Содержание

Разница между переменным и постоянным напряжением. Чем отличается постоянный ток от переменного

Лишь немногие способны реально осознать, что переменный и постоянный ток чем-то отличаются. Не говоря уже о том, чтобы назвать конкретные различия. Цель данной статьи – объяснить основные характеристики этих физических величин в терминах, понятных людям без багажа технических знаний, а также предоставить некоторые базовые понятия, касающиеся данного вопроса.

Сложности визуализации

Большинству людей не составляет труда разобраться с такими понятиями, как «давление», «количество» и «поток», поскольку в своей повседневной жизни они постоянно сталкиваются с ними. Например, легко понять, что увеличение потока при поливе цветов увеличит количество воды, выходящей из поливочного шланга, в то время как увеличение давления воды заставит ее двигаться быстрее и с большей силой.

Электрические термины, такие как «напряжение» и «ток», обычно трудно понять, поскольку нельзя увидеть или почувствовать электричество, движущееся по кабелям и электрическим контурам. Даже начинающему электрику чрезвычайно сложно визуализировать происходящее на молекулярном уровне или даже четко понять, что собой представляет, например, электрон. Эта частица находятся вне пределов сенсорных возможностей человека, ее невозможно увидеть и к ней нельзя прикоснуться, за исключением случаев, когда определенное количество их не пройдет через тело человека. Только тогда пострадавший определенно ощутит их и испытывает то, что обычно называют электрическим шоком.

Тем не менее, открытые кабели и провода большинству людей кажутся совершенно безвредными только потому, что они не могут увидеть электронов, только и ждущих того, чтобы пойти по пути наименьшего сопротивления, которым обычно является земля.

Аналогия

Понятно, почему большинство людей не могут визуализировать то, что происходит внутри обычных проводников и кабелей. Попытка объяснить, что что-то движется через металл, идет вразрез со здравым смыслом. На самом базовом уровне электричество не так сильно отличается от воды, поэтому его основные понятия довольно легко освоить, если сравнить электрическую цепь с водопроводной системой. Основное различие между водой и электричеством заключается в том, что первая заполняет что-либо, если ей удастся вырваться из трубы, в то время как второе для передвижения электронов нуждается в проводнике. Визуализируя систему труб, большинству легче понять специальную терминологию.

Напряжение как давление

Напряжение очень похоже на давление электронов и указывает, как быстро и с какой силой они движутся через проводник. Эти физические величины эквивалентны во многих отношениях, включая их отношение к прочности трубопровода-кабеля. Подобно тому, как слишком большое давление разрывает трубу, слишком высокое напряжение разрушает экранирование проводника или пробивает его.

Ток как поток

Ток представляет собой расход электронов, указывающий на то, какое их количество движется по кабелю. Чем он выше, тем больше электронов проходит через проводник. Подобно тому, как большое количество воды требует более толстых труб, большие токи требуют более толстых кабелей.

Использование модели водяного контура позволяет объяснить и множество других терминов. Например, силовые генераторы можно представить как водяные насосы, а электрическую нагрузку – как водяную мельницу, для вращения которой требуется поток и давление воды. Даже электронные диоды можно рассматривать как водяные клапаны, которые позволяют воде течь только в одну сторону.

Постоянный ток

Какая разница между постоянным и переменным током, становится ясно уже из названия. Первый представляет собой движение электронов в одном направлении. Очень просто визуализировать его с использованием модели водяного контура. Достаточно представить, что вода течет по трубе в одном направлении. Обычными устройствами, создающими постоянный ток, являются солнечные элементы, батареи и динамо-машины. Практически любое устройство можно спроектировать так, чтобы оно питалось от такого источника. Это почти исключительная прерогатива низковольтной и портативной электроники.

Постоянный ток довольно прост, и подчиняется закону Ома: U = I × R. измеряется в ваттах и ​​равна: P = U × I.

Из-за простых уравнений и поведения постоянный ток относительно легко осмыслить. Первые системы передачи электроэнергии, разработанные Томасом Эдисоном еще в XIX веке, использовали только его. Однако вскоре разница в переменном токе и постоянном стала очевидной. Передача последнего на значительные расстояния сопровождалась большими потерями, поэтому через несколько десятилетий он был заменен более выгодной (тогда) системой, разработанной Николой Теслой.

Несмотря на то что коммерческие силовые сети всей планеты в настоящее время используют переменный ток, ирония заключается в том, что развитие технологии сделало передачу постоянного тока высокого напряжения на очень больших расстояниях и при экстремальных нагрузках более эффективной. Что, например, используется при соединении отдельных систем, таких как целые страны или даже континенты. В этом заключается еще одна разница в переменном токе и постоянном. Однако первый по-прежнему используется в низковольтных коммерческих сетях.

Постоянный и переменный ток: разница в производстве и использовании

Если переменный ток намного проще производить с помощью генератора, используя кинетическую энергию, то батареи могут создавать только постоянный. Поэтому последний доминирует в схемах питания низковольтных устройств и электроники. Аккумуляторы могут заряжаться только от постоянного тока, поэтому переменный ток сети выпрямляется, когда аккумулятор является основной частью системы.

Широко распространенным примером может служить любое транспортное средство – мотоцикл, автомобиль и грузовик. Генератор, устанавливаемый на них, создает переменный ток, который мгновенно преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя, поскольку в системе электроснабжения присутствует аккумулятор, и большинству электроники для работы требуется постоянное напряжение. Солнечные элементы и топливные ячейки также производят только постоянный ток, который затем при необходимости можно преобразовать в переменный с помощью устройства, называемого инвертором.

Направление движения

Это еще один пример разницы постоянного тока и переменного тока. Как следует из названия, последний представляет собой поток электронов, который постоянно меняет свое направление. С конца XIX века почти во всех бытовых и промышленных электрических всего мира используется синусоидальный переменный ток, поскольку его легче получить и гораздо дешевле распределять, за исключением очень немногих случаев передачи на большие расстояния, когда потери мощности вынуждают использовать новейшие высоковольтные системы постоянного тока.

У переменного тока есть еще одно большое преимущество: он позволяет возвращать энергию из точки потребления обратно в сеть. Это очень выгодно в зданиях и сооружениях, которые производят больше энергии, чем потребляют, что вполне возможно при использовании альтернативных источников, таких как солнечные батареи и Тот факт, что переменный ток позволяет обеспечить двунаправленный поток энергии, является основной причиной популярности и доступности альтернативных источников питания.

Частота

Когда дело доходит до технического уровня, к сожалению, объяснить, как работает переменный ток, становится сложно, поскольку модель водяного контура к нему не совсем подходит. Однако можно визуализировать систему, в которой вода быстро меняет направление потока, хотя не понятно, как она при этом будет делать что-то полезное. Переменный ток и напряжение постоянно меняют свое направление. Скорость изменения зависит от частоты (измеряемой в герцах) и для бытовых электрических сетей обычно составляет 50 Гц. Это означает, что напряжение и ток меняют свое направление 50 раз в секунду. Вычислить активную составляющую в синусоидальных системах довольно просто. Достаточно разделить их пиковое значение на √2.

Когда переменный ток меняет направление 50 раз в секунду, это означает, что лампы накаливания включаются и выключаются 50 раз в секунду. Человеческий глаз не может это заметить, и мозг просто верит, что освещение работает постоянно. В этом заключается еще одна разница в переменном токе и постоянном.

Векторная математика

Ток и напряжение не только постоянно меняются – их фазы не совпадают (они несинхронизированные). Подавляющее большинство силовых нагрузок переменного тока вызывает разность фаз. Это означает, что даже для самых простых вычислений нужно применять векторную математику. При работе с векторами невозможно просто складывать, вычитать или выполнять любые другие операции скалярной математики. При постоянном токе, если по одному кабелю в некоторую точку поступает 5A, а по другому – 2A, то результат равен 7A. В случае переменного это не так, потому что итог будет зависеть от направления векторов.

Коэффициент мощности

Активная мощность нагрузки с питанием от сети переменного тока может быть рассчитана с помощью простой формулы P = U × I × cos (φ), где φ – угол между напряжением и током, cos (φ) также называется коэффициентом мощности. Это то, чем отличаются постоянный и переменный ток: у первого cos (φ) всегда равен 1. Активная мощность необходима (и оплачивается) бытовыми и промышленными потребителями, но она не равна комплексной, проходящей через проводники (кабели) к нагрузке, которая может быть рассчитана по формуле S = U × I и измеряется в вольт-амперах (ВА).

Разница между постоянным и переменным током в расчетах очевидна – они становятся более сложными. Даже для выполнения самых простых вычислений требуется, по крайней мере, посредственное знание векторной математики.

Сварочные аппараты

Разница между постоянным и переменным током проявляется и при сварке. Полярность дуги оказывает большое влияние на ее качество. Электрод-позитивная сварка проникает глубже, чем электрод-негативная, но последняя ускоряет наплавление металла. При постоянном токе полярность всегда постоянная. При переменном она меняется 100 раз в секунду (при 50 Гц). Сварка при постоянном предпочтительнее, так как она производится более ровно. Разница в сварке переменным и постоянным током заключается в том, что в первом случае движение электронов на долю секунды прерывается, что приводит к пульсации, неустойчивости и пропаданию дуги. Этот вид сварки используется редко, например, для устранения блуждания дуги в случае электродов большого диаметра.

Люди давно привыкли к благам электричества и многим все равно, какой ток в розетке. На планете 98% вырабатываемой электроэнергии – это переменный ток. Его намного легче производить и передавать на значительные расстояния, чем постоянный. При этом напряжение может многократно изменяться по величине в сторону понижения и повышения. Сила тока существенно влияет на потери в проводах.

Передача электроэнергии на расстояние

Параметры домашней сети всегда известны: переменный ток, напряжение 220 вольт и частота 50 герц. Они подходят преимущественно для электродвигателей, холодильников и пылесосов, а также ламп накаливания и многих других приборов. Многие потребители работают при постоянном напряжении в 6-12 вольт. Особенно это относится к электронике. Но питание приборов должно приводиться к одному типу. Поэтому для всех потребителей ток в розетке должен быть переменным, с одним напряжением и частотой.

Различие между токами

Переменный ток периодически изменяется по величине и направлению. С генераторов электростанции выходит переменный ток с напряжением 220-400 тыс. вольт. До многоэтажного дома оно снижается до 12 тыс. вольт, а затем на трансформаторной подстанции преобразуется до 380 вольт.

Ввод в частный дом может быть трехфазным или однофазным. Три фазы заходят в многоэтажный дом, а затем в каждую квартиру с межэтажного щитка, через снимается 220 вольт между нейтральным проводом и фазой.

Схема подключений в квартире от однофазной сети переменного тока

В квартире напряжение подается на счетчик, а с него поступает через отдельные автоматы на соединительные коробки каждого помещения. С коробок делается разводка по комнате на две цепи осветительных приборов и розеток. В схеме рисунка на каждое помещение приходится по одному автомату. Возможен другой способ подключений, когда на осветительную и розеточную цепи устанавливается по одному защитному устройству. В зависимости от того, на сколько ампер рассчитана розетка, она может быть в группе или к ней подключается отдельный автомат. Постоянный ток отличается тем, что его направление и свойства не изменяются со временем.

