Příklady stejnosměrného proudu: Podrobný seznam aplikací a příklady použití stejnosměrného proudu

Stejnosměrný proud je proud, který teče jedním směrem, aniž by s časem měnil svou polaritu.

Tento článek se bude zabývat příklady stejnosměrného proudu, jako je generátor stejnosměrného proudu, stejnosměrný motor, baterie, elektronické obvody, galvanické pokovování, solární napájení, vysokonapěťový přenos stejnosměrného proudu atd.

Některé příklady stejnosměrného proudu:

DC generátor

Víme, že generátory mohou být generátory střídavého i stejnosměrného typu, konstrukce stejnosměrných generátorů je velmi jednoduchá, paralelní operace jsou přímočařejší a systém je většinou stabilní.

DC generátor je typ generátoru, který přeměňuje mechanickou formu energie na stejnosměrnou elektřinu, tento druh generátoru generuje stejnosměrné napájení.

A tato stejnosměrná energie generovaná stejnosměrným generátorem se používá pro testovací účely v různých laboratořích, používá se k nabíjení baterií, buzení alternátorů a může být použita jako přenosný generátor, který dodává malý výkon, může být použit pro pohon motorů atd.

Stejnosměrné motory

Stejnosměrný motor je aplikace stejnosměrného elektrického proudu, který převádí stejnosměrný elektrický proud na mechanickou energii vytvářející magnetické pole.

Magnetické pole generuje stejnosměrný proud v důsledku přitažlivosti a odpuzování v magnetickém poli a rotor se začne otáčet. Stejnosměrné motory se používají tam, kde je potřeba vysoký točivý moment nebo přesné řízení rychlosti v širokém rozsahu.

Existují různé typy stejnosměrných motorů, které mají různé aplikace, jako jsou výtahy, dopravníky, válcovny, vozíky, jeřáby, těžké hoblíky, ocelárny, lokomotivy, rypadla, vrtačky atd.

Baterie

K dispozici jsou různé typy baterií, které lze dobíjet pomocí externí sady napájecích zdrojů, jako jsou nikl-metalhydridové, lithium-iontové, nikl-kadmiové, olověné, lithium-iontové a další alkalické dobíjecí baterie.

Při dobíjení jakékoli baterie je vyžadován DC, DC napájecí zdroj slouží k dobíjení libovolné baterieStejně jako u stejnosměrného proudu bude elektron proudit v jednom konstantním směru zpět do baterie a vytvářet potenciální rozdíl potřebný, když je baterie plně nabitá.

An Alternativní proud (AC) nelze použít k dobíjení baterie, protože kladná polovina cyklu střídavého proudu nabije baterii, zatímco záporná polovina cyklu střídavého proudu baterii vybije. Při dobíjení baterie je třeba vzít v úvahu specifikace baterie a upravit proud na správnou úroveň.

Elektronické obvody

Elektronické obvody jsou konceptem MOSFET, BJT, diody, tranzistory, logické obvody, integrované obvody atd.

Protože DC nemění svou polaritu s časem, s konstantní a stabilní hodnotou velikosti, neexistuje žádný účiník ani fázový posun, takže pro správné předpětí tranzistordioda nebo jakýkoli jiný elektronický prvek, preferuje se konstantní DC.

Vzhledem k tomu, že střídavý proud neudržuje žádný směr toku proudu, protože pravidelně obrací směr, není provoz jakýchkoli elektronických součástek možný se střídavým napájením.

Například pro správnou funkci integrovaného obvodu potřebuje jakýkoli integrovaný obvod nezvlněný a čistý stejnosměrný napájecí zdroj jako vstup pro generování požadovaného výstupu. Elektronika jsou primárně digitální zařízení, která pracují s použitím buď zapnutých nebo vypnutých nebo vysokých nebo nízkých signálů. Když se jako zdroj napájení elektronických obvodů používá střídavý proud, pokud jde o frekvenci napájení střídavým proudem, každá sekunda generuje mnoho signálů zapnutí nebo vypnutí, což je škodlivé pro činnost elektronických obvodů.

Procesor elektronického obvodu nebude schopen určit rozdíl v signálu zapnuto nebo vypnuto v případě jakéhokoli šumu přítomného v tomto střídavém signálu. Při použití stejnosměrného napájení elektronických obvodů lze předpětí libovolného prvku obvodu snadno určit nebo ovládat. DC je velmi stabilní, snadno ovladatelný a přesný; použití stejnosměrného napájení elektronických obvodů usnadňuje manipulaci s jakýmkoli elektronickým obvodem.

