодиодную, бассейн получился. Дальше — больше! Сам родник «упаковали» в крапленую гранитную крошку, придали ему благородную форму, иконку над жерлом под стекло вмуровали — святое место, значится!

И последний штрих — поставили систему подачи воды на фотоэлементе. Получается, что бассейн всегда наполнен и в нем «булькает», а чтобы набрать воду непосредственно из родничка, нужно поднести руки с сосудом к фотоэлементу и оттуда — «проистекает» 🙂

Надо сказать, что по дороге к источнику наш шеф рассказывал одному из директоров, как это круто: новые технологии, вайфай, фотоэлементы, сканирование по сетчатке глаза и т.д. Директор был классическим технофобом, поэтому придерживался противоположного мнения. И вот, подъезжают они к родничку, подносят руки куда следует, а вода не течет!

Они и так, и сяк, а результата — ноль! Оказалось, что тупо не было напряжения в электрической сети, которая питала эту шайтан-систему:) Директор был «на коне»! Отпустил несколько «контрольных» фраз по поводу всех этих п…х технологий, таких же п…х элементов, всех машин вообще и данной конкретной в частности. Зачерпнул канистрой прямо из бассейна и пошел в машину!

Вот и получается, мы можем настроить все что угодно, «поднять» навороченный сервер, предоставить лучший и востребованный сервис, но, все равно, самый главный человек — это дядя Вася-электрик в ватнике, который одним движением руки может организовать полный skipped всей этой технической мощи и изяществу:)

Так что помните: главное — качественное электропитание. Хороший (источник бесперебойного питания) и стабильное напряжение в розетках, а все остальное — приложится:)

На сегодня у нас — все и до следующих статей. Берегите себя! Ниже — небольшое видео по теме статьи.

Очень давно, учеными был изобретен электрический ток. Первым изобретением был постоянный. Но в последующем, проводя в своей лаборатории опыты, Никола Тесла изобрел переменный ток. Между ними было и есть много различий, согласно которым один из них используется в слаботочной аппаратуре, а другой имеет возможность преодолевать различные расстояния с небольшими потерями. Но многое зависит от величин токов.

Ток переменный и постоянный: разница и особенности

Отличие переменного тока от постоянного, можно понять исходя из определений. Для того чтобы лучше разобраться в принципе работы и особенностях, необходимо знать следующие факторы.

Основные отличия:

  • Движение заряженных частиц;
  • Способ производства.

Переменным, называют такой ток, в котором заряженные частицы, способны изменять направление движения и величину в определенное время. К главным параметрам переменного тока относят его напряжение и частоту.

В настоящее время, общественные электрические сети и различные объекты, используют переменный ток, с определенным напряжением и частотой. Данные параметры определяются оборудованием и устройствами.

Обратите внимание! В бытовых электросетях, используется ток величиной 220 Вольт и тактовой частотой 50 Гц.

Направление движения и частота заряженных частиц в постоянном токе неизменны. Данный ток для питания используют различные бытовые устройства, такие как телевизоры и компьютеры.

В связи с тем, что переменный ток, проще и экономичнее по способу производства и передачи на различные расстояния, он стал основой электрификации объектов. Производят переменный ток на различных электростанциях, с которых посредством проводников, то поступает к потребителю.

Постоянный ток, получают при преобразовании переменного тока или путем химических реакций (например, щелочная батарейка). Для преобразования, используют трансформаторы тока.

Какой уровень напряжения является допустимым для человека: особенности

Для того чтобы знать, какие значения электрического тока являются допустимыми для человека, составлены соответствующие таблицы, в которых указаны величины переменного и постоянного тока и время.

Параметры воздействия электрического тока:

  • Сила;
  • Частота;
  • Время;
  • Относительная влажность.

Допустимое напряжение прикосновения и ток, которые протекают через человеческое тело в различных режимах электроустановок, не превышают следующих значений.

Переменный ток 50 Гц, должен быть не более 2,0 Вольт и силой тока 0,3 мА. Ток с частотой 400 Гц напряжением 3,0 Вольт и сила тока 0,4 мА. Постоянный ток напряжением 8 и силой тока 1 мА. Безопасное воздействие тока с такими показателями, до 10 минут.


Обратите внимание! Если электромонтажные работы производятся при повышенных температурах и высокой относительной влажности, данные значения уменьшаются в три раза.

В электроустановках с напряжением до 100 Вольт, которые глухо заземлены, или изолирована нейтраль, безопасные токи прикосновения следующие.

Переменный ток 50 Гц с разбросом напряжения от 550 до 20 Вольт и силой тока от 650 до 6 мА, переменный ток 400Гц с напряжением от 650 до 36 Вольт, и постоянный ток от 650 до 40 Вольт, не должен воздействовать на тело человека в пределах от 0,01 до 1 секунды.

Опасный переменный ток для человека

Считается, что для жизни человека, переменный электрический ток наиболее опасен. Но это при условии, если не вдаваться в подробности. Многое зависит от различных величин и факторов.

Факторы, влияющие на опасное воздействие:

  • Продолжительность контакта;
  • Путь прохождения электрического тока;
  • Сила тока и напряжение;
  • Какое сопротивление тела.

Согласно правилам ПУЭ, самый опасный ток для человека, это переменный с частотой, которая варьируется в пределах от 50 до 500 Гц.

Стоит отметить, что при условии, сила тока не превышает 9 мА, то любой, может сам освободиться от токоведущей части электроустановки.

Если данное значение превышено, то для того чтобы освободиться от воздействия электрического тока, человеку нужно стронная помощь. Связано это с тем, что ток переменный, намного сильнее способен возбуждать нервные окончания, и вызывать непроизвольные судороги мышц.

Например, при касании токоведущей части устройства внутренней частью ладони, мышечная судорога будет сильнее сжимать кулак, с течением времени.

Почему еще переменный ток опаснее? При одинаковых значениях силы тока, переменный в несколько раз сильнее воздействует на организм.


Так как, переменный ток воздействует на нервные окончания и мышцы, то стоит понимать, что этим, том влияет и на работу сердечной мышцы. Из чего следует, что при контакте с переменным током, возрастает риск летального исхода.

Важным показателем, является сопротивление тела человека. Но при ударе переменным током с высокими частотами, сопротивление тела значительно снижается.

Какой величины опасен для человека постоянный ток

Опасным для человека, может быть и постоянный ток. Конечно переменный, в десятки раз опаснее. Но если рассматривать токи в различных величинах, то постоянный может быть намного опаснее переменного.

Воздействие постоянного тока на человека разделяют:

  • 1 порог;
  • 2 порог;
  • 3 порог.

При воздействии постоянного тока перового порога (ток ощутимый), начинают немного дрожать руки, и появляется легкое покалывание.

Второй порог (ток не отпускающий), в пределах от 5 до 7 мА, является наименьшим значением, при котором человек, не может освободиться от проводника самостоятельно.

Данный ток считается не опасным, так как сопротивление тела человека выше, чем его значения.

Третий порог (фибрилляционный), при значениях от 100 мА и выше, ток сильно воздействует на организм и на внутренние органы. При этом ток при данных значениях, способен вызвать хаотичное сокращение сердечной мышцы и привести к его остановке.

На силу воздействия, влияют и другие факторы. Например сухая кожа человека, обладает сопротивлением от 10 до 100 кОм. Но если касание произошло мокрой поверхностью кожи, то сопротивление значительно снижается.