Он применяется во всей электронике дома, светодиодной подсветке и в бытовых приборах. При этом многие не знают, какой ток в розетке. Он приходит из сети переменным, а затем преобразуется в постоянный внутри электроприборов, если в этом есть необходимость.

Если сделать схему снабжения квартиры постоянным током, обратное его преобразование в переменный обойдется значительно дороже.

Преобразователь постоянного тока

Параметры розеток

Определяющими характеристиками для розеток являются уровень защиты и контактная группа. Для хозяина квартиры при выборе розетки необходимо учитывать:

  • место установки: внешняя, скрытая, в помещении или снаружи;
  • форма и соответствие друг другу вилки и розетки, безопасность использования;
  • характеристики сети, особенно, сколько ампер через нее может проходить.

Требования к соединениям

Для подключения электроприбора к сети розетка с вилкой являются соответственно источником и приемником энергии, образуя штепсельное соединение. К нему предъявляются следующие требования.

  1. Надежный контакт. Слабое соединение приводит к разогреву и выходу его из строя. Важно также обеспечить надежную фиксацию от самопроизвольного отключения. Здесь удобно применять пружинящие контакты в розетке.
  2. Изоляция токонесущих частей друг от друга.
  3. Защита от прикосновения руками или разными предметами к деталям, находящимся под напряжением. Для защиты от детей в розетках предусматриваются специальные шторки, открывающиеся только тогда, когда вставляется вилка.
  4. Обеспечение полярности при подключении. Это важно, если через соединение течет постоянный ток или устройство применяется в сочетании с однополюсным выключателем. Конструкция розетки не допускает неправильного подключения.
  5. Наличие заземления для приборов 1 класса защиты. В розетках важно правильно подключить заземление.

В зависимости от условий эксплуатации розетки выполняют с разными уровнями защиты, которые обозначаются кодом IP и следующими за ним двумя числами. Первое (0-6) означает, насколько устройство не допускает попадание внутрь предметов, пыли и т.п. Следующее (0-8) предусматривает защиту от воды. Если розетка обозначена кодом IP68, значит, она имеет самую высокую защиту от внешних воздействий.

По типам изделия обозначаются латинскими буквами. Отечественные выпускаются без заземления (С) и с заземлением (F).

Разновидности розеток

Приборы группы AC (~) предназначены для переменного тока. Постоянный ток обозначается DC (-).

Главным показателем является сила тока, которая допускается для той или иной розетки. Если на ней есть обозначение 6 А, то суммарная подключаемая нагрузка не должна превышать указанного количества ампер. При этом не имеет особого значения, переменный ток через нее проходит или постоянный.

Сколько нагрузки выдержит соединение, оценивают по общей мощности всех подключенных приборов. Для таких потребителей, как микроволновая печь, посудомоечная или стиральная машина используются отдельные розетки не менее чем на 16 ампер с обозначением типа тока.

Особое место занимает электроплита, для которой сила номинального тока составляет 25 ампер или больше. Ее следует подключать через отдельное УЗО. За основу берется номинальный ток – количество ампер, которое способна пропустить розетка в течение длительного времени.

Ампер – это единица измерения, по которой измеряется сила тока. Если указана только паспортная мощность, допустимый ток составит I = P/U, где U = 220 вольт. Тогда при мощности 2200 ватт сила тока будет равна 10 ампер.

Обратите внимание на подключение к розеткам электроприборов через удлинители. Здесь легко можно ошибиться с определением, сколько потребуется суммарной мощности нагрузки. Кроме того, удлинитель также должен соответствовать предъявляемым требованиям, поскольку у него имеются свои розетки с маркировкой.

Для переменного тока полярность в штепсельных соединениях особенно не нужна. Фазу обычно находят, если надо подключать к светильникам автомат или однополюсный выключатель. При их отключении прикосновение к нулевому проводу будет не таким опасным.

Розетки расширенной функциональности

Сейчас выпускают новые типы розеток с новыми функциями:

  1. Встроенные таймеры отключения.
  2. Переключение типа тока.
  3. С индикацией величины нагрузки (цвет меняется от зеленого до красного).
  4. Со встроенным УЗО.
  5. С автоматической блокировкой.

Проверка подключения

Напряжение проверяется в розетке подключением вольтметра или тестера. При его наличии прибор укажет, сколько в ней вольт.

Тестер напряжения в розетке

Сила тока может определяться амперметром, подключенным последовательно с работающей нагрузкой.

Электрики проверяют наличие напряжения индикатором. Однополюсный – выполняется в виде отвертки с лампочкой. С его помощью можно найти фазу, но подключение нулевого провода он не покажет. Это можно сделать двухполюсным индикатором, подключив его между фазой и нулем.

Легко можно проверить напряжение в розетке контрольной лампой, которому она должна соответствовать.

Изначально люди не знали, что такое ток. Был известен статический заряд, но никто не понимал и не осознавал природы электричества. Понадобились долгие века, пока Кулон разработал собственную теорию, а немецкий священник фон Клейн обнаружил, что банка способна запасать энергию. К тому времени, как Ван де Грааф создал первый генератор, любой уже знал, в чем отличие постоянного тока от переменного.

История переменного и постоянного электрического тока

Издавна, к примеру, люди видели, что кристалл турмалина притягивает пепел. Кстати, свойства пьезоэлектричества впервые описаны именно на примере турмалина.

В начала 19-го века было показано, что нагретый кристалл приобретает электрический заряд. За счёт деформации образовались два полюса:

  • Южный (аналогический).
  • Северный (антилогический).

Причём если температура после нагрева остаётся постоянной, электричество исчезает. Потом появление полюсов отмечается уже при охлаждении. Выходит, кристалл турмалина при изменении температуры вырабатывает электричество. Дальнейшие исследования показали, что размер потенциала зависит от:

  1. Поперечного сечения кристалла (среза поперёк полюсов).
  2. Разницы температур.

Прочие факторы влияния на величину заряда не оказывают. Указанное явление получило название пироэлектричества. Диэлектрик турмалин потихоньку заряжался от тока, текущего внутри. А заряд оставался на месте (определённые участки поверхности) из-за изолирующих свойств. Пока не замкнуть полюса турмалина проводником, кристалл продолжит копить заряд по мере изменения температуры. Линию, объединяющую полюса, назвали пироэлектрической осью.

Пьезоэлектричество открыто известной парой Кюри на основе турмалина в 1880 году. Осознавалось, что при изменении размеров кристалла начнут вырабатываться заряды, осталось лишь придумать методику для проведения опыта. Кюри использовал для этого статическое давление обычной массы. Эксперимент проводится на изолирующей поверхности. К примеру, масса в 1 кг вызывает появление в кристалле турмалина электрического заряда в пределах пяти сотых статических единиц.

Как появляется электрический ток

Любопытно, что стройная теория по описанному явлению ещё не создана. Важно указание, что в природе присутствуют заряды, получаемые различными методами. Во время грозы это происходит за счёт сил трения воздушных масс, молекул влаги и прочих явлений. Земля заряжена отрицательно, вверх постоянно течёт ток через атмосферу. Током называется движение носителей заряда в силу неких причин. К примеру, разницы потенциалов – перепад в уровне носителей между двумя точками пространства.

Сравним с напором воды. Когда преграда устраняется, поток хлынет в направлении меньшего давления. Теперь возьмём аналогию с кристаллом турмалина. Допустим, появились на его концах заряды. Дальше потребуется вызвать движение, к примеру, медной жилкой провода. Объединим полюса, и потечёт электрический ток. Движение носителей продолжится, пока потенциал не уравняется. При этом кристалл разряжается.

О переменности или постоянстве тока нельзя сказать в ходе указанного ходе процесса. Переменный и постоянный ток являются физическими идеалами, а используются в силу относительной простоты получения математических моделей и управления при помощи них технологическим оборудованием.


Электрический ток в действительности

На практике форма тока (зависимость плотности зарядов от времени) не синусоидальная. По разным причинам вид графика искажается. Это, к примеру, происходит при запуске оборудования и остановке, из-за наведённых помех различной природы. Форма переменного и постоянного тока искажается. Причём давно установлено, что это вредит аппаратуре. Для борьбы с подобной напастью требовались методы, и математики придумали спектральный анализ.

Колебание любой формы возможно представить в виде суммы с различным удельным весом простейших синусоид разной частоты. Получается, что по цепи двигается одновременно масса составляющих, в совокупности дающих ток. Причём не обязательно все составляющие двигаются заодно с основной массой. Представим элементы как группу муравьёв, каждый тащит в свою сторону, а результирующий эффект заставляет груз перемещаться лишь в одну. Упомянем, что помимо коэффициента (амплитуды) каждая составляющая обладает фазой (направлением), а именуется гармоникой.

Каскады техники устроены так, чтобы полезные частоты (преимущественно 50 Гц) проходили внутрь прибора, а прочее уходило на землю. Указан признак для решения затруднения, упомянутого в начале. Любое колебание представляется в виде набора полезных и вредных сигналов, исходя из этого, аппаратуру полагается конструировать надлежащим образом. К примеру, на описанном принципе работают все приёмники: избирательно пропускают ток нужной частоты. Так удаётся отрезать помехи, а волна передаётся с минимальными искажениями на большие расстояния.

Примеры использования переменного и постоянного тока

Приблизительно постоянным считается ток разряда автомобильного аккумулятора. Напряжение здесь постепенно падает, а потому даже при одинаковой нагрузке эффект разнится хронометрически. В целом, происходит это плавно. Ток течёт в одном направлении и проявляет приблизительно постоянную плотность. Аналогично работают:

  1. Аккумулятор сотового телефона.
  2. Батарейка любого типа.
  3. Аккумулятор питания ноутбуков.

В природе источников постоянного тока (генераторов), за исключением матушки-Земли, нет. Человеку гораздо удобнее создавать роторы, которые, вращаясь с конкретной частотой, создают условия для образования в катушках статора переменного электрического тока. Потом промышленная частота 50 Гц проходит по проводам и через подстанцию подаётся на потребителя.

Источником постоянного тока допустимо считать адаптеры. Это устройства, выполняющие преобразование переменного тока в постоянный. Допустим, у сотовых телефонов это +5 В, а для мобильных раций характерен большой разброс. Устройство постоянного тока может функционировать исключительно от номинала, для которого сконструировано. В противном случае либо работоспособность нарушается, либо – при больших отклонениях – возможен полный выход из строя.

Это касается и переменного, и постоянного тока. Теперь пришла пора сказать, что в промышленности преобразование постоянного тока в переменный и обратно не практикуется. Из соображений экономии двигатели работают от трёх фаз. Каждая считается переменным током частоты 50 Гц. Говорили выше, что у любой гармоники присутствует фаза. В рассматриваемом случае фаза равна 120 градусов. А круг образуется за счёт 360 градусов. Получается, что три фазы равно отстоят друг от друга. При подобном раскладе генераторам ГЭС легче производить энергию, поступающую в дома в неизменном виде. Но в квартиру заходит единственная фаза переменного тока.