Mnoho elektroniky používá adaptér k přeměně AC na DC, protože domácí napájení je obecně AC napájení, takže pro správné fungování, například nabíječka baterky, televizní adaptér, počítačový adaptér, adaptér do auta, nabíječka telefonu atd.

Galvanizérství

Pro postup galvanického pokovování je preferováno stejnosměrné napájení před střídavým. Galvanické pokovování je proces, při kterém se kov ukládá na jiné kovové desky v přítomnosti kovové soli.

Když se při galvanizaci používá stejnosměrné napájení, jeden kov se oxiduje a ionty z tohoto kovu se rozpouštějí v elektrolytickém roztoku a pak se redukují na druhém kovu, který je známý jako galvanický kov, zatímco tvoří povlak na galvanicky pokoveném kovu. ionty.

Pokud jde o princip galvanického pokovování, každá kovová deska musí být udržována na konstantní opačné polaritě během nepřetržitého postupu, což je možné pouze napájením DC. Pokud je použito napájení střídavým proudem, polarita obou kovových desek nebo elektrod se bude plynule měnit a ionty budou oscilovat tam a zpět mezi elektrodami nebo kovovými deskami tam, kde galvanické pokovování není možné. I když lze použít pulzující stejnosměrný proud, protože směr proudu se s časem nemění.

Solární napájení

Fotovoltaický článek přeměňuje světlo na stejnosměrné pomocí fotovoltaického efektu, takže energie generovaná solárním panelem je stejnosměrná energie.

Fotovoltaický systém využívá solární panel, který přijímá sluneční světlo přímo a poté toto světlo přeměňuje na elektrickou energii, přičemž generovaná elektřina je DC, ale může kolísat s intenzitou slunečního záření, takže před praktickým použitím je nutné toto stejnosměrné napětí přeměnit na požadované stejnosměrné nebo střídavé napětí pomocí filtrů nebo invertorů.

Mnoho fotovoltaických energetických systémů je připojeno k síti pro použití ve větším měřítku, jako jsou satelity, majáky, baterie atd. Použitím fotovoltaického systému připojeného k síti lze kapacitu libovolného fotovoltaického systému maximalizovat na 10 kilowattů pro různé požadavky spotřebitelů.

Instalace solárních panelů
Kredit: "Instalace solárních panelů" by OregonDOT je licencován pod CC BY 2.0

Vysokonapěťový stejnosměrný přenos (HVDC).

HVAC znamená vysoké napětí stejnosměrný proud, který se používá pro přenos síly na obrovské vzdálenosti.

Vysokonapěťový stejnosměrný proud (HVDC) je preferován před vysokým napětím Střídavý proud (HVAC) pro vysílací výkon větší než 600 km. Přenos výkonu pomocí HVDC přes dlouhou přenosovou linku je tedy mnohem levnější než u HVAC na vzdálenost na hranici rentability.

nedefinované
Image Credit: Diagram nákladů na délku vedení (vzdálenost) v porovnání 3-fázových systémů HVAC oproti systémům HVDC By wdwd – Vlastní práce, CC BY 3.0,

Pokud jde o přenosová vedení, HVDC vyžaduje pouze dva vodiče, kde HVAC vyžaduje tři nebo více než tři vodiče, HVDC má rovnoměrné magnetické pole s konstantní velikostí během přenosu, takže HVDC má relativně nižší ztráty než přenos HVAC. Tok energie v HVAC postrádá kompatibilitu vzhledem k HVDC a inteligence mezi asynchronními systémy pro inteligentní sítě při použití HVDC je relativně přímočařejší než HVAC. Ve stejnosměrném proudu nedochází k žádným frekvenčním ani fázovým posunům.

Telekomunikace

Telekomunikační síť využívá stejnosměrné napájení, protože záporné stejnosměrné napětí 48 V se nachází v pevné lince; AC napájecí zdroj není v použité fakturační lince, protože AC napájecí zdroj bude rušit a narušovat komunikaci.

Stejnosměrné napájení není omezeno na žádné frekvenční vibrace nebo přistávací účiník v telekomunikacích. Stejnosměrné napájení lze snadno uložit pro zálohování v telekomunikačních sběrnicích. Je použita baterie, která poskytuje stejnosměrné napájení bez jakékoli ztráty při konverzi energie.

Zanechat komentář