Πού και γιατί χρησιμοποιείται το DC;

Σήμερα δεν υπάρχει ούτε ένας τεχνολογικός τομέας όπου η ηλεκτρική ενέργεια δεν χρησιμοποιείται με τη μία ή την άλλη μορφή. Εν τω μεταξύ, το είδος του ρεύματος που τα τροφοδοτεί σχετίζεται με τις απαιτήσεις για ηλεκτρικές συσκευές. Και παρόλο που το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι πολύ συνηθισμένο σε όλο τον κόσμο σήμερα, εξακολουθούν να υπάρχουν περιοχές όπου το συνεχές ρεύμα απλά δεν μπορεί να εξαλειφθεί.

Οι πρώτες πηγές χρησιμοποιήσιμου συνεχούς ρεύματος ήταν οι γαλβανικές κυψέλες, οι οποίες κατ' αρχήν έδιναν χημικά ακριβή D.C., που είναι ένα ρεύμα ηλεκτρονίων που κινούνται προς μια σταθερή κατεύθυνση. Εξ ου και το όνομα «συνεχές ρεύμα».

Σήμερα, το συνεχές ρεύμα λαμβάνεται όχι μόνο από μπαταρίες και συσσωρευτές, αλλά και με ανόρθωση εναλλασσόμενου ρεύματος. Ακριβώς πού και γιατί χρησιμοποιείται συνεχές ρεύμα στον αιώνα μας και θα συζητηθεί σε αυτό το άρθρο.

Ας ξεκινήσουμε με τους κινητήρες έλξης ηλεκτρικών οχημάτων. Τα μετρό, τα τρόλεϊ, τα μηχανοκίνητα πλοία και τα ηλεκτρικά τρένα παραδοσιακά τροφοδοτούνται από κινητήρες συνεχούς ρεύματος. κινητήρες συνεχούς ρεύματος Αρχικά διέφεραν από τους κινητήρες AC στο ότι μπορούσαν να αλλάξουν ομαλά την ταχύτητα διατηρώντας παράλληλα υψηλή ροπή.

Η εναλλασσόμενη τάση διορθώνεται στον υποσταθμό έλξης και στη συνέχεια τροφοδοτείται στο δίκτυο επαφής — έτσι λαμβάνεται συνεχές ρεύμα για τις δημόσιες ηλεκτρικές μεταφορές. Στα μηχανοκίνητα πλοία, η ηλεκτρική ενέργεια για την τροφοδοσία των κινητήρων μπορεί να ληφθεί από γεννήτριες ντίζελ συνεχούς ρεύματος.

Τα ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν επίσης κινητήρες συνεχούς ρεύματος που τροφοδοτούνται από μπαταρία, και εδώ πάλι έχουμε το πλεονέκτημα με τη μορφή μιας ταχέως αναπτυσσόμενης ροπής οδήγησης και έχουμε επίσης ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα, τη δυνατότητα αναγεννητικής πέδησης. Τη στιγμή της διακοπής, ο κινητήρας γίνεται μόνιμη γεννήτρια και φορτίζεται μπαταρία.

Ισχυροί γερανοί σε μεταλλουργικά εργοστάσια, όπου είναι απαραίτητο να αντιμετωπίσετε ομαλά το τεράστιο μέγεθος και την τερατώδη μάζα κουταλιών λιωμένου μετάλλου, χρησιμοποιούν κινητήρες συνεχούς ρεύματος, και πάλι λόγω της εξαιρετικής δυνατότητας ελέγχου τους. Το ίδιο πλεονέκτημα ισχύει και για τη χρήση κινητήρων συνεχούς ρεύματος σε εκσκαφείς με τα πόδια.

Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες μπορούν να αναπτύξουν τεράστιες ταχύτητες περιστροφής, μετρημένες σε δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες στροφές ανά λεπτό. Έτσι, μικροί κινητήρες DC υψηλής ταχύτητας εγκαθίστανται σε σκληρούς δίσκους, τετρακόπτερα, ηλεκτρικές σκούπες κ.λπ. Είναι επίσης απαραίτητοι ως stepper drives για τον έλεγχο διαφόρων σασί.

Από μόνη της, η διέλευση ηλεκτρονίων και ιόντων προς την ίδια κατεύθυνση στο συνεχές ρεύμα καθιστά το συνεχές ρεύμα θεμελιωδώς απαραίτητο. κατά την εκτέλεση ηλεκτρόλυσης.

Η αντίδραση αποσύνθεσης στον ηλεκτρολύτη, υπό τη δράση συνεχούς ρεύματος σε αυτόν, επιτρέπει την εναπόθεση ορισμένων στοιχείων στα ηλεκτρόδια. Έτσι λαμβάνεται το αλουμίνιο, το μαγνήσιο, ο χαλκός, το μαγγάνιο και άλλα μέταλλα, καθώς και τα αέρια: υδρογόνο, φθόριο κ.λπ., και πολλές άλλες ουσίες. Χάρη στην ηλεκτρόλυση, δηλαδή στο συνεχές ρεύμα, υπάρχουν ολόκληροι κλάδοι της μεταλλουργίας και της χημικής βιομηχανίας.

Ο γαλβανισμός είναι αδιανόητος χωρίς συνεχές ρεύμα. Στην επιφάνεια προϊόντων διαφόρων σχημάτων εναποτίθενται μέταλλα, γίνεται η επιχρωμίωση και η επινικελίωση, δημιουργούνται τυπωμένες πλάκες και μεταλλικά μνημεία Δεν χρειάζεται να μιλάμε για χρήση γαλβανισμού στην ιατρική για τη θεραπεία ασθενειών.

Η συγκόλληση με συνεχές ρεύμα είναι πολύ πιο αποτελεσματική από ό,τι με εναλλασσόμενο ρεύμα, η ραφή είναι πολύ καλύτερη από ό,τι όταν συγκολλάται το ίδιο προϊόν με το ίδιο ηλεκτρόδιο, αλλά με εναλλασσόμενο ρεύμα. Όλα μοντέρνα μετατροπείς συγκόλλησης παρέχουν σταθερή τάση ηλεκτροδίου.

Οι ισχυροί λαμπτήρες τόξου που είναι εγκατεστημένοι στους προβολείς πολλών επαγγελματικών στούντιο ταινιών δίνουν ομοιόμορφο φως χωρίς βουητό τόξου, ακριβώς λόγω της παροχής τόξου DC. Οι λυχνίες LED, επομένως τροφοδοτούνται κυρίως από συνεχές ρεύμα, γι' αυτό και οι περισσότεροι προβολείς σήμερα τροφοδοτούνται από συνεχές ρεύμα, αν και λαμβάνονται με μετατροπή ρεύματος AC ή από μπαταρίες (κάτι που μερικές φορές είναι πολύ βολικό).

Αν και ο κινητήρας εσωτερικής καύσης ενός αυτοκινήτου τροφοδοτείται από βενζίνη, εκκινείται από μπαταρία. Και εδώ υπάρχει συνεχές ρεύμα. Η μίζα τροφοδοτείται από μια μπαταρία 12 volt και τη στιγμή της εκκίνησης αντλεί δεκάδες αμπέρ από αυτήν.

Μετά την εκκίνηση, η μπαταρία στο αυτοκίνητο φορτίζεται από τη γεννήτρια, η οποία παράγει εναλλασσόμενο τριφασικό ρεύμα, το οποίο διορθώνεται αμέσως και τροφοδοτείται στους ακροδέκτες της μπαταρίας. Δεν μπορείτε να φορτίσετε μια μπαταρία με εναλλασσόμενο ρεύμα.

Τι γίνεται με τα εφεδρικά τροφοδοτικά; Ακόμα κι αν ένα τεράστιο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας ανέβει λόγω ατυχήματος, τότε οι βοηθητικές μπαταρίες θα βοηθήσουν στην εκκίνηση των γεννητριών στροβίλων. Και τα απλούστερα οικιακά αδιάλειπτα τροφοδοτικά για υπολογιστές δεν μπορούν επίσης να κάνουν χωρίς μπαταρίες, οι οποίες παρέχουν συνεχές ρεύμα, από τις οποίες, με τη μετατροπή σε μετατροπέα, λαμβάνεται εναλλασσόμενο ρεύμα. Και τα προειδοποιητικά φώτα και φωτισμός έκτακτης ανάγκης — σχεδόν παντού τροφοδοτείται από μπαταρίες, δηλαδή, το συνεχές ρεύμα ήταν χρήσιμο εδώ.

Ένα υποβρύχιο — και το οποίο χρησιμοποιεί συνεχές ρεύμα επί του σκάφους για να τροφοδοτήσει έναν ηλεκτρικό κινητήρα που περιστρέφει την προπέλα. Αν και η περιστροφή μιας στροβιλογεννήτριας στα περισσότερα σύγχρονα πυρηνικά πλοία επιτυγχάνεται με πυρηνικές αντιδράσεις, η ηλεκτρική ενέργεια παρέχεται στον κινητήρα με τη μορφή του ίδιου συνεχούς ρεύματος. Το ίδιο ισχύει και για τα ντίζελ-ηλεκτρικά υποβρύχια.

Και φυσικά, όχι μόνο οι ηλεκτρικές ατμομηχανές, τα περονοφόρα ή τα ηλεκτρικά μου αυτοκίνητα χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα από μπαταρίες. Όλα τα ηλεκτρονικά gadget που έχουμε μαζί μας περιέχουν μπαταρίες λιθίου που παρέχουν σταθερή τάση και φορτίζονται με σταθερό ρεύμα από τους φορτιστές. Και αν θυμηθούμε την ραδιοφωνική επικοινωνία, την τηλεόραση, τις ραδιοφωνικές και τηλεοπτικές εκπομπές, το Διαδίκτυο κ.λπ. Στην πραγματικότητα, αποδεικνύεται ότι ένα μεγάλο μέρος όλων των συσκευών τροφοδοτείται άμεσα ή έμμεσα από συνεχές ρεύμα από μπαταρίες.