Электрический ток
— движение заряженных частиц по проводнику в определенном направлении. Точнее это величина, которая показывает, сколько заряженных частиц прошло через проводник за единицу времени. Если за одну секунду через поперечное сечение проводника прошло количество заряженных частиц величиной в один кулон, то по данному проводнику течет ток величиной в один ампер (обозначение силы тока в соответствии с международной системой СИ). Величину электрического тока (количество ампер) называют силой тока. В зависимости от изменения величины во времени ток бывает постоянным и переменным.

Постоянный ток — это электрический ток, который не изменяет своего направления с течением времени. Переменный ток — с течением времени в определенной закономерности изменяет как свою величину, так и направление. Причем данные изменения повторяются через определенные промежутки времени — то есть они периодичны.

Переменный и постоянный ток в электроустановках

Для трехфазной электрической сети характерен переменный ток . Протекание переменного тока по проводникам обуславливается наличием источника переменной электродвижущей силы (ЭДС), изменяющей свою величину, как по величине, так и по направлению. В данном случае изменение величины и направления ЭДС осуществляется по закону синуса, то есть график изменения переменного тока во времени — это синусоида. Источником синусоидальной ЭДС является генератор переменного тока.

Практически все электрооборудование электроустановок и промышленных предприятий питается от сети переменного тока, так как это наиболее целесообразно и имеет множество плюсов. Но есть и некоторое оборудование, которое работает от сети постоянного тока (или некоторые его части): синхронный двигатель, электромагнитный , двигатель постоянного тока и другие. Для того чтобы преобразовать переменный ток в постоянный ток (необходимый для питания вышеуказанного электрооборудования) используют выпрямители.

Кроме того, постоянный ток используется для передачи по высоковольтным линиям больших мощностей электрической энергии. В этом случае при передаче электрической энергии на большие расстояния электрические потери значительно меньше, чем при той же передаче на переменном токе.

Двигатели переменного и постоянного тока: различия и преимущества

Электродвигатели играют важную роль почти в каждой отрасли. Использование правильного типа двигателя с высококачественными деталями и регулярное техническое обслуживание обеспечивают бесперебойную работу вашего объекта и предотвращают повреждение конечного оборудования из-за износа или скачков напряжения.

Компания Gainesville Industrial Electric может помочь вашей компании выбрать подходящие промышленные электродвигатели и детали для ваших задач.

 

Введение в электродвигатели

Электродвигатели — это машины, которые преобразуют электрическую энергию — либо из накопленной энергии, либо из прямого электрического соединения — в механическую энергию за счет создания силы вращения.Двумя основными типами электродвигателей являются:

  • двигатели переменного тока , которые питаются от переменного тока
  • двигатели постоянного тока , которые питаются от постоянного тока

Как работают электродвигатели

Двигатели постоянного тока используют электрический ток для создания вращающихся магнитных полей, которые, в свою очередь, создают вращательную механическую силу в якоре, расположенном на роторе или статоре, вокруг вала. В различных конструкциях двигателей используется одна и та же базовая концепция для преобразования электрической энергии в мощные импульсы силы и обеспечения динамических уровней скорости или мощности.

Основные компоненты двигателя

Хотя электродвигатели могут отличаться в зависимости от конструкции или типа, многие из них содержат следующие детали и узлы (расположены от центра наружу):

  • Центральный вал двигателя
  • Обмотки
  • Подшипники (для уменьшения трения и износа)
  • Якорь (расположенный на роторе, вращающейся части или статоре, неподвижной части)
  • Щетки (в двигателях постоянного тока)
  • Клеммы
  • Рама и торцевые щиты

Типы электродвигателей: переменный ток vs.Двигатели постоянного тока

Двигатели переменного и постоянного тока представляют собой широкие категории двигателей, которые включают более мелкие подтипы. Асинхронные двигатели, линейные двигатели и синхронные двигатели, например, все типы двигателей переменного тока. Двигатели переменного тока также могут включать частотно-регулируемые приводы для управления скоростью и крутящим моментом двигателя, а двигатели постоянного тока доступны в моделях с самовозбуждением и с независимым возбуждением.

Привод переменного тока с регулируемой скоростью

Преимущества двигателя переменного тока по сравнению с двигателем постоянного тока

Каждый тип двигателя имеет различные преимущества, которые делают их наиболее подходящими для различных коммерческих и промышленных применений.Например, двигатели переменного тока гибки и просты в управлении. Некоторые из их других преимуществ включают в себя:

  • Низкое начальное энергопотребление, которое также защищает компоненты на принимающей стороне
  • Контролируемые уровни пускового тока и ускорения использование
  • Высокая надежность и более длительный срок службы
  • Возможности для многофазных конфигураций

Двигатели постоянного тока также предлагают свои собственные преимущества , такие как:

  • Простая установка и обслуживание
  • Быстрое время отклика на пуск, останов и ускорение
  • Наличие нескольких стандартных напряжений

Какой двигатель более мощный: переменного или постоянного тока?

Двигатели переменного тока обычно считаются более мощными, чем двигатели постоянного тока, поскольку они могут генерировать более высокий крутящий момент за счет более мощного тока.Однако двигатели постоянного тока обычно более эффективны и лучше используют входную энергию. Двигатели как переменного, так и постоянного тока бывают разных размеров и мощностей, которые могут удовлетворить требования к мощности в любой отрасли.

Применение двигателей переменного и постоянного тока

Двигатели как переменного, так и постоянного тока находят применение в процессах и установках почти во всех отраслях промышленности. Некоторые из наиболее распространенных промышленных приложений для двигателей переменного тока включают в себя:

  • приборов
  • компрессорных приводов и системы
  • Компьютеры
  • Конвейерные системы
  • Вентиляторы и кондиционеры
  • Гидравлические и поливые насосы
  • Транспортное оборудование

Общие промышленные применения для двигателей постоянного тока включают:

  • Производство и производственные единицы
  • Машины, требующие постоянной мощности, такие как пылесосы, лифты и швейные машины
  • Складское сортировочное оборудование

 

  • Двигатель для вашего промышленного применения

    Установка и техническое обслуживание подходящих двигателей на предприятиях и оборудовании вашей компании является важным шагом к обеспечению бесперебойной работы и производства.

    Gainesville Industrial Electric продает и обслуживает двигатели переменного и постоянного тока, запчасти и многое другое. Мы также являемся авторизованным заводским гарантийным центром. Чтобы получить помощь в выборе подходящего электродвигателя или промышленной сборки для вашего применения, свяжитесь с нами или запросите дополнительную информацию сегодня, чтобы получить предложение.


     

    Связанный контент:

    Разница между системой передачи переменного и постоянного тока и линиями электропередач

    Сравнение линий электропередач переменного и постоянного тока, их преимущества и недостатки

    Электроэнергия может передаваться как в переменном, так и в постоянном токе для коротких и длинных систем передачи и распределения.

    У обеих систем есть свои преимущества и недостатки. Давайте обсудим технические преимущества и недостатки систем линий электропередачи переменного и постоянного тока.

    Передача постоянного тока:

    Раньше передача электроэнергии осуществлялась на постоянном токе из-за следующих преимуществ перед переменным.