Поэтому бытовые приборы по внутреннему устройству сильно отличаются от промышленных. Важными признаются параметры переменного тока. В любом государстве они стандартизированы и чётко выдерживаются. К параметрам переменного тока относят:

  1. Действующее значение напряжения — вызывающее в обычном проводнике постоянное идентичного номинала. Действующее значение ниже амплитуды в корень из двух раз либо близко к указанному. Требования для РФ составляют 220-230 В плюс-минус 10% от номинала.
  2. К частоте переменного тока предъявляются повышенные строгие требования. Предел отклонений от 50 Гц измеряется десятыми долями процента. Потому стабилизации движения вала на ГЭС уделяется столько внимания. От скорости его вращения зависит параметр.
  3. Нелинейные искажения считаются отдельной темой. Требований множество, определиться непросто. Особенно строго нормируются гармоники основной частоты, к примеру: 100, 150, 200, 250 Гц.

Подобные требования предъявляются и к параметрам постоянного тока. Допустим, известные автомобильные аккумуляторы в действительности включают в арсенал не 12, а 14 В. По мере разряда вольтаж падает. Если на аккумуляторе зарегистрировано напряжение 11,9 В, банка считается вышедшей из строя. Предлагаем внимательно читать инструкции. Дополним: в отдельных ноутбуках присутствует заряд бережного расхода энергии аккумулятора. В этом случае уровень поддерживается в рамках двух третей от полного. Считается, что тогда батарея прослужит дольше.

Итак, требования направлены на поддержание долгого и правильного функционирования оборудования. Параметры постоянного и переменного тока считаются фактором, определяющим надёжность и работоспособность системы.

Несмотря на то, что электрический ток является незаменимой частью современной жизни, многие пользователи не знают о нем даже основополагающих сведений. В данной статье, опустив курс базовой физики, рассмотрим, чем отличается постоянный ток от переменного, а также какое он находит применение в современных бытовых и промышленных условиях.

Вконтакте

Различие типов тока

Что такое ток, рассматривать здесь не будем, а сразу перейдем к основной теме статьи. Переменный ток отличается от постоянного тем, что он непрерывно изменяется по направлению движения и своей величине .

Изменения эти осуществляются периодами через равные временные отрезки. Для создания подобного тока применяют специальные источники или генераторы, выдающие переменную ЭДС (электродвижущую силу), которая регулярно изменяется.

Основополагающая схема упомянутого устройства для генерации переменного тока довольно проста. Это рамка в виде прямоугольника, изготавливаемая из медных проволок, которая закрепляется на ось, а затем при помощи ременной передачи вращается в поле магнита. Кончики этой рамки припаиваются к медным контактным колечкам, скользящим по непосредственно контактным пластинкам, вращаясь синхронно с рамкой.

При условии равномерного ритма вращения начинает индуцироваться ЭДС, которая периодически изменяется. Измерить ЭДС, возникшую в рамке, возможно специальным прибором. Благодаря появлению реально определить переменную ЭДС и вместе с ней переменный ток.

В графическом исполнении эти величины характерно изображаются в виде волнообразной синусоиды . Понятие синусоидального тока зачастую относится к переменному току, поскольку подобный характер изменения тока является наиболее распространенным.

Переменный ток – алгебраическая величина, а его значение в конкретный временной момент именуется мгновенным значением. Знак непосредственно самого переменного тока определяется по направлению, в котором в данный временной момент проходит ток. Следовательно, знак бывает положительным и отрицательным.

Характеристики тока

Для сравнительной оценки всевозможных переменных токов применяют критерии, именуемые параметрами переменного тока , среди которых:

  • период;
  • амплитуда;
  • частота;
  • круговая частота.

Период – отрезок времен, когда производится законченный цикл изменения тока. Амплитудой называют максимальное значение. Частотой переменного тока назвали количество законченных периодов за 1 сек.

Перечисленные выше параметры дают возможность отличать различные виды переменных токов, напряжений и ЭДС.

При расчете сопротивления разных цепей воздействию переменного тока допустимо подключить еще один характерный параметр, именуемый угловой либо круговой частотой . Этот параметр определяется скоростью вращения вышеупомянутой рамки под определенным углом в одну секунду.

Важно! Следует понимать, чем отличается ток от напряжения. Принципиальная разница известна: ток является количеством энергии, а напряжением называется мера .

Переменный ток получил свое название, потому что направление движения у электронов безостановочно изменяется, как и заряд. У него встречается различная частота и электрическое напряжение.

Это и является отличительной чертой от постоянного тока, где направление движения электронов неизменно . Если сопротивление, напряжение и сила тока неизменны, а ток течет только в одну сторону, то такой ток является постоянным.

Для прохождения постоянного тока в металлах потребуется, чтобы источник постоянного напряжения оказался замкнут на себя при помощи проводника, которым и является металл. В отдельных ситуациях для выработки постоянного тока применяют химический источник энергии, который называется гальваническим элементом.

Передача тока

Источники переменного тока – обычные розетки. Они располагаются на объектах разнообразного назначения и в жилых помещениях. К ним подключаются различные электрические приборы, которые получают необходимое для их работы напряжение.

Использование переменного тока в электрических сетях является экономически обоснованным, поскольку величина его напряжения может преобразовываться к уровню необходимых значений. Совершается это при помощи трансформаторного оборудования с допускаемыми незначительными потерями. Транспортировка от источников электроснабжения к конечным потребителям является более дешевой и простой.

Передача тока к потребителям начинается непосредственно с электростанции, где используется разновидность чрезвычайно мощных электрических генераторов. Из них получают электрический ток, который по кабелям направляется к трансформаторным подстанциям. Зачастую подстанции располагают неподалеку от промышленных либо жилых объектов электрического потребления. Полученный подстанциями ток преобразуется в трехфазное переменное напряжение.

В батарейках и аккумуляторах содержится постоянный ток , который отличается устойчивостью свойств, т.е. они не изменяются со течением времени. Он используется в любых современных электрических изделиях, а еще в автомобилях.

Преобразование тока

Рассмотрим отдельно процесс преобразования переменного тока в постоянный. Данный процесс производится при помощи специализированных выпрямителей и включает три шага:

  1. Первым шагом подключается четырехдиодный мост заданной мощности. Это в свою очередь позволяет задать движение однонаправленного типа у заряженных частиц. Кроме того, он понижает верхние значения у синусоид, свойственных переменному току.
  2. Далее подключается фильтр для сглаживания либо специализированный конденсатор. Это осуществляется с диодного моста на выход. Сам же фильтр способствует исправлению впадин между пиковыми значениями синусоид. А подключение конденсатора значительно снижает пульсации и приводит их к минимальным значениям.
  3. Затем производится подключение устройств, стабилизирующих напряжение, с целью снижения пульсаций.

Данный процесс, в случае необходимости, способен производиться в двух направлениях, конвертируя постоянный и переменный ток.

Еще одной отличительной чертой является распространение электромагнитных волн по отношению к пространству. Доказано, что постоянный тип тока не позволяет электромагнитным волнам распространяться в пространстве, а переменный ток может вызывать их распространение. Кроме того, при транспортировке переменного тока по проводам индукционные потери значительно меньше, нежели при передаче постоянного тока.

Обоснование выбора тока

Разнообразие токов и отсутствие единого стандарта обуславливается не только потребностью в различных характеристиках в каждой индивидуальной ситуации. В решении большинства вопросов перевес оказывается в пользу переменного тока. Подобная разница между видами токов обуславливается следующими аспектами:

  • Возможность передачи переменного тока на значительные расстояния. Возможность преобразования в разнородных электрических цепях с неоднозначным уровнем потребления.
  • Поддержание постоянного напряжения для переменного тока оказывается в два раза дешевле, нежели для постоянного.
  • Процесс преобразования электрической энергии непосредственно в механическую силу осуществляется со значительно меньшими затратами в механизмах и двигателях переменного тока.

Переменный ток – род тока, направление протекания которого непрерывно меняется. Становится возможным, благодаря наличию разницы потенциалов, подчиняющейся закону. В повседневном понимании форма переменного тока напоминает синусоиду. Постоянный способен изменяться по амплитуде, направление прежнее. В противном случае получаем переменный ток. Трактовка радиотехников противоположна школьной. Ученикам говорят — постоянный ток одной амплитуды.

Как образуется переменный ток

Начало переменному току положил Майкл Фарадей, читатели подробнее узнают ниже по тексту. Показано: электрическое и магнитное поля связаны. Ток становится следствием взаимодействия. Современные генераторы работают за счет изменения величины магнитного потока через площадь, охватываемую контуром медной проволоки. Проводник может быть любым. Медь выбрана из критериев максимальной пригодности при минимальной стоимости.

Статический заряд преимущественно образуется трением (не единственный путь), переменный ток возникает в результате незаметных глазу процессов. Величина пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадь, охваченную контуром.

История открытия переменного тока

Впервые переменным токам стали уделять внимание ввиду коммерческой ценности после появления на свет изобретений, созданных Николой Тесла. Материальный конфликт с Эдисоном отметил сильным отпечатком судьбы обоих. Когда американский предприниматель забрал назад обещания перед Николой Тесла, потерял немалую выгоду. Выдающемуся ученому не понравилось вольное обращение, серб выдумал двигатель переменного тока промышленного типа (изобретение сделал намного раньше). Предприятия пользовались исключительно постоянным. Эдисон продвигал указанный вид.

Тесла впервые показал: переменным напряжением можно достичь гораздо больших результатов. В особенности, когда энергию приходится передавать на большие расстояния. Использование трансформаторов без труда позволяет повысить напряжение, резко снижая потери на активном сопротивлении. Приемная сторона параметры вновь возвращает к исходным. Неплохо сэкономите на толщине проводов.

Сегодня показано: передача постоянного тока экономически выгоднее. Тесла изменил ход истории. Придумай ученый преобразователи постоянного тока, мир выглядел бы иначе.

Начало активному использованию переменного тока положил Никола Тесла, создав двухфазный двигатель. Опыты передачи энергии на значительные расстояния расставили факты по своим местам: неудобно переносить производство в район Ниагарского водопада, гораздо проще проложить линию до места назначения.

Школьный вариант трактовки переменного и постоянного тока

Переменный ток демонстрирует ряд свойств, отличающих явление от постоянного. Вначале обратимся к истории открытия явления. Родоначальником переменного тока в обиходе человечества считают Отто фон Герике. Первым заметил: заряды природныедвух знаков. Ток способен протекать в разном направлении. Касательно Тесла, инженер больше интересовался практической частью, авторские лекции упоминают двух экспериментаторов британского происхождения:

  1. Вильям Споттисвуд лишен странички русскоязычной Википедии, национальная часть — замалчивает работы с переменным током. Подобно Георгу Ому, ученый — талантливый математик, остается сожалеть, что с трудом можно узнать, чем именно занимался муж науки.
  2. Джеймс Эдвард Генри Гордон намного ближе практической части вопроса применения электричества. Много экспериментировал с генераторами, разработал прибор собственной конструкции мощностью 350 кВт. Много внимания уделял освещению, снабжению энергией заводов, фабрик.

Считается, первые генераторы переменного тока созданы в 30-е годы XIX века. Майкл Фарадей экспериментально исследовал магнитные поля. Опыты вызывали ревность сэра Хемфри Дэви, критиковавшего ученика за плагиат. Сложно потомкам выяснить правоту, факт остается фактом: переменный ток полвека просуществовал невостребованным. В первой половине XIX-го века выдуман электрический двигатель (авторство Майкла Фарадея). Работал, питаемый постоянным током.

Никола Тесла впервые догадался реализовать теорию Араго о вращающемся магнитном поле. Понадобились две фазы переменного тока (сдвиг 90 градусов). Попутно Тесла отметил: возможны более сложные конфигурации (текст патента). Позднее изобретатель трехфазного двигателя, Доливо-Добровольский, тщетно силился запатентовать детище плодотворного ума.

Продолжительное время переменный ток оставался невостребованным. Эдисон противился внедрению явления в обиход. Промышленник боялся крупных финансовых потерь.

Никола Тесла изучал электрические машины

Почему переменный ток используется чаще постоянного

Ученые доказали недавно: передавать постоянный ток выгоднее. Снижаются потери излучения линии. Никола Тесла перевернул ход развития истории, правда восторжествовала.

Никола Тесла: вопросы безопасности и эффективности

Никола Тесла посетил конкурирующую с эдисоновской компанию, продвигая новое явление. Увлекся, часто ставил эксперименты на себе. В противовес сэру Хемфри Дэви, который укоротил жизнь, вдыхая различные газы, Тесла добился немалого успеха: покорил рубеж 86 лет. Ученый обнаружил: изменение направления течения тока со скоростью выше 700 раз в секунду делает процесс безопасным для человека.

Во время лекций Тесла брал руками лампочку с платиновой нитью накала, демонстрировал свечение прибора, пропуская через собственное тело токи высокой частоты. Утверждал: явление безвредно, даже приносит пользу здоровью. Ток, протекая по поверхности кожи, одновременно очищает. Тесла говорил, экспериментаторы прежних дней (смотрите выше) пропускали удивительные явления по указанным причинам:

  • Несовершенные генераторы механического типа. Вращающееся поле использовалось в прямом смысле: при помощи двигателя раскручивался ротор. Подобный принцип бессилен выдать токи высокой частоты. Сегодня проблематично, невзирая на нынешний уровень развития технологии.
  • В простейшем случае применялись ручные размыкатели. Вовсе нечего говорить о высоких частотах.

Сам Тесла использовал явление заряда и разряда конденсатора. Подразумеваем RC-цепочку. Будучи заряжен до определённого уровня, конденсатор начинает разряжаться через сопротивление. Параметров элементов определяют скорость процесса, протекающего согласно экспоненциальному закону. Тесла лишен возможности использовать методы управления контуров полупроводниковыми ключами. Термионные диоды были известны. Рискнем предположить, Тесла мог использовать изделия, имитируя стабилитроны, оперируя с обратимым пробоем.

Однако вопросы безопасности лишены почетного первого места. Частоту 60 Гц (общепринятая США) предложил Никола Тесла, как оптимальную для функционирования двигателей собственной конструкции. Сильно отличается от безопасного диапазона. Проще сконструировать генератор. Переменный ток в обоих смыслах выигрывает у постоянного.

Через эфир

Поныне безуспешно ведутся споры, касаемо первооткрывателя радио. Прохождение волны через эфир обнаружил Герц, описав законы движения, показав, сродство оптическим. Сегодня известно: переменное поле бороздит пространстве. Явление Попов (1895 год) использовал, передавая первое Земное сообщение «Генрих Герц».

Видим, ученые мужи дружны между собой. Сколько уважения демонстрирует первое сообщение. Дата остается спорной, каждое государство первенство хочет присвоить безраздельно. Переменный ток создает поле, распространяющееся через эфир.

Сегодня общеизвестны диапазоны вещания, окна, стены атмосферы, различных сред (вода, газы). Важное место отводится частоте. Установлено, каждый сигнал можно представить суммой элементарных колебаний-синусоид (согласно теоремам Фурье). Спектральный анализ оперирует простейшими гармониками. Суммарный эффект рассматривается, как равнодействующая элементарных составляющих. Произвольный сигнал раскладывается преобразованием Фурье.

Окна атмосферы определяются аналогичным образом. Увидим частоты, проходящие сквозь толщу хорошо и плохо. Не всегда последнее оказывается негативным эффектом. Микроволновые печи используют частоты 2,4 ГГц, ударно поглощаемые парами воды. Для связи волны бесполезны, зато хороши кулинарными способностями!

Новичков тревожит вопрос распространения волны через эфир. Обсудим подробнее неразрешенную поныне учеными загадку.

Вибратор Герца, эфир, электромагнитная волна

Взаимосвязь электрического, магнитного полей впервые продемонстрировал в 1821 году Майкл Фарадей. Чуть позднее показали: конденсатор пригоден для создания колебаний. Нельзя сказать, чтобы связь двух событий немедленно осознали. Феликс Савари разряжал лейденскую банку через дроссель, сердечником которому служила стальная игла.

Неизвестно доподлинно, чего добивался астроном, результат оказался любопытным. Иногда игла оказывалась намагниченной в одном направлении, иногда — противоположном. Ток генератора одного знака. Ученый правильно сделал вывод: затухающий колебательный процесс. Толком не зная индуктивных, емкостных реактивных сопротивлений.

Теорию процесс подвели позже. Опыты повторены Джозефом Генри, Вильямом Томпсоном, определившим резонансную частоту: где процесс продолжался максимальный период времени. Явление позволило количественно описать зависимости характеристик цепи от элементов составляющих (индуктивность и емкость). В 1861 году Максвелл вывел знаменитые уравнения, одно следствие особенно важно: «Переменное электрическое поле порождает магнитное и наоборот».

Возникает волна, векторы индукции взаимно перпендикулярны. Пространственно повторяют форму породившего процесса. Волна бороздит эфир. Явление использовал Генрих Герц, развернув обкладки конденсатора в пространстве, плоскости стали излучателями. Попов догадался закладывать информацию в электромагнитную волну (модулировать), что используется сегодня повсеместно. Причем в эфире и внутри полупроводниковой техники.

Где используется переменный ток

Переменный ток лежит в основе принципа действия большинства известных сегодня приборов. Проще сказать, где применяется постоянный, читатели сделают выводы:

  1. Постоянный ток применяется в аккумуляторах. Переменный порождает движение – не может храниться современными устройствами. Потом в приборе электричество преобразуется в нужную форму.
  2. КПД коллекторных двигателей постоянного тока выше. По этой причине выгодно применять указанные разновидности.
  3. При помощи постоянного тока действуют магниты. К примеру, домофонов.
  4. Постоянное напряжение применяется электроникой. Потребляемый ток варьируется в некоторых пределах. В промышленности носит название постоянного.
  5. Постоянное напряжение применяется кинескопами для создания потенциала, увеличения эмиссии катода. Случаи назовем аналогами блоков питания полупроводниковой техники, хотя иногда различие значительно.

В остальных случаях переменный ток выказывает весомое преимущество. Трансформаторы — неотъемлемая составляющая техники. Даже в сварке далеко не всегда господствует постоянный ток, но в любом современном оборудовании этого типа имеется инвертор. Так гораздо проще и удобнее получить достойные технические характеристики.

Хотя исторически первыми получены были статические заряды. Вспомним шерсть и янтарь, с которыми работал Фалес Милетский.

Рекомендуем также

Преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки

Характеристики сварочного тока напрямую влияют на процесс сварки и качество соединения. Самые простейшие аппараты варят переменным током, но есть и продвинутые версии AC/DC, способные переключаться с “постоянки” на “переменку”. Чтобы понять преимущества и недостатки работы аппаратов на переменном токе, сравним их с моделями, вырабатывающими постоянное напряжение.

В этой статье:


Различие переменного и постоянного тока

Во всех электрических сварочных аппаратах используется кабель массы и держателя/горелки. Один конец является плюсом, а второй — минусом. При замыкании контактов и удержании их на расстоянии 3-5 мм, образуется электрическая дуга, которой выполняется плавление кромок основного металла. При этом подается дополнительный присадочный металл для заполнения ширины шва:

  • у полуавтоматов — проволока с катушки;
  • у РДС сварки — покрытые электроды;
  • у аргоновых моделей — проволока, подаваемая свободной рукой сварщика.

  • Но в сварочных агрегатах, генерирующих постоянный и переменный ток, внутри происходят разные физические процессы, определяющие характеристики сварочной дуги. Природа тока при этом тоже отличается.

  • Что такое переменный ток. В переменном токе есть частота или колебания. В бытовой сети — это 50 Гц. Это означает, что движущиеся хаотично электроны, перемещающиеся по синусоиде, способны поменять свое направление до 100 раз в секунду (2 раза за цикл). Аппараты, работающие на переменном токе обозначаются как AC (alternating current).
  • Что такое постоянный ток. В постоянном токе электроны (отрицательно заряженные частицы, движущиеся от минуса к плюсу) перемещаются только в одном направлении. Движение не хаотичное, а упорядоченное. Здесь нет колебаний (частот), напряжение более стабильно. Сварочные аппараты, работающие на постоянном токе обозначаются как DC (direct current).
  • Что такое полярность?

    Говоря о постоянном токе, стоит упомянуть о полярности. Полярность — это направление движения отрицательно заряженных частиц. В физике они всегда движутся от клеммы минуса к клемме плюса. У переменного тока такой четко заданной направленности нет.

    В сварочных аппаратах, работающих на постоянном токе, сварщик может выбрать, в какое гнездо установить разъем держателя (горелки), а в какой кабель массы. Поскольку электроны всегда движутся от минуса к плюсу, в каждом случае сварочный ток получит определенные свойства.

    При прямой полярности (держатель на минус, а масса на плюс) отрицательно заряженные частицы перемещаются от держателя к изделию. Это содействует:

  • скорейшему прогреву металла;
  • повышает глубину проплавления;
  • экономит расход покрытого электрода.
  • Прямая полярность актуальна для сварки толстых сталей.

    Обратная полярность подразумевает подключение держателя к плюсу, а кабеля массы к минусу. Это запускает электроны в обратном порядке — тепло концентрируется не на изделии, а на кончике электрода, снижая тепловложение на изделии. Обратная полярность применяется при сварке тонких листов железа, чтобы избежать прожогов. Но использование обратной полярности ведет к перегреву кончика электрода и его ускоренному плавлению.

    Какие аппараты какой ток вырабатывают

    Теперь рассмотрим, какие сварочные аппараты вырабатывают переменный или постоянный сварочный ток.

    Трансформаторы

    Выпрямители

    Инверторы

    Именно трансформаторы вырабатывают переменный ток для сварки. Для этого в их конструкции используется две обмотки — первичная и вторичная. Они наматываются на стальной сердечник, который значительно утяжеляет массу аппарата. Переменный ток из бытовой сети 220 V или трехфазной 380 V поступает на первичную обмотку. За счет большого количества витков возникает электромагнитное поле с концентрацией на сердечнике. На вторичную обмотку подается уже сниженное напряжение около 70-90 V и увеличенная сила тока до 160-300 А, в зависимости от количества витков обмотки трансформатора.

    Трансформаторы используются только для РДС сварки покрытыми электродами. В зависимости от мощности сварочного тока определяется толщина проплавляемого металла.

    Сварочные выпрямители содержат внутри две обмотки трансформатора, но дополнены блоком выпрямления, преобразовывающим переменный ток в постоянный. Чаще всего преобразователи рассчитаны на сеть 380 V, чтобы равномерно нагружать фазы питания.

    Выпрямители используются на производствах и в мастерских, где требуется качественный провар толстых металлов 5-20 мм. Но за счет массивной конструкции занимают много места. Часто комплектуются колесами для перемещения по цеху. Чтобы подать их на высоту, предусмотрены петли под крюк крана или тельфера.

    Инверторы бывают на 220 и 380 V. У них входящий переменный ток с частотой 50 Гц выпрямляется и сглаживается при помощи фильтра. Затем ток возвращается снова в переменный, но его частота значительно возрастает и составляет 20-50 кГц. Есть модели, способные вывести частоту до 100 кГц. После этого ток снова преобразовывается в постоянный и фильтруется.

    Такой процесс обеспечивает чрезвычайно ровный ток, содействующий стабильному горению дуги и высокому качеству шва. Инверторные аппараты применяются при сварке ММА, MIG, TIG. Благодаря компактности внутренних узлов некоторые инверторы весят всего 3-4 кг. Большинство бытовых моделей для РДС не превышает по массе 10 кг. Но есть и промышленные версии с силой тока 400-500 А и весом 30-50 кг.

    Большинство инверторных аппаратов работают только с постоянным током, но есть профессиональные версии AC/DC, способные переключаться на переменный ток. Это расширяет их возможности применения.


    Разница между сваркой переменным и постоянным током

    Понимая отличия переменного и постоянного тока, а также особенности сварочных аппаратов, вырабатывающие их, рассмотрим разницу в сварке.

    Сварка переменным током

    Сварка постоянным током

    Дуга на переменном токе горит менее стабильно, возможно случайное затухание при небольшом изменении зазора между электродом и изделием. Присутствует характерный треск. Манипулировать дугой сложнее, порой она “гуляет”, труднее задавать форму шва.

    При сварке на переменном токе присутствует разбрызгивание металла, дуга “плюется”. Электроды на переменном токе расходуются быстрее. Во время выполнения потолочных и вертикальных швов перенос присадочного металла осложняется, некоторая его часть скапывает под действием силы тяжести вниз.

    Но сварочные аппараты, работающие на переменном токе, стоят дешевле выпрямителей и инверторов. У них простейшая конструкция и внутренние узлы, которые легко переносят суровые условия на стройке, в гараже, цеху. Ломаться здесь практически нечему — может только сгореть обмотка от перегрева. Если не перегревать трансформатор, то он будет служить долгие годы.

    Аппараты не боятся пыли, а регулировка силы тока осуществляется приближением или отдалением первичной обмотки от вторичной. Все элементы простые и надежные, оборудование имеет повышенную ремонтопригодность с низкой стоимостью комплектующих.

    Сварка на постоянном токе отличается стабильной дугой, шов вести легче, контролируя чешуйчатость, ширину и высоту валика. Дуга не трещит, а шелестит. Жидкий металл разбрызгивается меньше, капля лучше переносится на изделие. Постоянный ток более удобен для сварки не только в нижнем, но и в вертикальном и в потолочном положении.

    Когда входящее напряжение “скачет”, аппараты с постоянным током теряют только силу рабочего тока, но дуга остается стабильной. Качество шва уже не зависит на 100% от опытности сварщика, а обеспечивается лучшими характеристиками сварочного тока.

    Но инверторы стоят дороже, чем трансформаторы. У них более сложное внутреннее оснащение и дорогостоящий ремонт. Инверторные сварочные аппараты чувствительны к пыли и ударам, тряске. При использовании на стройке или в цеху следует быть осторожным, а также регулярно продувать внутренние схемы от пыли.

    Области применения

    Исходя из этого сравнения работы аппаратов с переменным и постоянным током можно сделать вывод, что трансформатор подойдет для периодической сварки неответственных конструкций из малоуглеродистых сталей. Желательно, чтобы сварка велась в нижнем положении. При этом у сварщика должна быть определенная квалификация, иначе швы будут очень плохими. Трансформатор “выживет” в строительных условиях, частых транспортировках, запыленных помещениях. Это оптимальный варит для дачи, гаража, чтобы сэкономить.


    Источник видео: Виталий М

    Но трансформаторы с переменным током могут пригодиться и для профессиональных задач. Например, при сварке покрытыми электродами алюминия или ржавого металла, который невозможно очистить. Они лучше инверторов, поскольку постоянное изменение направления движения электронов содействует разрушению оксида алюминия или загрязнений на поверхности. Постоянный ток на такое не способен (только в сочетании с импульсом)

    Инверторы лучше подойдут для новичков, чтобы учиться варить. С ними легче работать во всех пространственных положениях, а также сваривать:

  • мало и высокоуглеродистую сталь;
  • нержавеющую сталь;
  • чугун.
  • Изменение полярности поможет сварить тонкий металл 1-2 мм без прожогов. Но за инверторами требуется более тщательный уход и бережное обращение, иначе частые поломки дорого обойдутся.

    Для профессиональной деятельности или частной мастерской лучше купить сварочные аппараты AC/DC. Переключаясь с переменного на постоянный ток, вы сможете качественно варить любые металлы и наслаждаться приятным шелестом электрической дуги.

    Советы по выбору

    Выбирая сварочный аппарат переменного тока, обращайте внимание на следующие характеристики:

  • Сила тока. Для металлов 3-5 мм достаточно 200 А. Если требуется сваривать стали сечением до 10 мм, следует купить трансформатор с показателями в диапазоне 250-300 А.
  • Вес. При частом перемещении по рабочей площадке выбирайте легкие модели до 8-10 кг. Для стационарного использования подойдут любые, независимо от удельного веса и конструкции.
  • Вольтаж (V). Для гаража и дачи достаточно модели на 220 V. В мастерскую лучше взять 380 V.
  • Продолжительность нагрузки. Сокращенно обозначается ПН и указывает в процентах, сколько аппарат способен варить на максимальном токе без перерыва. Например, показатель ПН 60% означает, что нагружать трансформатор можно по 6 минут из 10. Если работа включает процесс сборки, шлифовки, то хватит и ПН 40%. Для постоянной сварки лучше найти модели с ПН 80-100 %.
  • Напряжение холостого хода. Бывает 30-90 V. Чем выше — тем легче зажечь дугу, но тем опаснее держаться за изделие в процессе сварки.
  • Не забудьте про качественную маску для сварки, чтобы хорошо видеть сварочную ванну и защитить при этом глаза. Чтобы швы были прочные даже на переменном токе, важны хорошие электроды. Лучше выбирайте с рутиловым или основным покрытием. Они отлично плавятся и содействуют переносу капли металла. Никогда не покупайте для “переменки” электроды с целлюлозным покрытием.

    Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А
    1-2 2 25-100
    3-4 3 90-150
    5-6 4 150-200

    Ответы на вопросы: преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки

    Как регулировать силу тока трансформатора? СкрытьПодробнее

    Регулировка силы тока возможна двумя способами. Первый — плавный, путем вращения рукоятки на корпусе. Она сводит и разводит катушки первичной и вторичной обмотки между собой, от чего изменяется электромагнитное поле. Если нужно убавить ток — вращайте ручку против часовой стрелки. Для добавления силы тока, крутите ручку по часовой стрелке.

    Второй способ — ступенчатый. Он есть только у промышленных версий и заключается в переключении витков обмотки. Механизм действует быстро, но не позволяет установить точных значений. У большинства трансформаторов нет дисплея, поэтому дугу нужно пробовать на черновом металле каждый раз после изменения настроек.

    Как уменьшить ток, если ручка уже накручена до упора? СкрытьПодробнее

    Бывает, что сила тока убавлена до минимума, а металл все-равно прожигается. Тогда используют дополнительное приспособление — сталистую пружину, фиксируемую между прижимом массы и изделием. Ее витки создают дополнительное сопротивление, снижая силу тока. Но при этом пружина греется, поэтому расположите ее на негорючей поверхности или подвесьте.

    Можно ли на переменном токе заварить трещину на чугуне? СкрытьПодробнее

    Лучше использовать аппараты с постоянным током. Но если такой возможности нет, намотайте в один ряд поверх покрытого электрода оголенную медную проволоку. Она будет плавиться и добавляться вместе с присадочным металлом, смягчая сплав. Это сократит количество микротрещин при остывании чугуна.

    Трансформатор сильно тарахтит, что делать? СкрытьПодробнее

    Да, аппараты на переменном токе сильно гудят и тарахтят. Работать рядом целый день не комфортно. Снизить шум можно, установив аппарат на резиновый коврик, плотно стянув все соединения на корпусе, подложив в соприкасающиеся металлические части кожуха прослойки асбеста.

    Что делать, если произошло короткое замыкание обмотки трансформатора? СкрытьПодробнее

    Если сам проводник целый, потребуется перемотать катушку трансформатора с нанесением нового слоя изоляции. В случае обрыва проводника нужна новая обмотка. Лучше доверить эту работу сервисному центру.

    Остались вопросы

    Оставьте Ваши контактные данные и мы свяжемся с Вами в ближайшее время

    Обратная связь


    Двигатели переменного тока и постоянного тока: в чем разница?

    Электродвигатели — это машины, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую. Хотя они доступны во многих вариантах, их можно разделить на две основные категории: двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока.

    И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока имеют одинаковую функцию; то есть преобразовывать электрическую энергию в механическую. Однако при выборе двигателя важно знать разницу между двигателями переменного и постоянного тока, поскольку каждый из них имеет разные требования к конструкции, питанию и управлению. В следующей статье обсуждаются различия между двумя типами двигателей, включая основные конструктивные и рабочие характеристики, преимущества и области применения. Купить электрический двигатель можно на сайте https://psnab.ru

    Обзор двигателей переменного тока

    Как следует из названия, двигатели переменного тока используют переменный ток (AC) для выработки механической энергии. Стандартная конструкция состоит из статора с обмоткой, встроенной по окружности, и свободно вращающейся металлической части (т. е. ротора) в центре.

    Когда ток подается на обмотки статора в двигателе переменного тока, создается вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует электрический ток внутри электропроводного ротора и, следовательно, образует второе вращающееся магнитное поле. Взаимодействие между первым магнитным полем и вторым магнитным полем заставляет вращаться ротор.

    При выборе электродвигателя переменного тока для применения необходимо учитывать два критических фактора:

    • Рабочая скорость (в оборотах в минуту): максимальная скорость, которую может достичь двигатель, рассчитывается по следующей формуле: (60 x частота сети переменного тока в Гц) ÷ количество полюсов двигателя
    • Пусковой крутящий момент, создаваемый двигателем при запуске с нулевой скоростью.

    Обзор двигателей постоянного тока

    Двигатели постоянного тока используют постоянный ток (DC) с постоянным напряжением для выработки механической энергии. Двигатели постоянного тока состоят из вращающейся обмотки якоря (т. е. Ротора) и статора возбуждения с обмотками, которые образуют набор неподвижных электромагнитов. Другой ключевой компонент двигателя постоянного тока — это коммутатор, прикрепленный к якорю.

    Когда ток течет через двигатель постоянного тока, внутри статора возбуждения и вокруг обмотки якоря создается магнитное поле. Взаимодействие между этими двумя магнитными полями создает электромагнитную силу, которая заставляет якорь вращаться. Коммутатор изменяет направление тока в якорь и тем самым позволяет ему продолжать вращение, пока ток течет через систему.

    Двигатели постоянного тока могут использоваться для создания различных уровней скорости и крутящего момента. Регулировка уровней напряжения, подаваемого на якорь, или статического тока возбуждения изменяет выходную скорость.

    Преимущества двигателей переменного тока перед двигателями постоянного тока

    И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока демонстрируют уникальные преимущества, которые делают их пригодными для различных применений. Ниже мы описываем преимущества, предлагаемые обоими типами двигателей.

    К преимуществам двигателей переменного тока можно отнести:

    • Более низкие требования к пусковой мощности
    • Лучший контроль над начальным уровнем тока и ускорением
    • Более широкие возможности настройки для различных требований к конфигурации и изменения требований к скорости и крутящему моменту
    • Повышенная прочность и долговечность

    К преимуществам двигателей постоянного тока можно отнести:

    • Более простые требования к установке и обслуживанию
    • Более высокая пусковая мощность и крутящий момент
    • Более быстрое время отклика на пуск / остановку и ускорение
    • Более широкий выбор для различных требований к напряжению

    Применение двигателей переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока

    Как указано выше, двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока подходят для различных применений. В промышленном секторе долговечность, гибкость и эффективность двигателей переменного тока делают их идеальными для использования в приложениях для широкого спектра устройств, включая бытовые приборы, компрессоры, конвейеры, вентиляторы и другое оборудование HVAC, насосы и транспортное оборудование. Более быстрое время отклика и более стабильные уровни крутящего момента и скорости, предлагаемые двигателями постоянного тока, делают их хорошо подходящими для использования в производственном и производственном оборудовании, лифтах, пылесосах и подъемно-транспортном оборудовании.

    И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока играют критически важную роль в производстве электроэнергии в широком спектре промышленных, коммерческих и жилых помещений. Поскольку оба типа двигателей обладают преимуществами и недостатками, важно понимать разницу между ними, чтобы выбрать подходящий для своего предприятия.

    Генераторы тока: переменного и постоянного

    Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности – всему нужна электроэнергия. Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация. Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока  – важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

    Что такое генератор тока

    Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков. Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель – именно так работает генератор тока.
    В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин – генераторы постоянного или переменного тока.

    В чем разница между постоянным и переменным током

    Вспоминаем уроки физики. Электроток – заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

    Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке – переменный, в батарейке – постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт – всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт – переменный.

    Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач.

    В чем конструктивная разница между генераторами

    Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один – потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

    Особенности конструкции генераторов переменного тока

    Электростанция такого типа состоит из:

    • Внешней силовой рамы, изготовленной из высокопрочных сплавов. Корпус рассчитан на интенсивную нагрузку, возникающую при передаче магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря: чугунный кожух не «пробивается» разрядами тока.
    • Магнитных полюсов, закрепленные на корпусе болтами или шпильками. На «плюс» и «минус» монтируется обмотка.
    • Статора. Остов с катушкой возбуждения изготавливают из ферромагнитных материалов, на сердечнике устанавливают магнитные полюса, которые и образуют магнитное поле.
    • Вращающегося ротора (якоря). Задача магнитопровода – снизить вихревые токи и повысить КПД генератора постоянного тока.
    • Коммутационного узла, оснащенного щетками (обычно изготовленными из графита) и коллекторными пластинами из меди.

    Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

    Особенности конструкции генератора переменного тока

    Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла. Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности. По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.


    Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

    Асинхронным машинам характерны:

    • Отсутствие электрической связи с ротором;
    • Вращение якоря под воздействием остаточного механизма статора;
    • Измененная электрическая нагрузка на статоре.

    Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

    Принцип работы генератора постоянного тока

    Простейший  по конструкции генератор работает следующим образом:

    • Рамка вращается вокруг оси, расположенная на корпусе обмотка регулярно проходит через «минус» и «плюс» полюсов.
    • Каждый раз при достижении разнополюсных точек, происходит смена направления тока на противоположное.
    • Выходной цепи благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле, создается постоянный ток.
    • С помощью щеток с положительного или отрицательного полюса снимается потенциал и по схеме передается потребителю.

    Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.


    К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

    • Небольшой вес и компактность агрегата;
    • Возможность использовать в экстремальных условиях;
    • Отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

    Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

    Принцип работы генератора переменного тока

    Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
    Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

    Основные достоинства генераторов переменного тока

    В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

    Плюсами использования генераторов переменного тока являются:

    • Большая выходная мощность при одинаковых габаритах устройств постоянного и переменного тока;
    • Выработка электроэнергии на низких скоростях вращения ротора;
    • Проще конструкция и схема, соответственно, меньше узлов, нуждающихся в техобслуживании и ремонте;
    • Конструкция токосъемного узла отличается большей надежностью;
    • Больше эксплуатационный ресурс и меньше эксплуатационные затраты.

    Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

    Где применяются генераторы постоянного и переменного тока

    Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии. Например, на борту самолетов. Если большая мощность – не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях. Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники. 

    Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети – это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования. 

    Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока. Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств. С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.


    Какие отличия между двигателями переменного и постоянного тока

    Противостояние двух видов тока, развернувшееся в мире в конце XIX – начале ХХ веков, привело к безоговорочной победе переменного тока и постепенной капитуляции постоянного.

     

    Однако электродвигатели и переменного, и постоянного тока до сих пор используются на производстве и в быту, они совершенствуются, разрабатываются новые модели. Отсюда следует вывод, что от постоянного тока отказались не полностью.

     

    Изобретение двигателей переменного тока не следует списывать на одного человека, как это делается сейчас, многие уверенны, что все, что касается переменного тока, а заодно и сам ток, изобрел один лишь Никола Тесла. Но это не так: несколько крупных ученых разработали и изготовили свою модель двигателя. Например, одним из первых изобретателей был Чарльз Уитстон в 40-х годах XIX века, а в 1889 году русский ученый М.О. Доливо-Добровольский изобрел трехфазный двигатель, который по своим характеристикам превосходит изобретение Теслы. Фактически, двигатели по этому принципу изготавливаются до наших дней.

     

    Основное отличие конструкции двигателей:

     

    Переменного тока – обмотка на статоре, между ним и ротором воздушный зазор (его величина тоже несет в себе дополнительные свойства).

    Постоянного тока – обмотка на ротора (он называется якорь, он вращается).

    По способу возбуждения они подразделяются на двигатели независимого параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

     

    Сейчас моторы переменного тока нашли широчайшее применение в быту, промышленности, сельском хозяйстве, также они активно эксплуатируются на электростанциях. Они получили распространение, благодаря простой технологичной конструкции, высоким энергетическим показателям, надежности и стабильности работы. 

     

    Двигатели переменного тока бывают однофазные и трехфазные.

     

    Первый – однофазный – не имеет начального пускового момента и поэтому часто используется бытовых приборах, он вращается в ту сторону, в которую направляет внешняя сила. Кроме того, его мощность несколько меньше чем у трехфазных.

     

    Обмотка его статора расположена в пазах и занимает примерно 2/3. Если этому типу все-таки требуется пусковой момент, то двигатель снабжают дополнительной обмоткой (из провода меньшего сечения), сдвинутой на 90 градусов относительно рабочей. 

     

    Трехфазные асинхронные двигатели подразделяются на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором (их еще называют “с контактными кольцами”). Статор у них одинаковый. 

     

    Асинхронные с короткозамкнутым ротором являются наиболее распространенными. На статоре – трехфазная обмотка, обмотка ротора – короткозамкнутая в виде “беличьей клетки”, они размещаются в пазах, расположенных на внешней поверхности – у статора, и на внутренней – у ротора, простейший элемент обмотки – виток, состоящий из двух или нескольких параллельных проводников, которые размещены в пазах и расположены друг от друга на некотором расстоянии. Это расстояние называют шагом обмотки, который приблизительно равен одному полюсному делению.

     

    Вращающееся поле статора и пересекает проводящие обмотки ротора, создает напряжение, чем и вызывает появление тока в обмотках и вращение ротора. На силу тока влияет подключенное сопротивление, причем зависимость обратно  пропорциональная, то есть, чем выше сопротивление, тем, соответственно, сила тока ниже и наоборот. В свою очередь, вращающий момент наоборот прямо пропорционален и увеличивается с ростом сопротивления. 

     

    В случае с фазным ротором его разомкнутая обмотка выводится на контактные кольца для соединения с внешней схемой. Его используют для регулярно работающих электроприводов, не изменяющих скорость (или – в небольших пределах).

     

    Двигатели постоянного тока сейчас используются только в промышленности и в сложных приборах, где важно точное регулирование скорости работы (прокатные станы, мощные металлорежущие станки, тяга на транспорте). Их отличает высокая стоимость, а также некоторые преимущества, которые оказываются важными на сложном оборудовании: более высокий КПД, возможность плавной  и точной регулировки оборотов, частота вращения может быть очень высокой, чем в случае с переменным.

    Также в наукоемких точных отраслях используются шаговые двигатели и серводвигатели, в которых можно регулировать многие параметры.

     

    Статью предоставила компания НПП “Сервомеханизмы” www.servomh.ru – производитель и поставщик устройств линейного перемещения, электродвигателей, муфт для валов и комплектующих.

    В чем разница между потолочными вентиляторами переменного и постоянного тока? Что лучше?

    В чем разница между потолочными вентиляторами переменного и постоянного тока в 2019 году?

    AC vs DC:

    Преимущества потолочных вентиляторов с двигателями постоянного тока> Магазин для вентиляторов постоянного тока
    • Вентиляторы постоянного тока потребляют меньше энергии – до 70% меньше, чем вентилятор переменного тока.
    • Вентиляторы постоянного тока работают очень тихо.
    • Вентиляторы постоянного тока обычно имеют больше вариантов скорости, например до 9, по сравнению со стандартными 3-скоростными вентиляторами переменного тока
    • Вентиляторы постоянного тока имеют функцию прямого / обратного вращения
    • Электродвигатели постоянного тока более тонкие и представляют собой более современные узкие конструкции для потолочных вентиляторов

    Вот некоторые из наших самых популярных потолочных вентиляторов постоянного тока :

    1) Acorn DC-159 52 “

    Этот потолочный вентилятор постоянного тока очень тонкий и подходит для низких потолков e.г. HDB и Кондо. Крышка для освещения плоская и поставляется со светодиодной трехцветной опцией, достаточно яркой, чтобы осветить всю комнату.

    От 249 долларов

    2) Crestar Valueair

    Как следует из названия, эта модель отличается разумным соотношением цены и качества. Поставляется разных размеров (40 дюймов, 46 дюймов, 48 дюймов, 55 дюймов), чтобы удовлетворить различные потребности вашего дома. Поставляется с пультом дистанционного управления с сенсорным экраном и функцией прямого / обратного хода.

    от 298 $

    3) Crestar Airis

    Это новейшая модель потолочного вентилятора постоянного тока от Crestar.Изготовлен из светлого и темного дерева особого цвета, вентилятор имеет уникальные особенности, такие как трехцветный светодиод с затемнением и скорость движения вперед и назад. Есть 6 скоростей ветра, что дает вам гибкость в определении объема воздуха, который вам нравится.

    От 400 $ +

    4) Kaze Kino / Zino

    Это новейшая модель потолочного вентилятора постоянного тока от Kaze. Эта модель оснащена лопастями ABS Aerofoil, такими как крылья самолета, что создает хороший ветер для дома. Самый популярный цвет – красивый матовый черный цвет.

    От 400 долларов

    Преимущества потолочных вентиляторов с двигателями переменного тока:

    • Вентиляторы переменного тока дешевле
    • Вентиляторы переменного тока генерируют более сильную ветровую мощность
    • Вентиляторы переменного тока по-прежнему экономят энергию, потребляя до 100 Вт, что меньше по сравнению с к прочей бытовой технике.

    Магазин для вентиляторов переменного тока


    Что подойдет мне?

    Вы тоже не ошибетесь. Мы тщательно отобрали ряд потолочных вентиляторов, которые являются недорогими, надежными, с местной гарантией и хорошим обслуживанием.Если вы следите за последними тенденциями с большинством функций и современным тонким дизайном, то DC подойдет вам лучше всего. Если вы любите как можно быстрее охладить свой дом при сильном ветре, то кондиционер подойдет вам идеально.

    Свяжитесь с нами по телефону (65) 67597703 или WhatsApp (65) 85266676 или посетите нас в магазине, чтобы приобрести товар по адресу 602 Sembawang Road S758458. Спасибо!

    Разница между электричеством переменного и постоянного тока -…

    Существуют две разновидности электрического тока, протекающего через наши электрические или электронные устройства – переменный и постоянный ток.В этом уроке мы собираемся обсудить электричество постоянного и переменного тока, разницу между ними, а также некоторые плюсы и минусы каждого из них.

    DC означает постоянный ток, который легко запомнить, что ток течет напрямую из одной точки в другую. При постоянном токе ток течет по петле от более высокого напряжения к более низкому напряжению, а затем снова накачивается либо батареей, либо каким-либо другим типом источника питания.

    Физически то, что происходит с постоянным током, заключается в том, что батарея или источник питания заставляют больше электронов с помощью химического или электрического процесса направлять больше электронов на одну сторону цепи, пытаясь поддерживать напряжение.

    Переменный ток или переменный ток – это когда ток меняет направление при изменении полярности напряжения. Иногда вы можете видеть, что напряжение представлено в виде синусоидальной волны, которая движется от положительного к отрицательному, а также на мгновение не имеет разницы в напряжении.

    Это изменяющееся напряжение соответствует течению электронов сначала в одном направлении, а затем в другом. Поскольку ток все еще проходит через нагрузку, он все еще работает и требует питания. Обычно, когда вы думаете об источнике переменного тока, вы думаете о том, что выходит из сетевой розетки, а это обычно 60 или 50 герц, то есть полный цикл проходит 60 или 50 раз в секунду.Для старых ламп накаливания это означает, что в идеале они мигают быстрее, чем могут видеть наши глаза.

    DC очень просто. Легко сделать, легко использовать. В большинстве электронных устройств используется источник постоянного тока. Вы можете носить его с собой в виде небольших батарей или даже конденсаторов, и при действительно высоком напряжении он действительно лучше для передачи на большие расстояния, поскольку не страдает скин-эффектом, который поражает цепи переменного тока.

    В то же время, хотя сейчас это проще, чем сто лет назад, изменить напряжение сигнала постоянного тока все еще довольно сложно и дорого.Также сложно создать хороший сигнал переменного тока от источника постоянного тока. Большинство инверторов постоянного тока в переменное имитируют это, создавая прямоугольную волну вместо синусоиды.

    AC намного проще повышать или понижать напряжение с помощью простых и недорогих трансформаторов, что означает, что вы можете изменять напряжение для передачи электроэнергии на большие расстояния, о чем мы поговорим более подробно в следующем видео, посвященном питанию. Переменный ток можно легко генерировать механически, например, с помощью генератора, а преобразование переменного тока в постоянный – простой и эффективный процесс.Это хорошо, потому что переменный ток не работает естественным образом со многими вещами, кроме элементов с двигателями или лампами накаливания. Кроме того, он не такой портативный, что означает, что если вам нужно подавать переменный ток вдали от установленной электросети, это будет настоящей головной болью. Итак, у обоих есть свои плюсы и минусы.

    18 Разница между переменным и постоянным током [переменный и постоянный]

    В моем предыдущем руководстве по электрическому току я кратко объяснил переменный ток и постоянный ток.

    Здесь я описываю различные характеристики как переменного (AC), так и постоянного (DC) тока с помощью диаграммы. Также мы увидим переменный ток и постоянный ток.

    В чем разница между переменным и постоянным током?

    Вот разница между переменным током и постоянным током, указанная в табличной форме.

    Источник Источник Волна Источник
    # Содержание Переменный ток Постоянный ток
    01 AC обозначает переменный ток. DC представляет собой постоянный ток.
    02 Что такое переменный и постоянный ток? В электрической и электронной схеме ток, который течет в в обоих направлениях (с положительным и отрицательным проводом) с постоянной частотой, называется «переменным током». В электрической и электронной цепи ток, который течет только в в одном направлении (с положительным выводом), называется «постоянным током».
    03 Текущий Переменный ток течет в двунаправленном направлении . DC течет в однонаправленном направлении .
    04 Напряжение Работает от источника переменного тока напряжением 110 В, 240 В, 11 кВ, 33 кВ и т. Д. Работает от источника постоянного тока напряжением 5 В, 12 В, 24 В и т. Д.
    05 Мощность переменного тока вырабатывает активной (P) мощности и реактивной (Q) мощности. постоянного тока выдает только реальной (P) мощности .
    06 Частота AC имеет переменную частоту . Обычно он варьируется от 50 Гц до 60 Гц. DC имеет нулевую частоту . Этот ток не течет с частотой.
    07 Направление и величина

    (Подробности в 14 пунктах)

    Направление и величина переменного тока всегда , меняются со временем . Направление и величина постоянного тока постоянны со временем .
    08 резистивный Для ограничения переменного тока используется реактивное сопротивление (X) или импеданс (Z) . Для ограничения постоянного тока используется только сопротивление (R) .
    09 Типы AC подразделяется на разные типы – синусоидальный, трапециевидный, треугольный, квадратный и т. Д. DC подразделяется на два типа – Pure, Pulsating .
    10 Коэффициент мощности В цепи переменного тока коэффициент мощности всегда составляет от нуля (0) до единицы (1) . В цепи постоянного тока коэффициент мощности всегда равен единиц (1).
    11 Форма волны переменного тока возникает в опережающей или запаздывающей позиции. Волна постоянного тока возникает в прямом положении .
    12 Как генерируется ток? Источник переменного тока вырабатывается генератором или электростанцией. постоянного тока состоит из элемента, батареи и солнечных элементов.
    13 Закон Ома Цепь переменного тока не подчиняется закону Ома. Цепь постоянного тока подчиняется закону Ома.
    14 Б / У Используется в бытовых, коммерческих и промышленных целях. Используется в электронных схемах и приборах постоянного тока.
    15 Транспорт AC можно легко передать на дальние расстояния с помощью трансформатора. DC непросто передать на дальние расстояния.
    16 Техническое обслуживание Легко регулируется и обслуживается. Это нелегко отрегулировать.

    17. Символическое представление переменного и постоянного тока

    • Переменный ток (AC) Символ:

    • Постоянный ток (DC) Символ:

    18. Форма сигнала для переменного и постоянного тока

    Форма волны переменного тока имеет синусоидальный характер.Синусоидальная волна переменного тока всегда изменяется со временем с постоянной частотой (50 Гц или 60 Гц). Вы можете увидеть на приведенном ниже графике переменного тока.

    Он течет через положительную фазу (клемма + ve) к отрицательной фазе (клемма -ve) с изменяющейся частотой и временем.

    Двунаправленный сигнал переменного тока

    В основном, частота 50 или 60 Гц используется в бытовых, коммерческих и промышленных целях.

    Сигнал постоянного тока

    имеет прямую и постоянную природу.Из-за своей постоянной природы форма волны изменяется со временем в непрерывном установившемся направлении. Вы можете видеть на приведенном ниже графике постоянного тока.

    DC не требует наличия частоты для протекания в цепи. Постоянный ток течет в одном направлении (положительный вывод) с периодом времени.

    Однонаправленный сигнал постоянного тока

    Я рассмотрел большую часть различий между переменным и постоянным током с помощью спецификаций, символов и графиков.

    Вот еще несколько отличий, которые вы хотели бы прочитать:

    Надеюсь, изучив разницу между переменным и постоянным током, вы развеяли свои сомнения.

    Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите, чтобы я что-то объяснил, оставьте комментарий в нижеследующем разделе.

    Спасибо за чтение!

    Если вы цените то, что я делаю здесь, в DipsLab, вам следует принять во внимание:

    DipsLab – это самый быстрорастущий и пользующийся наибольшим доверием сайт сообщества инженеров по электротехнике и электронике.Все опубликованные статьи доступны БЕСПЛАТНО всем.

    Если вам нравится то, что вы читаете, пожалуйста, купите мне кофе (или 2) в знак признательности.

    Это поможет мне продолжать оказывать услуги и оплачивать счета.

    Благодарю за вашу бесконечную поддержку.

    Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электричеству на DipsLab.com портал.

    Я счастлив, поделившись своими знаниями в этом блоге. А иногда вникаю в программирование на Python.

    AC vs DC Power

    Вы когда-нибудь слышали о легендарной металлической группе AC / DC? Вы знаете, что означает это имя? Это может показаться немного странным, но на самом деле это означает электрические токи AC (переменный ток) и DC (постоянный ток). Идея названия происходит от инициалов «AC / DC» на швейной машине. Итак, что такое AC / DC и почему важно знать разницу?

    Определения

    Диаграмма, показывающая, как протекает постоянный и переменный ток в цепи.

    Электропитание переменного тока – Переменный ток, известный как переменный ток, представляет собой электрический ток с электрическими зарядами, который периодически течет в обратном направлении.Это наиболее распространенная и наиболее предпочтительная электроэнергия, поставляемая предприятиям и жилым домам. Это связано с тем, что напряжение может быть изменено через трансформатор в соответствии с передачей. Впервые он был протестирован с динамо-электрическим генератором , основанным на принципах Майкла Фарадея и созданным Ипполитом Пикси в 1832 году. математическая кривая, описывающая повторяющиеся колебания или, проще говоря, изогнутые линии), используемая в качестве метки.Это представляет собой электрический цикл и измеряется в соответствии с его циклами в секунду, поэтому каждый раз, когда ток движется в одном направлении, обратно к самому себе, он считается одним полным циклом. Это дает вам единицу измерения « Гц или Гц». Если взять типичную частоту, используемую в Европе, 50 Гц, что соответствует 60 циклам в секунду.

    Примечание. Переменный ток обычно используется в домах и на производстве с мощностью от 120 до 240 вольт.

    Питание постоянного тока – Постоянный ток, известный как постоянный ток ( Ранее гальванический ток ), постоянный ток – это электрический ток с электрическими зарядами, который течет в одном направлении.Из-за этого легче понять электрический поток из-за его постоянного напряжения / тока. Обычно он используется для зарядки аккумуляторов и в качестве источника питания для электрических устройств. Оглядываясь назад на нашу историю, вы, вероятно, уже слышали имя Thomas Edison , который представил первую электрическую установку, принадлежащую инвестору, в 1882 году и осуществил первую коммерческую передачу электроэнергии в середине 1950-х годов.

    Электропитание постоянного тока можно определить по комбинированному знаку «плюс» и «минус», по прямой или пунктирной линии.В отличие от мощности переменного тока, мощность постоянного тока не возвращается туда, откуда она была начата, поэтому частота ее электрического цикла недействительна или равна нулю.

    Примечание. Постоянный ток обычно хранится в аккумуляторах, напряжение которых может достигать 12 вольт (из-за широкой доступности оборудования на 12 вольт).

    Мощность переменного тока и мощность постоянного тока

    В чем разница между мощностью переменного и постоянного тока? Хотя это технически сложно понять, на нескольких примерах вы, по крайней мере, поймете, что есть что, а что есть что.

    Если вы читаете это, скорее всего, вы пользуетесь ноутбуком, настольным компьютером или мобильным устройством. Если вы используете ноутбук, то можно с уверенностью сказать, что вы используете как переменный, так и постоянный ток, и вот простое объяснение. Насадка или вилка, соединяющая ваш ноутбук с розеткой, использует переменный ток, но когда ток действительно достигает вашего ноутбука, адаптер питания преобразует переменный ток в постоянный. То же самое и с вашими мобильными устройствами. Настольные компьютеры, с другой стороны, имеют блоки питания, которые могут выдерживать переменный ток, постоянный ток или даже оба.Это действительно зависит от того, какой источник питания вы используете.

    Подводя итог, переменный ток имеет переменный ток 50 или 60 Гц (в зависимости от местоположения), а постоянный ток – нет. Течение переменного тока обратимо, в то время как постоянный ток может течь только в одном направлении. Переменный ток может передавать ток на большие расстояния и обеспечивать больше энергии, в то время как постоянный ток может передавать только ограниченную энергию. И, наконец, переменный ток предпочтительнее в домах и на производстве, тогда как постоянный ток более предпочтителен для электрических устройств, которые питаются от топливных элементов, батарей и генераторов.

    Примечание. Под переменным / постоянным током понимается устройство, которое может работать от любого типа тока. / 60 Гц) Без частоты Безопаснее использовать на больших расстояниях Безопасно использовать только на коротких расстояниях Обратимое направление тока Одно направление тока Представлено в виде изогнутой линии Представлен как прямая линия / линии Рекомендуется для домашнего или коммерческого использования Рекомендуется для электрических устройств, которые используют батареи или топливные элементы

    Приводы переменного тока и приводы постоянного тока: в чем разница?

    Твитнуть:

    Приводы переменного тока

    и # приводы постоянного тока играют критически важную роль в регулировании скорости и мощности в # электродвигателях.Понимание разницы между ними может помочь вам понять, что лучше всего подходит для вашего приложения.

    Понимание разницы между приводами переменного тока и привода постоянного тока, а также того, для каких типов приложений они подходят лучше всего, может помочь вам найти лучший привод для вашего приложения #motioncontrol.

    Привод – это устройство, которое используется для управления скоростью электродвигателя путем изменения частоты подачи электроэнергии к двигателю. Они играют решающую роль в общей производительности систем управления движением, обеспечивая постоянное и надежное электроснабжение двигателя даже при резких изменениях скорости.

    Эти приводы бывают разных размеров и форм, но на самом базовом уровне это могут быть приводы переменного или постоянного тока. Понимание разницы между ними может помочь вам понять, что лучше всего подходит для вашего приложения.

    Разница между приводами переменного и постоянного тока в управлении движением

    Привод переменного тока, или привод переменного тока, принимает входной переменный ток и преобразует его в постоянный, а затем преобразует этот постоянный ток обратно в переменный ток. Это двойное преобразование может показаться нелогичным, но процесс увеличивает выходной ток в десятки или сотни раз, чтобы не отставать от современных сложных приводов, не сжигая катушку двигателя.

    Привод постоянного тока или привод постоянного тока более упрощен. Эти приводы преобразуют входной переменный ток в постоянный ток для питания двигателей постоянного тока. Обычно привод постоянного тока использует несколько тиристоров для создания полупериода или полного цикла вывода постоянного тока из одно- или трехфазного входа переменного тока.

    Тенденции в приводах переменного тока и приводах постоянного тока в управлении движением

    В последние годы приводы постоянного тока потеряли популярность в широком диапазоне приложений управления движением. Их можно рассматривать как недостаточно надежные и стабильные, а их стоимость в течение всего срока службы выше.Хотя приводы постоянного тока по-прежнему являются распространенным вариантом в приложениях с низкой скоростью и высоким крутящим моментом, например, в кране.

    Приводы переменного тока

    стали более популярным выбором практически во всех других типах приложений управления движением. Приводы переменного тока обычно считаются более энергоэффективными, что снижает эксплуатационные расходы. Кроме того, они могут изменять скорость быстрее, чем двигатели постоянного тока. Однако эти преимущества в производительности достигаются за счет более сложных конструкций.

    Приводы переменного и постоянного тока

    играют критически важную роль в регулировании скорости и мощности электродвигателей.Хотя приводы переменного тока становятся все более популярными, приводы постоянного тока все еще занимают свое место в нишевых приложениях.

    Понимание разницы между этими двумя приводами и того, для каких типов приложений они лучше всего подходят, может помочь вам найти лучший привод для вашего приложения управления движением.

    Чтобы узнать больше о приводах, просмотрите приводы переменного и постоянного тока от ведущих поставщиков на сайте Motion Control Online.

    «Битва течений, Take II» – переменный ток против постоянного тока в центре обработки данных

    Разговоры о «Битве течений» проникают в общество

    Недавно я встретился с бывшей коллегой, которая сказала мне, что теперь она в «Команде Эдисона».«Затем сегодня моя жена спросила меня за обедом, слышал ли я когда-нибудь об определенном Николе Тесле и о том, каким гением он был (обратите внимание, что ни моя жена, ни коллега не инженер-электрик и никогда не проявляли интереса к нашей прекрасной профессии). А буквально на днях даже в моем любимом онлайн-журнале о велоспорте появилась ссылка на старую фотографию не очень веселого лица Николы Теслы!

    Итак, я начал задаваться вопросом, почему эта старая и давно забытая «Битва токов» с Николя Тесла как сторонником переменного тока и Томасом Эдисоном, выступающим за постоянный ток, внезапно не только привлекла внимание нас, «гиков», но и пролилась наружу. в основное русло общества.130 лет и бесчисленное количество гигаватт-часов переменного тока спустя мы очистили учебники истории и снова вступили в ожесточенные споры, которые заставили бы господ Тесла и Эдисон гордиться (к счастью, без казни на электрическом стуле каких-либо цирковых слонов!). И в качестве поля битвы 21 -го века для возрождения этого аргумента о столетнем юбилее мы выбрали одну из самых передовых и энергоемких областей современных технологий – центры обработки данных.

    Хорошо, давайте тоже включимся в эту эпическую борьбу, которая разыгрывается в центрах обработки данных, и выслушаем аргументы каждой стороны, не выбирая пока ни одного фаворита:

    1. Постоянный ток более эффективен, чем переменный ток: сторонники постоянного тока заявляют об улучшении эффективности на 25-30%, переменный ток выступает против данных, которые подразумевают незначительные различия в эффективности источников питания.
      Дело в том, что если вы сравните современный блок питания переменного тока с аналогичным усовершенствованным блоком питания постоянного тока, повышение эффективности для постоянного тока действительно будет только в пределах 2%. Однако при сравнении реальной эффективности «от сети к микросхеме» архитектура питания постоянного тока обычно на 8–12% эффективнее, в зависимости от источника питания ИТ. Конечно, нет никаких сомнений в том, что другие факторы, такие как загрузка сервера и охлаждение, имеют более глубокое влияние на эффективность центра обработки данных, чем архитектура питания, но каждое улучшение имеет значение.
    2. Постоянный ток более надежен, чем переменный ток: Независимо собранные эмпирические данные, а также лабораторные испытания свидетельствуют о том, что системы питания постоянного тока повышают надежность по сравнению с сопоставимыми системами переменного тока в 100 раз.
      Подбросьте эту монету, и вы можете сказать, что постоянный ток позволяет упростить архитектуру энергосистемы без ущерба для доступности.
    3. Постоянный ток дешевле, чем переменного тока: Этот угол дискуссии видел изрядное количество обмана, но наш собственный честный анализ показывает, что истинная стоимость системы питания постоянного тока (включая распределительное устройство, ИБП, кабели и т. Д.)) как минимум на 20% ниже, чем у сопоставимой архитектуры переменного тока.
      Однако, как указывалось выше, наибольшая экономия средств заключается в возможности упростить архитектуру и достичь такой же (или большей) экономии при значительно меньшем количестве оборудования. И именно здесь обсуждение с клиентами наших центров обработки данных становится действительно интересным, потому что, как сказал Леонардо, «простота – это высшая изощренность».

    Говоря о «простоте» – неоспоримым преимуществом постоянного тока является то, что он позволяет подключать несколько источников энергии, таких как коммунальная сеть и генерируемая на месте электроэнергия (например.г. от топливных элементов, солнца, ветра и т. д.) на общую шину без сложного управления и синхронизации.

    Являясь мировым лидером в области технологий переменного и постоянного тока, ABB находится в уникальном положении, чтобы опираться на факты – как и должна поступать надлежащая инжиниринговая компания. Однако есть некоторые сильные индивидуальные точки зрения, так что не бойтесь, выбирайте свою сторону и участвуйте в нескончаемых дебатах.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *