Почему мы используем переменный ток вместо постоянного тока: интересные аспекты в различных отраслях промышленности и дома

В этой статье обсуждались различные моменты, почему мы используем переменный ток вместо постоянного тока в различных приложениях или приборах, используемых в домах и на производстве.

Давайте обсудим другое приложение, почему мы используем переменный ток вместо постоянного тока в качестве:

  • Альтернативный ток (AC) может быть очень легко понижать или повышать, используя различные методы, такие как трансформатор до требуемого значения, при этом теряя минимальную энергию во время преобразования, поскольку трансформатор эффективно работает с источником питания переменного тока.
  • Переменный ток (AC) используется в промышленности для передачи при производстве электроэнергии, поскольку генерация переменного тока намного дешевле и проще, чем производство постоянного напряжения. Для более высоких напряжений и переменного тока гораздо лучшая эффективность на постоянном токе во время передачи. 
почему мы используем переменный ток вместо постоянного
Изображение предоставлено: диаграмма затрат по длине (расстоянию) линии при сравнении трехфазных систем HVAC и систем HVDC. Автор wdwd - Собственная работа, CC BY 3.0,
  • Устройства, которые преобразуют электрическую энергию в любую механическую энергию, используют альтернативный ток в качестве источника питания, например, когда преобразование энергии легче с переменным током, поскольку потери во время преобразования ниже преобразования энергии постоянного тока.
  • Как правило, для всех видов операций в трансформатор, использование трансформатора переменного тока является основным источником питания. Где источник постоянного тока не работает должным образом с трансформатором, поскольку постоянный ток не может легко генерировать переменное магнитное поле. Основным требованием для работы трансформатора является изменение магнитного поля, которое индуцирует напряжение во второй катушке.
  • Высоковольтный переменный ток относительно более эффективен, чем постоянный ток, для передачи электричества на значительные расстояния. Генерация высокого напряжения переменного тока относительно более доступна, чем генерация постоянного тока.
  • В доме используется однофазный источник питания переменного тока. Напротив, трехфазный источник питания переменного тока используется для коммерческих и сталелитейных предприятий, чтобы лучше приспособиться к высоковольтной нагрузке, облегчая генерацию, передачу и меньшие требования к техническому обслуживанию.
  • Асинхронный двигатель переменного тока прост в использовании, тогда как асинхронный двигатель постоянного тока для правильной работы требует дополнительной щетки коммутатора и переключателей.
  • Дуга, генерируемая в цепи переменного тока, может быть легко погашена или может быть самозатухающей, при условии, что переменный ток имеет две точки пересечения нуля в каждом полном цикле. Напротив, дуга, генерируемая на постоянном токе, намного сильнее и не может самозатухать, поскольку постоянный ток не имеет перехода через ноль.
Изображение предоставлено: переменный ток или переменный ток (зеленая кривая). Постоянный ток или постоянный ток (красная линия). Горизонтальная ось измеряет время (она также представляет нулевое напряжение/ток); вертикаль, ток или напряжение. Автор: Zureks - Собственная работа, общественное достояние,
  • Генератор переменного тока более эффективен, чем генератор постоянного тока. Из-за различных потерь в генераторах постоянного тока, таких как вихревой ток потери, механические потери, искрение, потери в меди и потери на гистерезис, эффективность генератора постоянного тока снижается. Генератор переменного тока не требует коммутатора; обслуживание генератора переменного тока намного проще, чем генератора постоянного тока. Генератор переменного тока очень легко может генерировать высокое напряжение по сравнению с генератором постоянного тока.
  • Добавление переключателей в цепь переменного тока относительно более доступно, чем Цепь постоянного тока. Когда цепь переменного тока отключается, внутри переключателя генерируется искра напряжения, которая самозатухает, поскольку переменный ток имеет две точки пересечения нуля на своем полном круге. Везде, где в постоянном токе и ток, и напряжение постоянны при отключении в цепи постоянного тока, напряжение, генерируемое внутри переключателя, остается дольше, чем у переменного тока, если дуга остается дольше на контактах переключателя цепи, вызывая его сгорание, точечную коррозию, переедание или преждевременный выход из строя переключателя.