    Преимущества передачи постоянного тока
    • При передаче постоянного тока используются два проводника, а при передаче переменного тока требуется три проводника.
    • Индуктивность и выбросы (волны высокого напряжения в течение очень короткого времени) отсутствуют при передаче постоянного тока.
    • Из-за отсутствия индуктивности падение напряжения в линиях передачи постоянного тока очень низкое по сравнению с переменным током (если напряжение нагрузки и передающей стороны одинаковое)
    • В линиях электропередачи постоянного тока отсутствует понятие скин-эффекта. Следовательно, в линии передачи постоянного тока требуется проводник с малой площадью поперечного сечения.
    • Система постоянного тока имеет меньшую потенциальную нагрузку по сравнению с системой переменного тока при том же уровне напряжения.Следовательно, линия постоянного тока требует меньшей изоляции.
    • В системе постоянного тока нет помех другим линиям связи и системам.
    • В линии постоянного тока потери на корону очень малы по сравнению с линиями передачи переменного тока.
    • В линиях электропередач высокого напряжения постоянного тока (HVDC) отсутствуют диэлектрические потери.
    • В системе передачи постоянного тока нет проблем с синхронизацией и связанных с этим проблем со стабильностью.
    • Система постоянного тока
    • более эффективна, чем система переменного тока, поэтому стоимость опор, опор, изоляторов и проводников низкая, поэтому система экономична.
    • В системе постоянного тока диапазон регулирования скорости больше, чем в системе переменного тока.
    • В системе постоянного тока требуется низкая изоляция (около 70%).
    • Цена кабелей постоянного тока низкая (из-за низкой изоляции).
    • В системе питания постоянного тока потери в оболочке подземных кабелей низкие.
    • Система постоянного тока
    • подходит для передачи высокой мощности на основе передачи сильного тока.
    • В системе постоянного тока значение зарядного тока довольно низкое, поэтому длина линий передачи постоянного тока больше, чем линий переменного тока.

    Запись по теме: Переменный или постоянный ток — что опаснее и почему?

    Недостатки передачи постоянного тока:
    • Из-за проблем с коммутацией электроэнергия не может быть произведена при высоком (постоянном) напряжении.
    • При передаче высокого напряжения мы не можем повысить уровень постоянного напряжения (поскольку трансформатор не работает на постоянном токе).
    • Существует ограничение на использование выключателей постоянного тока и автоматических выключателей (и они тоже дорогие).
    • Мотор-генераторная установка используется для понижения уровня постоянного напряжения, а эффективность мотор-генераторной установки ниже, чем у трансформатора.
    • Система передачи постоянного тока является более сложной и дорогостоящей по сравнению с системой передачи переменного тока.
    • Уровень напряжения постоянного тока не может быть легко изменен (повышение или понижение). Таким образом, мы не можем получить желаемое напряжение для электрических и электронных приборов (таких как 5 Вольт, 9 Вольт, 15 Вольт, 20 и 22 Вольта и т. д.) непосредственно от линий передачи и распределения.

    Запись по теме: Разница между приводами переменного и постоянного тока

    Трансмиссия переменного тока:

    В настоящее время производство, передача и распределение электроэнергии в основном осуществляется на переменном токе.

    Преимущества системы передачи переменного тока

    Сообщение по теме: Почему конденсатор блокирует постоянный ток, но пропускает переменный ток?

    Недостатки системы переменного тока
    • В линии переменного тока размер проводника больше, чем в линии постоянного тока.
    • Стоимость линий электропередач переменного тока больше, чем линий электропередач постоянного тока.
    • Из-за скин-эффекта потери в системе переменного тока больше.
    • Из-за емкости в линиях передачи переменного тока происходит непрерывная потеря мощности, когда на линиях питания нет нагрузки или линия вообще открыта.
    • Имеются дополнительные потери в линии из-за индуктивности.
    • В системе передачи переменного тока требуется дополнительная изоляция.
    • Потери на корону возникают в системе линий электропередач переменного тока.
    • Линии передачи переменного тока создают помехи другим линиям связи.
    • Проблемы со стабильностью и синхронизацией в системе переменного тока.
    • Система передачи переменного тока менее эффективна, чем система передачи постоянного тока.
    • Проблемы с управлением реактивной мощностью.

    Запись по теме: Почему в электронных схемах используется постоянный ток вместо переменного?

    Приведенное выше сравнение показывает, что система передачи постоянного тока лучше, чем система передачи переменного тока , но, тем не менее, большая часть передачи электроэнергии осуществляется по линиям электропередач переменного тока из-за стоимости и использования трансформаторов для изменения уровня напряжения на разных уровнях для различных целей.

    Хотя ртутный дуговой выпрямитель, тиратрон, диоды и полупроводники можно использовать для простого преобразования переменного тока в постоянный и постоянного в переменный.Поэтому в некоторых странах электроэнергия передается по линиям электропередач постоянного тока. Диапазон этих передач постоянного тока составляет от 100 кВ до 800 кВ +.

    Полезно знать:

    • Недавно в Китае мощность 12 ГВт была передана на 11 кВ постоянного тока на расстояние 3300 км .
    • Кроме того, самая длинная линия электропередачи постоянного тока высокого напряжения в мире составляет 2385 км на Мадейре, Бразилия.

    Похожие сообщения:

    Потолочные вентиляторы постоянного тока

    и потолочные вентиляторы переменного тока

    НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПРОСМОТРЕТЬ ВСЕ ПОТОЛОЧНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

    Потолочные вентиляторы постоянного тока и потолочные вентиляторы переменного тока: какой потолочный вентилятор лучше?

    На австралийском рынке потолочных вентиляторов появляется все больше и больше потолочных вентиляторов постоянного тока.Как правило, потолочные вентиляторы постоянного тока обычно потребляют меньше энергии, чем другие потолочные вентиляторы. Тем не менее, многие люди спрашивают, что на самом деле представляют собой вентиляторы постоянного тока, какими преимуществами обладают потолочные вентиляторы с двигателем постоянного тока и действительно ли потолочные вентиляторы постоянного тока помогут им сэкономить энергию и, в свою очередь, сэкономить деньги.


    Технический разговор:

    Существует два основных типа электродвигателей: переменного тока (переменного тока), который представляет собой электрический ток, изменяющий направление, и постоянного тока (постоянный ток), который, как следует из названия, представляет собой электрический ток, который только течет в одном направлении.В большинстве потолочных вентиляторов, а также в большинстве бытовых приборов используются двигатели переменного тока, поскольку переменный ток — это тип тока, распространяемый энергетическими компаниями. Двигатели переменного тока
    работают при прямом подключении к источнику питания. Именно этот источник энергии создает момент силы, необходимый для вращения ротора двигателя. В вентиляторах постоянного тока источник прямого (переменного) питания подключается к трансформатору, который преобразует мощность в постоянный ток. Эффект заключается в том, что он уменьшает количество используемой мощности за счет использования только постоянного тока вместо переменного тока.Чтобы затем создать силу, необходимую для вращения ротора двигателя, двигатель постоянного тока использует систему магнитов противоположной полярности.
    Обратите внимание, что современные модели потолочных вентиляторов с двигателями постоянного тока не могут быть подключены напрямую к источнику питания постоянного тока (например, солнечным панелям или батареям), и хотя это может измениться в будущем, производители пока не планируют предоставлять такую ​​возможность.


    AC и DC:

    Преимущества потолочного вентилятора с двигателем постоянного тока по сравнению с потолочным вентилятором с двигателем переменного тока:

    • В большинстве случаев они потребляют меньше энергии — до 70 % меньше, чем стандартный вентилятор переменного тока.
    • Как правило, они очень тихие.
    • Часто они имеют больше вариантов скорости, функцию реверса на пульте дистанционного управления и, как правило, быстрее запускают, останавливают и изменяют скорость.
    • Двигатель, как правило, более компактный и легкий, что позволяет сделать его более тонким.

    Некоторые популярные потолочные вентиляторы с двигателем постоянного тока: нажмите на изображение для получения дополнительной информации

    Рейтинг 5,00 из 500 НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПРОСМОТРЕТЬ ВСЕ ПОТОЛОЧНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

     

    Преимущества потолочного вентилятора с двигателем переменного тока по сравнению с потолочным вентилятором с двигателем постоянного тока:

    • Потолочные вентиляторы постоянного тока обычно дороже по сравнению с эквивалентной моделью переменного тока. Хотя вы используете меньше электроэнергии и, следовательно, экономите там деньги, это минимально. Например, если вентилятор постоянного тока экономит вам 20 Вт в час использования, и вы используете его по 10 часов в день, 100 дней в году (всю ночь, все лето, на низкой скорости), вы экономите около 3 долларов.50 в год (не пиковые ставки).
    • Вентиляторами переменного тока можно управлять с помощью настенного пульта, шнура или пульта дистанционного управления, а вентиляторами постоянного тока, как правило, можно управлять только с помощью пульта дистанционного управления (очень немногие исключения – см. ниже*). Пульты чаще теряются, ломаются, у них садятся батарейки. Некоторые вентиляторы постоянного тока доступны с дополнительным настенным контроллером за дополнительную плату.
    • Вентиляторы переменного тока по-прежнему чрезвычайно энергоэффективны, стандартная модель потребляет не более 100 Вт на высокой скорости.

    Некоторые популярные потолочные вентиляторы с двигателем переменного тока: нажмите на изображение для получения дополнительной информации

    Нет в наличии

    Рейтинг 5.00 из 5

    $ 449.00 $ 449.00 $ 389.00

    $ 389.00

    от 5

    $ 5.00
    из 5

    $ $ 169.00

    Остались 500 9000 $ $ 1797 $ 159.00 Нажмите здесь ПОСМОТРЕТЬ ВСЕ ПОТОЛОЧНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА


    Что мне подходит?

    Как и в любом другом случае, есть много факторов, которые будут определять ваше решение. В конечном счете, самое главное помнить, что вы можете получить потолочные вентиляторы отличного качества с двигателями переменного или постоянного тока.Вентиляторы очень тихие, не качаются и создают хорошее движение воздуха. И хотя двигатели переменного тока могут потреблять больше энергии, чем двигатели постоянного тока, тем не менее они потребляют очень мало энергии, эквивалентной одной или двум стандартным галогенным лампочкам на высокой скорости. По сравнению с большинством бытовой техники, особенно с кондиционерами, это пустяки! Поэтому, как только вы определились со своим стилем, бюджетом и функциональными потребностями, будьте уверены в том, что вы будете использовать либо переменный ток, либо постоянный ток.

    Если у вас есть какие-либо вопросы, помните, что мы эксперты и всегда рады помочь! >> Свяжитесь с нами


     

    В чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе >> AC и сварка на постоянном токе

    постоянного тока

    Существует два типа дуговой сварки: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC), которые лучше использовать для конкретных целей сварки. Сварка — это ремесло, которое требует адаптации в зависимости от типа проекта, который вы хотите выполнить.

    Что такое сварочный аппарат переменного/постоянного тока? Переменный ток, или переменный ток, и постоянный ток, или постоянный ток, относятся к двум различным типам источника питания, используемого для дуговой сварки. Любая сварка требует использования дуги между электродом, который проводит ток, и материалом, который вы сплавляете вместе.Ток, положительный или отрицательный, создает слияние. Чтобы получить правильный сварной шов, вам нужно использовать правильный ток.

    Выбор переменного или постоянного тока является важным решением. Каждый из этих источников питания имеет свое идеальное применение. Выбор неправильного источника питания для вашего идеального сварного шва может иметь различные последствия для конечного продукта вашего проекта.

    Сравнение переменного и постоянного тока при сварке

    Переменный ток, или переменный ток, и постоянный ток, или постоянный ток, относятся к двум различным типам источника питания, используемого для дуговой сварки, которая управляется полярностью.

    Постоянные токи возникают там, где электричество течет в постоянном направлении и поддерживает постоянную полярность (положительную или отрицательную). Переменные токи возникают, когда электричество меняет направление вперед и назад и меняет полярность в ответ на изменение направления тока.

    Другие места, где работают переменные и постоянные токи

    Эти два типа тока протекают через многие электронные устройства, с которыми вы сталкиваетесь каждый день:

    • Постоянный ток : батареи, сотовые телефоны, пульты дистанционного управления
    • Переменный ток : электрические розетки и бытовые приборы

    Плюсы и минусы переменного и постоянного тока

    Сварка постоянным током (DC) имеет постоянный ток, что позволяет ускорить скорость наплавки.

    Это вызвано более быстрым расплавлением электрода. Поскольку переменный ток (AC) меняет свое направление назад и вперед из-за изменения направления тока, наплавка происходит медленнее, чем сварка постоянным током (DC)

    Хотя сварка на постоянном токе обеспечивает более высокую скорость наплавки, сварка на переменном токе обеспечивает более медленное, но более глубокое проплавление . Его смена полярности происходит 120 раз в секунду при токе частотой 60 герц.

    Эта обратная полярность переменного тока (AC) приводит к его способности проникать глубже.

    Сварочные аппараты переменного и постоянного тока >> Посмотрите видео ниже

    Применение сварки переменным током

    Сварка переменным током используется для сварки магнитных металлов, потому что направление переменного тока позволяет ему не подвергаться воздействию магнетизма. Однако сварку постоянным током нельзя использовать для магнитных металлов. Для сварки переменным током идеально подходят следующие типы сварных швов:

    Возможность использования сварки переменным током на намагниченных материалах является ее основным преимуществом перед сваркой постоянным током.

    Сварка переменным током также является предпочтительным методом для:

    • Судостроение, особенно шовная сварка, , поскольку более глубокое проплавление листового металла может быть достигнуто за счет более высокой настройки тока
    • Ремонт машин, поскольку часто машины имеют магнитное поле, и потенциальная ржавчина не является проблемой при сварке переменным током

    У сварки переменным током есть существенный недостаток, хотя . Качество сварки переменным током не такое гладкое, как сварка постоянным током.Это вызвано непрерывным изменением направления потока тока. Также более вероятно появление брызг или капель расплавленного материала.

    Применение сварки постоянным током

    Сварка постоянным током не может использоваться для намагниченных металлов, потому что ее ток течет только в фиксированном направлении. Для сварки постоянным током идеально подходят следующие типы сварных швов:

    • Накопление тяжелых отложений
    • Метчик для резки
    • Наплавка твердым сплавом
    • Потолочная или вертикальная сварка
    • Одноуглеродная пайка
    • Нержавеющая сталь TIG сварка
    • Сварка стержнем (SMAW)
    • по следующим причинам:

      • Обеспечивает более гладкий шов: благодаря постоянному направлению тока меньше разбрызгивания
      • С ним легче работать, чем с переменным током, поскольку он поддерживает стабильную дугу
      • Для постоянного тока требуется оборудование дешевле и проще в использовании
      • сваривает более тонкие металлы лучше, чем переменный ток
        • Не подходит для сварки алюминия.
        • Постоянный ток требует внутреннего трансформатора для преобразования переменного тока в переменный. Это делает сварку постоянным током потенциально более дорогой в использовании, чем сварку переменным током.

