Home › News

Где используется переменный ток?

19.12.2017

Про автоматы переменного тока, использование на постоянный ток

Прежде всего для передачи электроэнергии от станций потребителям.

Основная проблема транспортировки электроэнергии - потери. Которые, ясен пень, должны быть как можно ниже. То, что нам, потребителям, нужно от электричества, - это его способность производить работу. То есть нужна мощность. Мощность, как известно со школьной скамьи, - это произведение тока на напряжение. То есть одну и ту же мощность, скажем, 100 МВт, можно передать током 1 МА при напряжении 100 вольт, а можно током в 1000 А при напряжении в 100 кВ.

Но штука в том, что провода тоже обладают сопротивлением. А значит, на них непременно рассеивается мощность, причём эта мощность - чисто потери. Бесполезный нагрев окружающей среды. И эти потери пропорциональны квадрату тока, как учит та же школа. Значит, вот в этих двух примерах потери в линии электропередач будут различаться в миллион раз.

Вот за этим и нужен переменный ток. Его чрезвычайно просто "трансформировать" - преобразовать напряжение с приемлемо низкими потерями в высокое для того, чтоб передать куда надо, а там, где надо, преобразовать обратно в нужное нам низкое. И знаменитая "война токов", противостояние Теслы и Эдисона, двух столпов электротехники, шла как раз вокруг того, как должны выглядеть генерирующие установки и распределительные сети: должны ли они работать на постоянном токе (Эдисон) или на переменном (Тесла). В итоге победа досталась Тесле.

Ещё одно преимущество переменного тока, почти столь же существенное, - возможность создания бесконтактных двигателей. Двигатели постоянного тока - коллекторные. Непременным элементом двигателей постоянного тока являются щётки. А это существенный недостаток таких двигателей. Во-первых, щётки изнашиваются из-да постоянного трения о коллектор. Во-вторых, что даже важнее, контакт щётка-коллектор искрит. И это неизбывно. Сам принцип работы коллекторного двигателя - постоянное подключение и затем отключение очередной секциио бмотки ротора. А отключение обмотки, с её немалой индуктивностью и с тем большим током, который через неё протекает (а хрена ли, раз крутяший момент генерируется именно протекающим током), сопровождается резким скачком напряжения самоиндукции и, как следствие, искрение. Это делает такие двигатели сильнейшим источником радиопомех, а самое главное - источником взрывоопасности на разных производствах, типа угольных шахт, мукомольных комбинатов, типографий, ткацком производстве и т. п., где в воздухе есть мелкая пыль или примеси легковоспламеняемых материалов или веществ. Двигатели переменного тока - бесконтактные. Вращающий момент в них создаётся индуцированным магнитным полем. Поэтому они не искрят, и не создают риска воспламенения или взрыва.