  • Используется трехфазный источник переменного тока, потому что при трехфазном питании электрическая мощность более стабильна, что позволяет машине работать более эффективно, а устройство становится более долговечным.
  • Энергетическая система с трехфазным переменным током используется в различных отраслях промышленности, где требуется высокая мощность. Используется трехфазная система переменного тока, потому что мощность, передаваемая через трехфазную систему переменного тока, является постоянной, может использоваться для более эффективного использования материалов, стоимость установки составляет чем ниже, тем меньше размер оборудования при использовании трехфазного источника питания и т. д.
  • В домашнем хозяйстве трехфазное соединение не требуется, так как потребление энергии не такое высокое, как в промышленности, но если в доме используется много тяжелой техники, тогда трехфазное соединение может быть установлено в качестве требования.
  • Однофазное соединение переменного тока обычно используется в бытовых приборах, так как однофазный переменный ток более эффективен до 1000 Вт, дизайн стоит меньше, а конструкция проста, а однофазное питание переменного тока используется в большом количестве приложений.
  • Трехфазный источник питания используется в мобильных вышках, центрах обработки данных, самолетах, электрических сетях, корабельных досках и т. Д., А также во многих электронных нагрузках, которым для работы требуется более 1000 Вт мощности.
  • Трехфазный источник питания используется в энергоемких центрах обработки данных и центрах обработки данных с высокой плотностью размещения. В центрах обработки данных с высокой плотностью размещения используется более мощная вычислительная система, занимающая небольшую площадь. Некоторые стойки содержат несколько серверов, которые могут потреблять от 20 до 30 кВт мощности, поэтому важны постоянная мощность и эффективность; поэтому используется трехфазное питание переменного тока. Использование трехфазного источника переменного тока в центре обработки данных с высокой плотностью позволяет свести к минимуму потери, а также упростить балансировку нагрузки по мощности, что приводит к оптимальному использованию источника питания.
  • Драйверы переменного тока широко используются в обрабатывающей промышленности для повышения эффективности каждой единицы оборудования. Драйверы переменного тока контролируют скорость электрический двигатель как требование, которое снижает общее потребление энергии на 30-40%. Напротив, драйверы переменного тока в промышленности используются для регулирования и управления такими типами оборудования, как конвейеры, вентиляторы, шпиндели станков и т. д.
Изображение на Ф. Мухаммад от Pixabay
  • Размер кабеля блока питания переменного тока несколько меньше по сравнению с кабелем блока питания постоянного тока того же номинала.
  • Электрохирургия использует характеристики высокочастотного переменного тока для удаления или разрушения тканей. В этой процедуре для нагрева ткани используется сильный колебательный ток; степень разрушения зависит от частоты колебаний и мощности питающего тока.
  • Из-за двух преимуществ переменного тока над постоянным током при генерации и передаче, альтернативный судовой источник питания (AMP) использует переменный ток для работы.
  • Обычный кондиционер использует переменный ток вместо постоянного; некоторые кондиционеры используют постоянный ток для работы, но этот кондиционер постоянного тока имеет низкое энергопотребление. Кондиционеры требуют переменного тока из-за их приложений с высоким энергопотреблением.
  • Двигатель, который использует переменный ток в качестве источника питания, требует более низкой пусковой мощности и лучше контролирует пусковой ток, а ускорение можно настроить в соответствии с различными требованиями к скорости и крутящему моменту, а двигатели переменного тока более долговечны, чем двигатели постоянного тока.
  • В переменном токе можно легко преобразовать в постоянный ток с помощью выпрямителя, фильтра, диода и т. Д. Преобразование постоянного тока в переменный может быть выполнено сложной схемой инвертора, которая стоит намного дороже, чем преобразователь переменного тока в постоянный.

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены * *

Наверх