          При сварке важно учитывать все факторы, чтобы получить максимально прочный сварной шов. Если не принять надлежащих мер предосторожности, время и ресурсы могут быть потрачены впустую, вместо того чтобы продвигаться вперед с сильным конечным продуктом.

          Факторы, влияющие на прочность сварного шва:

          • Скорость перемещения
          • Постоянное поддержание угла наклона электрода
          • Подготовка кромок/чистота
          • Текущие настройки — зная, когда использовать постоянный или переменный ток
          • Качество и свойства металла: магнитный v.немагнитный
          • Надлежащая техника: предварительная или последующая термообработка
          • Используемые стержни

          Сварка как переменным, так и постоянным током позволяет получить прочный сварной шов. Важно помнить, что желаемый прочный шов будет получен только при сварке током, соответствующим материалу.

          Сварку переменным током можно использовать для магнитных металлов, а сварку постоянным током нельзя. Если сварка постоянным током используется на магнитных металлах, сварка не будет успешной.

          Разрушение сварного шва: дуговой разряд

          При сварке существует множество причин, по которым сварной шов может не получиться.Обычная и очень неприятная причина отказа сварки называется магнитным ударом дуги. Удары магнитной дуги вызваны наличием магнитного поля в месте соединения двух металлических компонентов.

          Важно помнить, что дуговые разряды возникают только при сварке постоянным током (DC). Хотя известно, что сварка на переменном токе (AC) менее качественна, чем сварка на постоянном токе, если дуга становится проблемой, наиболее эффективный способ решить эту проблему — переключиться на переменный ток.

          Удары дуги могут повлиять на качество сварного шва из-за взаимодействия магнитного поля сварочного тока с магнитным полем, присутствующим в металле.

          Почему дуговые разряды возникают только при сварке постоянным током?

          Ранее отмечалось, что преимущество сварки переменным током перед сваркой постоянным током заключается в том, что ее можно использовать с намагниченными материалами. Вот почему удары дуги преобладают при сварке постоянным током, а не при сварке переменным током.

          Если вместо сварки переменным током используется сварка постоянным током, сварщику придется бороться с дуновением дуги, поддерживая стабильный электрический ток.Это может привести к снижению качества работы, что сведет на нет преимущества качества постоянного тока по сравнению с качеством переменного тока.

          Правильный электрод для использования

          Электроды используются при сварке для проведения тока через заготовку для сплавления двух частей вместе. В зависимости от того, используется ли сварка переменным или постоянным током, следует использовать разные электроды, также называемые стержнями, чтобы обеспечить наилучшее качество сварки.

          • Для сварки постоянным током лучше всего подходит электрод 6010, поскольку он предназначен только для непосредственного использования.Его покрытие натриевого типа с высоким содержанием целлюлозы обеспечивает лучшее проникновение.
          • Для сварки переменным током выбор электрода зависит от различных факторов. Электроды, используемые для сварки переменным током, имеют в своем покрытии специальные элементы, поддерживающие зажигание дуги.

          Некоторые электроды для сварки переменным током включают:

          • 6011: покрытие калиевого типа с высоким содержанием целлюлозы, хорошо подходит для ржавого и грязного металла
          • 6013: для чистого листового металла
          • 7018: также может использоваться для сварки постоянным током
          • 7024: может использоваться при высоких токах, используется для общего производства, когда требуется более высокая скорость наплавки

          Какую сварку использовать: на переменном или постоянном токе?

          Выбор использования сварки переменным или постоянным током в конечном счете остается за сварщиком.Хотя они оба имеют свои плюсы и минусы, ваш выбор будет зависеть от материала, который вы используете, и проекта, который вы свариваете.

          Например, при сварке на постоянном токе всегда получается более качественный шов, но для намагниченных металлов можно использовать только переменный ток.

          Существует множество факторов, которые могут повлиять на решение использовать сварку на переменном или постоянном токе. Важно учитывать все факторы проекта, прежде чем решить, использовать ли сварку переменным или постоянным током. Вот быстрое сравнение двух:

          сварщик AC DC сварщик
          Маленький и легкий Большое и тяжелое менее дорогие, чем DC дороже, чем AC
          . Легко контролировать дугу Трудно контролировать дуновение дуги
          Потребляет меньше энергии – дешевле эксплуатировать Потребляет больше энергии – дороже эксплуатировать

          Переменный ток в сравнении с постоянным током: что такое электрический ток

          В наших домах используется переменный ток.Мощность батареи = мощность постоянного тока.

          Мощность переменного и постоянного тока ǀ Понимание электрического тока

          Это статья собирается обсудить электричество и как оно работает. Итак, когда мы говорим о AC против DC, мы не имеем в виду рок-группу 1980-х годов. Поступает электроэнергия две формы, переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). я буду объяснять разница между мощностью переменного и постоянного тока, как она генерируется и почему мы используем эти различные формы электричества.

          В нашей ежедневной В жизни мы постоянно используем переменный и постоянный ток самыми разными способами.Как правило, мы воспринимайте переменный ток как электричество в наших домах, электрические розетки, которые обеспечивают Питание 120В или 240В для электроприборов. Питание постоянного тока используется для оборудования с батарейным питанием. – это может быть стартер для автомобиля, сотового телефона или электроинструмента. беспроводные приборы. Люди редко понимают, как и почему мы используем эти разные виды тока. Почему мы используем переменный ток в наших домах? Почему питание от батареи постоянное? Эти вопросы могут быть гораздо более актуальными, чем вы думаете. Если вы рассматриваете стоит ли покупать аккумуляторный, беспроводной, электроинструмент или обычный проводной инструмента, дебаты о мощности переменного и постоянного тока важны.Имея факты, чтобы сделать взвешенное решение всегда является огромным преимуществом.

          Постоянный ток (DC) был впервые обнаружен и популяризирован Томасом Эдисоном, когда он изобрел первый электрический свет постоянного тока. Позже Николас Тесла открыл переменный ток и изобрел электродвигатель переменного тока. Это вызвало споры о том, что лучше, переменный или постоянный ток? На этот вопрос не может быть правильного ответа, так как это зависит от приложения.

          Так, чтобы ответить на многие вопросы, которые у нас есть о мощности переменного и постоянного тока, давайте начнем с верхняя.Что такое мощность переменного тока? Что такое мощность постоянного тока? Как вырабатывается это электричество? Как только мы поймем основы, мы сможем перейти к приложениям. тип может быть лучше, чем другой.


          ВИДЕО | Отличное подробное объяснение

          Прямой Ток

          А пост. генератор относительно прост, наверное, поэтому это был первый тип электричества. Название «постоянный ток» является подходящим описанием того, как эта форма силовых работ. Электроны текут по прямому линейному пути из точки высокого зарядить до точки низкого заряда.Мы называем это положительным полюсом и отрицательным столб.

          Питание постоянного тока наиболее эффективен, но испытывает значительные потери мощности из-за проводящих сопротивление. Это означает, что энергия, содержащаяся в одном вольте постоянного тока, будет дают больше энергии, но теряют мощность при передаче на большое расстояние. А Электродвигатель постоянного тока более эффективен, чем двигатель переменного тока, если двигатель рядом с источником питания (аккумулятором или генератором).

          Самым большим преимуществом использования постоянного тока является то, что его можно хранить в батарее.Этот Вот почему все портативные устройства, не подключенные к электрической розетке, используют мощность постоянного тока.


          ВИДЕО | Как работает двигатель постоянного тока

          Как работает генератор постоянного тока работает?  

          Чтобы понять механический электрический генератор любого типа, нам необходимо иметь общее представление о законах электромагнитной индукции Фарадея. Для большинства людей это может показаться научным, но не волнуйтесь, я буду проще. Если проводник находится в переменном магнитном поле, внутри этого проводника индуцируется электродвижущая сила (ЭДС).Проще говоря, если проводящий металл (например, медную проволоку) поместить между двумя магнитами, и эти магниты постоянно меняют полярность с севера на юг, в этом проводнике появится заряд.

          Простой Способ создания ЭДС индукции заключается в вращении проводника между двумя магнитами, один с северной полярностью, обращенной к проводнику, и с южной полярностью, обращенной к проводнику. проводник. Это основной принцип работы генератора постоянного тока. вращающийся вал, называемый ротором, обмотан медной проволокой.Ротор использует механическая энергия, как в газовом двигателе, чтобы вращать его. По обе стороны от ротора статические магниты, называемые статором. Когда ротор вращается, магнитные силы вызвать индукцию в роторе, который возбуждает электроны для создания электричество.

          электрический заряд в роторе передается на внешний проводник с помощью щеток которые поддерживают постоянный контакт. Щетки подключаются к розетке. К поддерживать равномерное напряжение, ток обычно передается через напряжение регулятор перед подачей на розетку.

          Промышленный лифтовой двигатель переменного тока.
          Как работает батарея работает?

          Батареи хранить мощность постоянного тока посредством химической реакции. Есть три компонента в батарея, катод, анод и электролит. Электролиты – химические элементы которые сопротивляются и электрический заряд. Катод — это положительный полюс (+) и анод отрицательный полюс (-) батареи. Это терминалы для которым мы подключаем проводник. Между катодом и анодом электролит используется для концентрации электрической энергии на аноде.Это создает разность потенциалов (напряжение). Анод находится под напряжением, и электроны хотят переместиться в точку низкой энергии (катод), чтобы достичь равновесия.

          Потому что Электролит предотвращает перемещение электрического заряда непосредственно от анода к катод внутри. Этот ток может двигаться только тогда, когда проводник соединяет анод к катоду. Другими словами, подключение проводника к плюсу и отрицательные клеммы аккумулятора с достаточным сопротивлением, чтобы не вызвать короткое замыкание.

          Сопротивление позволяет передавать электроэнергию и использовать все электрооборудование какая-либо форма сопротивления для преобразования электрической энергии в движение, тепло или светлый. Электронные устройства контролируют сопротивление и манипулируют током, с помощью полупроводников. Без всякого сопротивления энергия должна куда-то уйти, и это приводит к избыточному теплу внутри проводника. Некоторые точка, это приведет к расплавлению проводника и чрезвычайно опасно.


          Чередование Текущий

          Хотя мы обычно называют устройство, вырабатывающее переменный ток, генератором, электричеством на самом деле производится генератором.Термин «переменный ток» используется для описать колебательный поток электрической энергии. В отличие от мощности постоянного тока, которая следует прямой путь от отрицательного к положительному, мощность переменного тока постоянно изменяется направлении, двигаясь вперед и назад между точкой боевого заряда и точкой нейтральный заряд.

          Чередование импульсы тока с контролируемой скоростью или частотой (Гц). Итак, когда мы говорим о Мощность переменного тока 60 Гц, это переменный ток, который перемещается между фазой и нейтралью. 60 раз в секунду. Колебательное движение переменного тока измеряется в форма волны, очень похожая на звук.Обычная мощность переменного тока, такая как электросеть для нашего дома, использует синусоиду. Это плавная осциллирующая кривая с высотой изображая амплитуду волны, а длина представляет время. Так что Высота одиночной волны указывает на количество энергии, которую она производит, а ширина, время, за которое ток колеблется (частота).

          Мощность переменного тока также может быть в форме прямоугольной волны или треугольной волны. это неестественно синусоидальные волны, которые были обработаны электронным способом.Изогнутая синусоида называется истинной или чистой синусоидой.


          Как работает генератор рабочий?

          Генератор переменного тока работает по тому же основному принципу, что и генератор, используя принцип ЭДС Фарадея. Единственная реальная разница между генератором переменного тока и генератором заключается в том, как достигается передача магнитного поля.

          Генератор передает магнитную энергию от статора к ротору, электричество генерируется в роторе. Генератор работает наоборот, магнитное поле создается в роторе и энергия передается статорам.Больше, чем один статор можно использовать, создавая фазы. Один статор будет генерировать одну фазу 120 В переменного тока, второй статор производит 240 В 2-фазного переменного тока, а третий статор будет генерировать 3-фазную мощность переменного тока 360 В. Это позволяет использовать различные напряжения, в зависимости от того, как мы подключаем наши проводники к цепям статора.

          Майкл Фарадей: с 22 сентября 1791 года по 25 августа 1867 года

          Сила будет постоянно чередоваться между статором (или статорами) и заземленным кожух генератора. Земля является состоянием нейтрального заряда и связана к нейтральному проводу.Статор находится в заряженном состоянии и подключен к горячий провод или провода для более чем фазы.

          Ан генератор способен проводить мощность более эффективно, так как нагрузка не передается через щетки от подвижного ротора, а точнее неподвижного статора. Это означает фиксированное соединение непосредственно со статором. Щетки испытывают трение, выделяя тепло, и нагрузка оказывает дополнительную нагрузку на подшипники ротора. За По этим причинам генератор испытывает потерю передачи энергии и требует больше обслуживания.

          Потому что генератор более эффективен и надежен, современные автомобили больше не используют генератор для обеспечения постоянного тока. Вместо этого генератор переменного тока производит переменный ток. ток, который преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя. Если мы хотим сделать наоборот, преобразовать постоянный ток в переменный, мы используем инвертор. Инверторы используются когда батарея постоянного тока используется для питания переменного тока. Инверторы также используются для обеспечивают более стабильную синусоиду для портативных генераторов. Поскольку инверторы возможность электронного контроля выходного тока, переменного тока, создаваемого генератор переменного тока преобразуется в постоянный ток с помощью выпрямителя.Затем инвертор преобразует мощность обратно в переменный ток в процессе, известном как двойное преобразование. Инвертор использует микропроцессор для измерения напряжения и частоты. Любой изменения исправляются с помощью транзисторов и конденсаторов, поддерживая почти идеальная синусоида. Это устраняет возможность гармонического искажения.


          Что такое Гармонические искажения?

          Гармонические искажения (HD) — это неправильная синусоида. В идеале синусоидальная волна переменного тока должна быть однородной, каждая волна имеет такую ​​же ширину и амплитуду, что и предыдущая волна.Такие факторы, как повышенная нагрузка или нелинейная нагрузка, вызовут изменение волны. При изменении напряжения или частоты волна искажается. Мы измеряем полное гармоническое искажение (THD), используя первую синусоиду в качестве базовой точки. Каждая последующая синусоида измеряется относительно этой начальной волны. Любые изменения амплитуды и ширины сравниваются и представляются в процентах.

          Вы будете часто см. характеристики инверторов и портативных генераторов для THD. В целом, все, что ниже 5% THD, считается безопасной или «чистой» мощностью.Высокий THD может вызвать электронное оборудование ведет себя хаотично. Это часто наблюдается в виде линий перемещаясь по экрану телевизора или монитору компьютера, изображение также может искажаться. Стереосистемы могут воспроизводить искаженный звук, когда коэффициент нелинейных искажений слишком велик.

          Вместе с заметные эффекты THD, он также генерирует чрезмерное тепло в электронных схемы и электродвигатели. Со временем это тепло может привести к повреждению электрических оборудования или полный отказ.


          Заключение

          Есть плюсы и минусы переменного и постоянного тока.Для объемного электроснабжения, в течение длительного времени расстояние, питание от сети переменного тока было выбрано в качестве предпочтительного метода. Это относительно легко увеличивать и уменьшать напряжение переменного тока. Высокое напряжение снижает силу тока, тем самым снижая потери тепла и энергии. Так что мощные линии электропередач на большие расстояния используйте высоковольтный переменный ток, чтобы исключить потери мощности. Затем напряжение снижается в месте использования с помощью трансформатора переменного тока.

          Потому что округ Колумбия электричество можно хранить в аккумуляторе, в основном оно используется для портативных беспроводных оборудование.Несмотря на то, что мощность постоянного тока на самом деле более эффективна, мощность переменного тока более обычно используется. Это просто потому, что он более доступен через массовые сетевые источники питания.

          Нравится:

          Нравится Загрузка…

          Вам также могут быть интересны эти :

          Что лучше для солнечной энергии — DC или AC?

          Солнечная фотоэлектрическая технология работает от постоянного тока. Таким образом, в основном мощность, выходящая из солнечной фотоэлектрической панели , представляет собой чистую мощность постоянного тока (постоянного тока).Энергия постоянного тока, поступающая от солнечной панели, является нерегулируемой мощностью, и, следовательно, ее нельзя использовать напрямую для каких-либо полезных приложений. Нам нужна какая-то электронная схема для управления этим нерегулируемым источником питания постоянного тока в полезную энергию, будь то мощность постоянного или переменного тока.

          Много раз люди задавались вопросом, следует ли им предпочесть использовать питание постоянного тока напрямую или выбрать вариант преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока.

          Ответ не просто да или нет. Каждый из вариантов может быть лучше в зависимости от типа системы и приложения.

          Важно также иметь в виду, что общее электроснабжение в наших домах, производствах, офисах и т. д. работает от сети переменного тока (переменный ток) . Таким образом, большинство бытовых приборов, электрических устройств, светильников, вентиляторов и т. д., доступных на рынке, работают в режиме переменного тока. Устройства на базе постоянного тока не так широко доступны, как устройства переменного тока.

          Ниже представлены различные способы использования постоянного тока солнечной энергии в постоянном токе и способы использования солнечной энергии постоянного тока в переменном токе.

          Типичная система питания постоянного тока

          Сравнение

          Для начала мы определенно отметим, что в случае системы питания постоянного тока в переменный ток, она имеет то преимущество, что позволяет избежать потерь при преобразовании постоянного тока в переменный. Это также снижает стоимость любой инверторной схемы или инверторной технологии.

          Но обычно системы на основе постоянного тока могут работать только при более низких стандартных напряжениях постоянного тока, таких как 6В, 12В, 24В, 48В.

          Системы постоянного тока обычно основаны на этих напряжениях из-за доступности аккумуляторов на рынке.Поскольку батареи доступны только с напряжением 6 В или 12 В, обычно выбирают либо систему 6 В, либо систему напряжения, кратную 12 В.

          Для систем питания переменного тока требуется дополнительная схема инвертора, чтобы преобразовывать мощность постоянного тока в полезную однофазную или трехфазную мощность переменного тока.

          Солнечные энергосистемы переменного тока в основном бывают двух типов:

          • Батарейные или гибридные солнечные энергосистемы. Эти системы преобразуют солнечную энергию в переменный ток, но также имеют дополнительную батарею, которая действует как носитель информации.
          • Сетевые и безаккумуляторные системы. Такие системы напрямую преобразуют в режиме реального времени всю солнечную энергию в переменный ток, но не имеют батареи и, следовательно, не могут накапливать генерируемую солнечную энергию.

          Устройства с питанием от постоянного тока не так распространены и, следовательно, обычно требуют, чтобы люди размещали специальные заказы или иным образом искали только очень распространенные устройства постоянного тока.

          Такие устройства, как светодиодные фонари, вентиляторы меньшего размера и т. д., обычно доступны с питанием от постоянного тока.

          Однако многие распространенные бытовые приборы, такие как кондиционеры, холодильники и т. д., подходящие для работы от постоянного тока, недоступны на рынке.Следовательно, для систем, требующих работы таких более крупных приборов, невозможно выбрать солнечные системы постоянного тока. Необходимо выбрать солнечную систему питания переменного тока.

          В случае систем питания постоянного тока из-за более низкого напряжения номинальный ток увеличивается очень быстро для более высоких номинальных мощностей. Например. Солнечная система мощностью 10000 Вт, работающая от шины 12 В постоянного тока, будет иметь номинальный ток 834 Ампер!!!

          Управлять таким высоким номинальным током становится очень сложно и дорого. Это также увеличивает расходы на кабели, коммутационное оборудование и другие расходы, что сводит на нет любые другие более мелкие преимущества.

          Также следует помнить, что кабели постоянного тока дороже по сравнению с кабелями переменного тока того же размера.

          Как правило, системы питания постоянного тока могут подходить только для более низких номинальных мощностей или в приложениях, где силовая нагрузка по умолчанию работает от питания постоянного тока, например, светодиодные фонари, вентиляторы постоянного тока, телекоммуникационные системы, системы катодной защиты и т. д.

          В то время как для большей номинальной мощности более подходящими, надежными и экономически выгодными являются солнечные энергосистемы переменного тока.

          Заключение  

          Принимая во внимание различные моменты, упомянутые выше, а также общедоступные технологии солнечного инвертора , ниже представлены несколько различных сценариев с выводом о том, какая технология лучше для этого приложения.

          5 Основные различия между сваркой на переменном токе и на постоянном токе — новинка 2021 года

          Дуговая сварка предполагает использование источника питания для создания электрической дуги между электродом и материалом, предназначенным для сварки, для расплавления металлов в точке сварки.

          Любой сварщик переменного и постоянного тока должен понимать, что источник питания может использовать либо постоянный, (постоянный), либо переменный (переменный) ток.

          Тип используемого тока может иногда вызывать проблемы при сварке.Но в чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе ? В этой статье мы раскроем все.

          Сварщик переменного и постоянного тока — факты

          Любой электрический ток представляет собой либо постоянный (DC), либо переменный ток (AC). Если вы хотите узнать больше о сварке флюсом на переменном и постоянном токе, продолжайте чтение.

          AC DC — термины, обозначающие полярность электрического тока, создаваемого сварочным аппаратом и проходящего через электрод.

          Постоянный ток (DC) представляет собой электричество, протекающее в постоянном направлении и/или имеющее напряжение постоянной полярности, как положительной, так и отрицательной.Типичные блоки постоянного тока включают батареи и часто используются в низковольтных устройствах, таких как сотовые телефоны и пульты дистанционного управления.

          При сварке отрицательный электрод (постоянный ток) или прямой ток обеспечивают более высокую скорость наплавки, поскольку происходит более быстрое расплавление электрода. Положительный электрод (DC) обеспечивает более глубокое проникновение.

          Переменный ток (AC) — это электричество, которое меняет направление назад и вперед, поэтому напряжение также периодически меняется на противоположное, поскольку ток меняет направление.

          Типичный переменный ток — это то, что вы ожидаете увидеть от электрических розеток в вашем доме, и часто используется в устройствах с более высоким напряжением, таких как бытовые приборы.

          Переменный ток меняет полярность 120 раз в секунду при частоте тока 60 Гц. Обратная полярность (AC) приводит к более глубокому проникновению.

          При сварке на переменном токе, поскольку ток и магнитное поле дуги меняют направление много раз в секунду, нет чистого отклонения дуги.

          5 Основное различие между сваркой на переменном и постоянном токе

          Вот основные различия между сваркой на переменном и постоянном токе:

          1.
          Размер

          — Оборудование для сварки переменным током на меньше , чем сварочные аппараты постоянного тока

          Вес  

          — Аппарат для сварки на переменном токе на легче , чем большинство сварочных аппаратов на постоянном токе

          3.
          Дуговая продувка

          — Аппарат для сварки на переменном токе относительно прост в использовании , в то время как сварка на постоянном токе более сложна в обращении 90 3 4. Напряжение

          — Сварочное оборудование переменного тока имеет более низкое падение напряжения , что означает, что его можно использовать дальше, в то время как падение напряжения на машине постоянного тока выше, поэтому его следует использовать на более близком расстоянии

          5.
          Цена  

          — Сварочное оборудование переменного тока обычно не очень дорого , тогда как сварочное оборудование постоянного тока может быть дорогим.

          Применение сварки переменным током

          Сварку переменным током можно использовать для сварки двух или более магнитных металлов.

          Это невозможно при сварке постоянным током. Сварка на переменном токе идеальна для следующих типов сварных швов:

          • Толстый лист вниз
          • Быстрая заливка
          • Сварка ВИГ алюминия с использованием высокочастотного тока

          сварка намагниченных материалов.

          При переменном токе ток меняет направление и не зависит от магнетизма. Дуга остается стабильной и ею легче управлять.

          Сварка переменным током также является предпочтительным методом для:

          • сварки ВИГ алюминия, поскольку ток поддерживает сварку при более высокой температуре.
          • Ремонт машин, поскольку машины обычно имеют намагниченное поле, устарели и могут иметь участки ржавчины, где есть опасения по поводу более высокого проникновения тепла, которое может произойти при сварке постоянным током.
          • Шовная сварка в судостроении, потому что настройки тока часто могут быть выше, чем те, которые используются при сварке постоянным током, и можно получить более глубокое проплавление листового металла.

          Два самых больших недостатка сварки переменным током — это качество сварного шва. Она не такая гладкая, как сварка постоянным током, из-за постоянного изменения направления потока и, вероятно, будет больше брызг.

          Применение сварки на постоянном токе

          Сварку на постоянном токе лучше всего использовать для:

          Как правило, постоянный ток предпочтительнее для сварки, потому что:

          • Он обеспечивает более гладкий шов и меньше брызг из-за постоянного линейного направления тока.
          • Он поддерживает постоянную и стабильную дугу, поэтому с ним проще обращаться и он более надежен, чем переменный ток.
          • Машины, использующие постоянный ток, как правило, дешевле и проще в использовании.
          • Сваривает более тонкие металлы лучше, чем AC.

          Основными недостатками использования сварки постоянным током являются:

          • Существует большая вероятность дугового разряда.
          • Постоянный ток не питается от электрических сетей, поэтому им нужен внутренний трансформатор для изменения тока с переменного на переменный для использования.Это делает этот метод более дорогим в использовании.
          • Не подходит для использования при сварке алюминия, поскольку не может производить необходимое тепло высокой интенсивности.

          Проблемы с дуговым разрядом — сварка на переменном и постоянном токе

          При сварке может быть множество причин отказа сварного шва. Одним из самых неприятных является удар магнитной дугой.

          Это происходит, когда магнитное поле присутствует в зоне подготовки сварного шва для соединения двух металлических компонентов.

          На качество сварного шва могут влиять магнитные возмущения из-за взаимодействия магнитного поля сварочного тока с остаточным магнитным полем, присутствующим в металле.

          Возмущение приводит к тому, что сварочная дуга отклоняется от траектории сварки и ведет себя хаотично.

          Сварщик должен бороться с дугой, пытаясь поддерживать стабильный электрический ток, и качество работы обычно страдает. Прорыв дуги происходит только при сварке постоянным током. Эффективным решением проблемы является переключение с постоянного тока на переменный.

          Общая прочность сварных швов

          Общая прочность сварного шва может определяться многими факторами, такими как:

          • Надлежащий электрод, сварочное оборудование и процедуры;
          • Свойства свариваемых материалов — магнитные по сравнению с магнитными.немагнитный;
          • Надлежащая подготовка кромки – чем чище кромка, тем качественнее сварной шов;
          • Текущие настройки — постоянный и переменный ток;
          • Скорость перемещения — угол наклона электрода должен сохраняться по всей длине свариваемого соединения.

          Прочный сварной шов может быть получен как при сварке переменным током, так и при сварке постоянным током (ac dc), если вы используете ток и полярность, соответствующие свариваемому материалу.

          Важно выбрать подходящий для вашей работы.

          Объясняющее видео

          Заключение

          Вот и подошли к концу дебаты о постоянном переменном токе. Надеюсь, у вас есть вся необходимая информация в дебатах о сварке переменным током и сварке постоянным током.

          Для достижения надлежащего проплавления, равномерного образования валиков и хороших результатов сварки при сварке любым металлическим электродом необходимо использовать правильный ток и полярность.

          Использование неправильного тока и полярности приводит к плохому проплавлению, неправильной форме валика, чрезмерному разбрызгиванию, перегреву, отсутствию контроля дуги и быстрому обгоранию электрода.

          Обязательно изучите свои материалы и условия, чтобы выбрать сварку на переменном токе вместо сварки на постоянном токе   для выполнения поставленной задачи!

          Часто задаваемые вопросы

          1. Что лучше для сварки: переменный или постоянный ток?

          В большинстве случаев сварки используется полярность постоянного тока. По сравнению с переменным током он обеспечивает более стабильную мощность сварки. Он обеспечивает более стабильную дугу, облегчает сварку и дает меньше брызг. Кроме того, вы можете использовать отрицательный или положительный постоянный ток для достижения более высокой скорости наплавки при сварке тонколистового металла или положительный постоянный ток для достижения большего проникновения в сталь.

          2. В чем разница между сваркой переменным током и сваркой постоянным током?

          Каковы основные различия между сваркой переменным током (AC) и сваркой постоянным током (DC)? Отличие в полярности. При сварке постоянным током используется постоянный ток с одной полярностью, тогда как при сварке переменным током быстро чередуется отрицательная и положительная полярность постоянного тока. Каждый материал имеет уникальный набор приложений.

          3. Является ли сварка MIG постоянным или переменным током?

          Большинство МИГов постоянного тока. Должен быть набор клемм для установления полярности системы газ/безгаз.Горелка газовая положительная. Одними из действительно доступных безгазовых моделей являются модели переменного тока.

          4. Опасна ли сварка переменным током?

          Несмотря на то, что аппарат для дуговой сварки чрезвычайно безопасен при правильной установке и использовании, он может подвергать оператора воздействию различных опасностей, включая токсичные пары, пыль, ожоги, пожары, взрывы, поражение электрическим током, радиацию, шум и тепловой удар. Любая из этих опасностей может привести к серьезной травме или смерти.

          5. Какой материал подходит для сварки переменным током?

          Сварка переменным током также широко используется в судостроении, особенно для шовных сварных швов, поскольку она позволяет устанавливать более высокий ток, чем позволяет сварка постоянным током.При переключении на положительный переменный ток он также способствует удалению оксида с поверхности металла, что делает его пригодным для сварки алюминия.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *