Категории нагрузок реле переменного и постоянного тока

Категории нагрузок реле

Цепи переменного тока (AC)

Категория нагрузки	Типичные примеры нагрузок
АС-1	Активные нагрузки или нагрузки с незначительной индуктивностью
АС-2	Коллекторные электродвигатели, включение и выключение
АС-3	Асинхронные электродвигатели с КЗ ротором, включение, выключение при вращающемся роторе
АС-4	Асинхронные электродвигатели с КЗ ротором, включение и выключение при вращающемся роторе
АС-5а	Включение люминесцентных ламп или ламп с электронным управлением разрядом
АС-5б	Включение ламп накаливания
АС-6а	Включение и отключение трансформаторов
АС-6б	Включение батарей конденсаторов
АС-7а	Небольшие индуктивные нагрузки в оборудовании для бытовой электротехники
АС-7б	Включение и отключение электродвигателей бытовой электротехники
АС-8а	Герметичные компрессоры холодильников с ручным сбросом после возникновения перегрузки
АС-8б	Герметичные компрессоры холодильников с автоматическим сбросом и перезапуском после возникновения перегрузки
АС-12	Управление резистивными нагрузками и полупроводниковыми приборами при применении опторазвязок для гальванической изоляции
АС-13	Управление резистивными нагрузками и полупроводниковыми приборами при применении трансформаторов для гальванической изоляции
АС-14	Управление небольшими электромагнитами и контакторами
АС-15	Управление электромагнитами переменного тока
АС-20	Коммутация при отсутствии тока нагрузки
АС-21	Управление резистивными нагрузками с небольшими перегрузками при переходных процессах
АС-22	Управление резистивно-индуктивными нагрузками, включая небольшие перегрузки при переходных процессах
АС-23	Коммутация электродвигателей или других мощных индуктивных нагрузок

 

Цепи переменного и постоянного тока (AC/DC)

Категория нагрузки	Типичные примеры нагрузок
А	Защитные схемы без требований к кратковременному току перегрузки
В	Защитные схемы с нормированным кратковременным током перегрузки

 

Цепи постоянного тока (DC)

Категория нагрузки	Типичные примеры нагрузок
DC-1	Активные нагрузки или нагрузки с незначительной индуктивностью
DC-3	Шунтовые электродвигатели, включение, выключение при вращающемся роторе, динамическое торможение
DC-5	Электродвигатели, включение, выключение при вращающемся роторе, динамическое торможение
DC-6	Включение ламп накаливания
DC-12	Управление резистивными нагрузками и полупроводниковыми приборами при применении опторазвязок для гальванической      изоляции
DC-13	Управление электромагнитами
DC-14	Управление электромагнитными нагрузками со встроенными ограничительными резисторами
DC-20	Коммутация при отсутствии тока нагрузки
DC-21	Управление резистивными нагрузками с небольшими перегрузками при переходных процессах
DC-22	Управление резистивно-индуктивными нагрузками, включая небольшие перегрузки при переходных процессах (например,      шунтовые электродвигатели)
DC-23	Коммутация электродвигателей или других мощных индуктивных нагрузок

У нас вы можете приобрести различные виды реле лучшего качества от проверенных производителей.

Также на нашем сайте есть компенсатор реактивной мощности в Москве в магазине компании АТ-Электросистемы, который отличается высоким качеством и недорогими ценами.

Отличие ксенона постоянного тока DC от ксенона переменного тока AC

В последнее время автолюбители стали все чаще модернизировать оптику своих автомобилей, устанавливать ксеноновые лампы вместо ламп накаливания, устанавливать биксеноновые линзы в фары и т.д. И ведь это не просто так, ксенон и светит ярче, чем галогенные лампы, и служит почти втрое дольше. А вот чем отличается ксенон DC от ксенона AC – знают немногие. И большинство,как правило, преобретают более дешевый вариант — ксенон постоянного тока DC. А зря. Предлагаем вам все же узнать основную разницу между DC и AC комплектами ксенона.

 

Основная разница между DC и АС ксеноном – в принципе питания током. Т.е. если в первом случае используется «практически постоянный» ток DC с амплитудой колебаний импульсов 40-60 Гц, то AC ксенон питается от переменного тока.

 

 

DC комплект ксенона стоит в 1,5-2 раза дешевле, чем — AС. А все потому, что в схеме блока розжига DС ксенона нет инвертора и цифрового стабилизатора выходного напряжения, поэтому он и более легкий. При этом, DC комплект служит приблизительно 1.500 часов, и производители дают на него гарантию до 6 мес.

 

При использовании блока DC совместно с АС лампой, то срок службы блока и лампы сокращается в несколько раз. Это происходит потому, что блок постоянного тока создает единичный разряд и, как следствие, лампа всегда должна разгораться заново.

 

AC ксенон работает абсолютно по другому принципу, но и его стоимость соответственно дороже чем DC. Объяснить это можно достаточно просто: в АС комплектах лампы питаются высокочастотной прямоугольной волной переменного тока, а розжиг начинается, как только напряжение достигнет 23.000 – 25.000 Вольт. Далее переменный ток в колбе создает электрическую дугу, которая излучает свет без перерывов.

 

Если вдруг питание не стабильно, блок «чувствует» затухание лампы и в необходимый момент передает импульс для ее розжига. И благодаря такой работе ксенона АС достигается наиболее высокое качество.

Помните о том, что очень важно правильно комплектовать ксенон! Если вы выбрали АС блоки, то лампы должны быть тоже АС. И никак иначе!

Отличия ксенона постоянного тока (DC) от ксенона переменного тока (AC)

Отличия ксенона постоянного тока (DC) от ксенона переменного тока (AC)

 

На первый взгляд отличить качество ксенона постоянного тока и ксенона переменного тока сложно. Только мерцание ламп выдает отсутствие в системе DC стабилизатора напряжения. Чтобы понять принцип работы каждой системы, необходимо знать их конструктивные особенности. Основной отличительный аспект ксенона AC от DC – принцип работы блока розжига. Причем это касается непосредственно момента розжига ксеноновых ламп и поддержания режима их нормального функционирования. Для создания дугового разряда между электродами лампы необходим мощный импульс. В этот момент напряжение достигает отметки в 25кВ. После запуска лампы контроль над поддержанием напряжения передается на контроллер, интегрированный в балласт. Питающее напряжение ксенона в нормальном режиме функционирования – 80В. Питание должно подаваться на систему беспрерывно.

 

В DC комплектах балласты создают нецикличный, единичный разряд. Это становится причиной дрожания электрической дуги ксенона. Для правильного розжига лампы необходим повторный импульс. Время ожидания разряда и прогрева лампы занимает несколько секунд. Все зависит от мощности блока управления ксеноновой системы. Ксенон постоянного тока значительно опережает по качеству галогеновое освещение, но уступает показателям надежности систем переменного тока. Ксенон АС безукоризненно работает, благодаря возможностям переменного тока создавать импульсы нужной частоты и мощности для бесперебойного свечения ламп. Для создания амплитуд колебаний используют источники переменного тока – инверторы. Эти устройства преобразуют низковольтный импульс в высоковольтный разряд и наоборот. Напряжение бортовой сети транспортного средства (12В) достигает нужной величины в 25КВ. При этом блоки розжига АС предусматривают двустороннюю связь между основными функциональными узлами системы. Лампы ксенона работают от прямоугольной волны высокой частоты. Специальная микросхема отвечает за обратную связь лампы с балластом. Как только мощность дугового разряда в колбе с ксеноном падает, блок управления на лампу отправляет импульс поддержания ее свечения. Корректная работа системы и мощный поток света напрямую зависит от поставляемого напряжения.
 

Комплекты переменного тока отличаются от ксенона DC также эргономичными показателями блоков управления. Ксенон  АС по весу тяжелее и габаритней, поскольку содержит преобразователь сигнала. Этот встроенный стабилизатор может размещаться отдельно от балласта или монтироваться непосредственно в его корпус. Расположение высоковольтной катушки определяет, какого строения будет блок АС – одно- или двухкомпонентного. Форма устройства может быть стандартно (normal) или тонкой (Slims).
 

Большинство владельцев авто в качестве ксенонового освещения предпочитают использование систем переменного тока двухкомпонентного строения. Данное конструктивное решение максимально защищает проводку автомобиля от опасных проводов высокого напряжения, поскольку они рассредоточены по периметру специального изолированного пластикового блока. Балласты с вынесенной катушкой более мощные, сводят до минимума возникновение помех в вещании радиоаппаратуры транспортного средства, наводок от высоковольтных узлов, пагубно влияющих на работоспособность электроники авто. В некоторых моделях двухкомпонентного строения устанавливают дополнительные заглушки помех. Часто современные ксеноновые системы используют лампы, совмещенные с игниторами в одно целое.
 

Блоки ксенона переменного тока, в отличие от узлов управления DC, издают громкий сигнал (писк) при розжиге лампы, который затихает по мере ее накаливания. Этот звук помогает уловить момент готовности ксенона к использованию. Ксеноновое освещение с балластами постоянного и переменного тока требует правильного подбора ламп. Их маркировка аналогична — АС, DC. От соответствия этих параметров зависит срок службы ксенона в целом (ламп и балласта), корректность его работы. Износостойкость блоков розжига и ламп, качество и беспрерывность светового потока уменьшается в разы, если использовать блок DC с лампами АС. Будет появляться «подрагивание» светового потока, поскольку нет стабильности в дуговом разряде. А коль лампу DC подключить к блоку АС, функционировать система вообще не будет. Ведь блок АС не создает полярность, так необходимую для работы ламп постоянного тока. При подключении DC блока к DC лампе минимальный срок службы комплектующих составляет 1 год. Время работы ксенона переменного тока составляет 3000 часов, ксенона DC – в два раза меньше (1,5тыс. часов).
 

Наиболее весомое отличие между двумя видами ксенона – стоимость. Блоки переменного тока значительно дороже DC систем. Причина кроется в оснащенности дополнительными компонентами. Не разбирая блоки розжига и лампы, сложно визуально определить, какой ксенон предлагают. Выбирать подобные системы освещения стоит вместе со специалистами, доверять добросовестным продавцам. Некоторые умельцы размещают в ксеноне DC муляжи инверторов, обманывая невнимательных покупателей. В чем системы ксенонового освещения АС и DC похожи – в стойкости к термальным перепадам. Конструктивные особенности каждой модели предполагают стойкость компонентов к атмосферному воздействию: корпус герметично запаян, наиболее уязвимые элементы надежно спрятаны от проникновения влаги.

 

Исходя из вышеизложенного, проанализировав статистику по процентам брака (АС – до 2%, DC- более 5%), видно, что отличия ксенона постоянного тока от ксенона AC колоссальные. Какой тип освещения и блоков управления выбрать, зависит от потребностей и возможностей каждого владельца авто. Оценив надежность и уровень выполнения комплектующих, становится понятно, что комплект АС никогда не будет стоить дешево. Не стоит поддаваться на пеструю рекламу и гоняться за дешевизной. Купив некачественный ксенон, возрастает вероятность повторной траты денег.

Чем отличается AC и DC ксенон?

На сегодняшний день в Украине в продаже находятся множество ксеноновых ламп с разными типами блоков розжига AC и DC. По своей сути, это один и тот же ксенон, но он имеет некоторые отличия, о которых мы обязаны вас проинформировать. Сегодня речь пойдет о отличиях между AC и DC ксеноном.

Вступительная часть

Важно понимать, что визуально два блока не имеют никаких отличий. Но самое главное их различие, что AC это блоки переменного тока, а DC – постоянного. Следовательно, заметить этот фактор вы можете при их работе, а точней в момент розжига и поддержания тлеющего разряда. Именно мерцание ламп выдает блоки розжига DC.

Чтобы вы поняли более детально, вам необходимо знать конструктивные особенности AC и DC ксенона. Как мы уже сказали, их принцип работы виден в момент розжига ксеноновой лампы и поддержи процесса горения. Чтобы система могла образовать электрическую дугу между электродами в колбе лампы необходима невероятно мощная подача импульса, а именно сила тока до 25000В.

В момент запуска системы, для эффективного функционирования лампы необходима беспрерывная подача тока со средним напряжением 80-85 В, за этот процесс отвечает контроллер, который находится в балластах (блоках розжига). Такой принцип работы блоков розжига ксеноновых ламп. В АС блока же присутствует игнитор (инвертер) и стабильно работающий стабилизатор, в отличие от комплектов DC.

Комплекты блоков розжига DC: как работают

Технология адаптивных блоков розжига и ксеноновых ламп с постоянных ток DC имеют значительно меньшую стоимость, легкий вес и небольшие габариты. Их технология обеспечивает единичный и нецикличный разряд, что приводит, как правило, к вибрации электрической дуги и мерцанию света самого ксенонового источника. Чтобы система работала правильно необходим повторный импульс, что требует несколько секунд для дополнительной подачи тока.

Хотим заметить, что система DC по качеству намного лучше, чем галоген, но все же уступает комплектам AC с переменным током.

Комплекты блоков розжига АС: как работают

Данная технология работает намного стабильнее и лучше, поскольку оснащена специальным стабилизатором, выравнивающим напряжение в системе. Как это все работает. АС блоки создают импульсы необходимой частоты и мощности, что в свою очередь обеспечивает бесперебойность и стабильность выдачи света лампами. Благодаря специальным игниторам (еще их называют инверторами), которые проводят преобразование низковольтного тока в высоковольтный импульс и наоборот.

В итоге из бортовой сети автомобиля 12 или 24 в обеспечивается заданная генерация тока в 25000 В, что за несколько секунд выполняет розжиг лампы. Хотелось бы отметить, что блоки АС имеют двустороннюю связь с ксеноновыми лампами, что положительно сказывается на самой лампе. В случае если свет начинает тухнуть – блок обеспечивает подачу высоковольтного импульса. Из этого можно сделать вывод, что комплекты ксенона AC более стабильны и работают намного качественней и дольше, а самое главное у них нет мерцаний и скачков напряжения.

Параметры	Блоки AC	Блоки DC
Ток	Переменный	Постоянный
Стартовый импульс	Один мощный импульс в 25000 В, что обеспечивает моментальный розжиг ксеноновой лампы. Лампа моментально разжигается, не наблюдается мерцаний и снижения яркости света.	Иногда стартовый импульс полностью не активизирует электрическую дугу, а поэтому приходится ждать повторной реакции, что занимает намного больше времени и свет лампы мерцает.
Вес	Имеют больший вес, чем блоки с постоянным током, благодаря конструктивным особенностям.	Характеризуются максимальной легкостью, а поэтому не создают давление на блок фары.
Габариты	Бывают разными. Зависит от поколейний.	Практически всегда одинаковый размер.
Конструкция	Имеют игнитор (инвертер) и стабилизатор.	Отсутсвует.
Форм-фактор	Бывают стандартного размера и слим (для авто с маленьким подкапотным пространством).	В 99% случаев имеют стандартный размер.
Звуковой сигнал	Обладают специальным звуковым сигналом, который со временем затухает и оповещает водителя о пригодности ксенона для использования и начала движения авто.	Блоки розжига постоянного тока не обеспечивают подачу звукового сигнала для водителя, а поэтому приходится ждать дольше, чтобы начать движение.
Лампы	Используется исключительно с лампами переменного тока АС. Если подключить блок с лампами DC, то свечение не активизируется, поскольку блок не создает специальную полярность, которая нужна для функционирования ламп с постоянным током.	Необходимо использовать исключительно с лампами DC. Если же подключить блок к лампам с переменным током АС, то увеличивается износ и ламп, и разжигающего изделия. К тому же свет ламп АС будет «дрожать», за счет отсутствия стабильности в дуговом разряде
Длительность эксплуатации	Использовав лампы и блоки АС комплект прослужит в среднем 2500-3000 часов.	Пользуясь лампами и блоками DC свет фар будет годен в течении 1500-2000 часов.
Процент дефективности	2-3%	около 7%
Надежность	Блоки обладают высокой надежностью и стабильностью работы, не допускают короткого замыкания и гарантируют бесперебойность свечения ксеноновой лампы.	Надежность, по сравнению с блоками розжига АС немного снижена, не говоря о стабильности функционирования и бесперебойности свечения ксенонового излучателя.
Устойчивость к температурным перепадам	Блоки обладают высокой устойчивостью к перепадам температуры, корпус надежно и герметично запаян, а элементы, которые максимально подвержены выходу из строя при попадании влаги — спрятаны.	Стоит отметить, что блоки DC и AC по устойчивости к температуре идентичны. К тому же, благодаря качественному герметику блоки постоянного напряжения не подвержены попаданию влаги.
Стоимость	За счет того, что блоки розжига АC оснащаются дополнительными компонентами, они стоят на порядок дороже, чем устройства постоянного тока.	Стоят намного дешевле, чем блоки розжига с переменным током, поскольку отсутствуют важные компоненты, например, стабилизатор напряжения.

(DC – direct current, постоянный ток, АС – alternating current, переменный ток). 3.29 Vector Control of AC Motor Drive. Преобразователь постоянного тока в переменный и

Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
1

Джендубаев А.
—
З. Р.
А
лиев И. И.

MAТLAB, Simulink и
SimPowerSystems в
электроэнергетике

Методические
указания

для самостоятельной работы студентов
,

обучающихся
по н
аправлени
ю

подготовки 140400.62
»
Электроэнергетика и электротехника
«,

профиль »
Электроснабжение
»

2

3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРС
ТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБ
РАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛ
ЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ

СЕВЕРО
—
КАВКАЗСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

ГУМАНИТАРНО
—
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Джендубаев А.
—
З. Р.
А
лиев И. И.

MAТLAB, Simulink и
SimPowerSystems в
электроэнергетике

Методические указания

для самостоятельной работы студентов,

обучающихся
по

н
аправлени
ю

подготовки 140400.62
»
Электроэнергетика и электротехника
«,

профиль »
Электроснабжение
»

Черкесск

2014

4

УДК 000000

ББК 00000

И
00

Р
ассмотрен
о

на заседании к
афедры

«Электроснабжение»
.

Протокол №

4

от

11 декабря

2014

г.

Р
екомендован
о

к изданию редакционно
—
издательским
советом
СевКав
ГГТА
.

Протокол №
8

от

29 декабря

2014

г.

Рецензент:
Эркенов Н. Х.

–

к
.т.н.,
доцент

кафедры
«Электроснабжение»

И00

Джендубаев

А.
—
З.

Р
.
,

Алиев

И.

И.

MAТLAB, Simulink и
SimPowerSystems в электроэнергетике:
Методические указания для
самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлению
подготовки 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника», профиль
«Электроснабжение»

/
Джендубаев

А.
—
З.

Р.,
Алиев

И.

И.
–

Черкесск: БИЦ
СевКавГГТА, 2014.
–

2
1

с.

В мето
дических указаниях приведены данные для
самостоятельной
работы студентов

по
изучению возможностей
MAТLAB, Simulink и
SimPowerSystems

при моделирования электротехнических устройств и
систем
путем знакомства с
перечнем
демонстрационны
х

модел
ей

академической версии
MATLAB

(
R
2014
b
)
.

Также описана
последовательность действий по поиску и запуску этих примеров.

Методические указания
для самостоятельной работы
предназначен
ы

для
студентов, обучающихся по направлению подготовки 140400.62
«Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение»
.

УДК
000000

ББК 00000

©
Джендубаев А.
—
З.

Р.
,
Алиев И.И.,
2014

©

ФГБОУ
ВПО Сев
КавГГТА, 2014

5

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………
……………………………………………………………..

6

1.

С
пис
о
к

примеров

моделей

SimPowerSystems Specialized Technology

в

Help MATLAB
……………………………………
……
………………

6

2
.

П
росты
е

модел
и

SimPowerSystems Specialized Technology

(18
шт
.)

….
.

9

3
.

М
одел
и

силовой электроники (29 шт.)

…………………..
……………
……
..

10

4
.
М
одел
и

электрических машин (21 шт.)

…………………..
………….
…….
.

12

5
.
М
одел
и
электроэнергетических сетей переменного и постоянного
токов (8 шт.)

…………….
………….
……………………..
……………………………..
.

14

6
.
М
одел
и

измерения и
управления

(4 шт.)

…………………..
……
….
……..
.

14

7
.
М
одел
и
электроприводов

(37 шт.) ……………………………………
…

15

8
.
Модели г
ибких систем передачи переменного тока

(17 шт.)
…….
……

18

9
.
Возобновляемые источники энергии

(11 шт.)
…………………………
.

20

Список литературы
…
…………………
……
…………………………
….
.

2
1

6

В
ведение

Материалы, представленные в данных методических указаниях,
предназначены для дальнейшего самостоятельного изучения студентами
практически неограниченных возможностей
MATLAB
,
Simulink

и
SimPowerSystems

с точки зрения моделирования электротехнических
устройств и систем.

Кратчайшим путем для
создани
я

новой модели

может оказаться
путь, связанны
й

с поиском
демонстрационных
моделей,
которые могут
стать основой модели
,

разрабатываемой студентом в ходе проведе
ния
курсового или дипломного проектирования. Также эти примеры могут
быть использованы и в качестве шаблонов,
для
создани
я

моделей,
позволяющих
прове
сти

научны
е исследования и
ли

подтвердить
положительный эффект в ходе подготовки заявки на изобретение.

В св
язи с этим, в данных указаниях студентам предлагается
ознакомит
ь
ся с

названиями
существующи
х

демонстрационны
х

модел
ей
,
поставляемы
х

с программными продуктами
MATLAB
,
Simulink

и
SimPowerSystems
,

алгоритмом их поиска

и загрузки
.

Подробное описание этих
примеров выходит за рамки данных
указаний. Студентам предлагается выбрать интересующий его пример
,

самостоятельно изучить его описание
, особенности работы и
результаты,
полученные в ходе
моделирования.

1.

С
пис
о
к

примеров

моделей

SimPowerSystems

Specialized

Technology

в

Help MATLAB

Для получения списка примеров моделей

SimPowerSystems

необходимо запустить
MATLAB

и нажать
F
1
.
В появившемся окне
нажать (Рис.

1)
SimPowerSystems



SimPowerSystems

Examples
,

прокрутить правое окно до появления надписи
Specialized

Technology

(Рис.

2).

Далее
выбираем
интересующ
ую

нас
модел
ь

(например
,
Switchingan

Inductive

Circuit

Using a Breaker

Withno

Snubber
)

и

п
ереходим в окно
её
описания (рис.

3). При необходимости
загружаем модель,

нажав на
Open

this

Example
, и запускаем

её
.

7

Рис.

1

Рис. 2

8

Рис.

3

9

2.

Simple Models

(Простые модели)

2
.1

Switching an Inductive
Circuit Using a Breaker With
no Snubber

Коммутация индуктивной цепи с
использованием выключателя без
снеббера (RC
—
цепочка,
предотвращающая перенапряжения
при отключении)

2
.2

Steady
—
State Analysis of a
Linear Circuit

Анализ установившегося режима
линейной цепи

2
.3

Transient Analysis of a Linear

Circuit

Анализ переходных процессов

2
.4

Three
—
Winding Distribution
Transformer

Трехобмоточный
распределительный
трансформатор

2
.5

Three
—
Phase

Saturable

Transformer

Трехфазный трансформатор с
учетом насыщения магнитной цепи

2
.6

Three
—
Phase Core
—
Type
Transformer

Трехфазный
стержневой
трансформатор

2
.7

Current Transformer

Saturation

Насыщение трансформатора тока

2
.8

Use of Surge Arresters in
Transmission System

Использование вентильного
разрядника в системах передачи

2
.9

Single Phase Line
–

Time and

Frequency Domain Testing

Однофазная линия
–

частотно
—
временное тестирование

2
.10

Three
—
Phase Line (DPL and
PI Section)
–

Single
—
Phase
Energization

(DPL
–

Line, PI Section
–

line section with
–


,
т
.
е
.
П
—
образная
)

Трехфазная линия (с
распределенными и
сосредоточенными параметрами)
–

подключение одной фазы

2
.11

Computation

of

R

L

and

С

Вычисление активного
сопротивления, индуктивности и
емкости

2
.12

Dynamic Load and
Programmable Voltage
Source

Динамичная
нагрузка и
программируемый источник
напряжения

2
.13

Single Phase Dynamic Load
Block

Блок однофазной динамической
нагрузки

2
.14

Saturable Transformer with
Hysteresis Model

Насыщенный трансформатор с
учетом гистерезиса

2
.15

Cassie and Mayr Arc Models
for

a Circuit Breaker

Модель электрической дуги
Cassie

и
Mayr

при разрыве цепи

10

2
.16

Variable Inductance Modeling

Модель переменной индуктивности

2
.17

Interfacing Simulink Models
with SimPowerSystems

Установление связи
Simulink

моделей с
SimPowerSystems

2
.18

Interfacing Simscape Models
with SimPowerSystems

Установление связи
Simscape

моделей
с
SimPowerSystems

3.

Power

Electronics

Models

(
Модели силовой электроники)

3
.1

Loss Calculation in a Three
—
Phase
3
—
Level Inverter

Вычисление потерь в
трехуровневом
трехфазном
инверторе

3
.2

Comparing Three
—
Phase VSC
—
Function and Average)

(VSC
–

variable speed control,
регулятор скорости)

Сравнение

трехфазных

моделей

(
дискретных
)
регулят
оров
скорости

(Подробная, на основе
функции переключения, по
средним значениям)

3
.3

Synchronous Buck Converter

Синхронный вольтодобавочный
преобразователь

3
.4

Six
—
Pulse Cycloconverter

Шестиимпульсный понижающий
преобразователь частоты

3
.5

Speed
Control of a DC Motor
Using BJT H
—
Bridge

(
BJT
–

Bipolar Junction Transistor
)

Регулирование скорости
двигателя постоянного тока с
использованием моста на
транзисторах с биполярным
переходом

3
.6

Zener Diode Regulator

Регулятор на базе стабилитрона

3
.7

Full

Wave Rectifier

Однофазный двухполупериодный
выпрямитель со средней точкой

3
.8

Single
—
Phase Rectifier

Однофазный выпрямитель

3
.9

Three
—
Phase Rectifier

Трехфазный выпрямитель

3
.10

Three
—
Phase Thyristor Converter

Трехфазный тиристорный
преобразователь

3
.11

Ideal Switch
–

Inductive Current
Chopping

И
деальн
ый

выключател
ь
–

о
гранич
итель

амплитуды
индуктивного тока

3
.12

MOSFET Converter

–

—
oxide
—
semiconductor
field
—
effect transistor,
полевой

транзистор

со

структурой

металл
—
оксид
—
полупроводника
)

MOSFET
преобразователь

11

3
.13

GTO Buck Converter

(GTO
–

gate turn
—
off thyristor,
запираемый тиристор)

GTO

компенсированный
преобразователь

3
.14

Single
—
Phase

PWM

Inverter

(
PWM

–

pulsewidth

modulation
,
широтно
—
импульсная

модуляция
)

Однофазный инвертор с

широтно
—
импульсной
модуляцией.

3
.15

DC/DC and DC/AC PWM
Converters

(DC
–

direct current, постоянный
ток, АС
–

alternating current,
переменный ток)

Преобразователи с широтно
—
импульсной модуляцией для
преобразования постоянного
тока в постоянный и
постоянного тока в переменный

3
.16

Three
—
Phase Two
—
Level PWM
Converters

Трехфазные двухуровневые
преобразователи с широтно
—
импульсной модуляцией
(ШИМ)

3
.17

AC/DC Three
—
Level PWM
Converters

Трехуровневые ШИМ
преобразователи переменного
тока в постоянный

3
.18

Three
—
Phase

SV
—
PWM

Converter

(
SV

–

space

vector
,
пространственный

вектор
)

Трехфазный векторный
преобразователь (инвертор) с
ШИМ.

3
.19

Five
—
Cell Multi
—
Level Converter

Пятиэлементный
многоуровневый
преобразователь

3
.20

Multilevel Multiphase Space
—
Vector PWM Converter

Многоуровневый многофазный
векторный преобразователь с
ШИМ

3
.21

Three
—
Phase Three
—
Level PWM
Converter

Трехфазный трехуровневый
преобразователь с ШИМ

3
.2
2

Two
—
Level PWM Converter

and
Dead Time

Двухуровневый
преобразователь с ШИМ и
время запаздывания

3
.23

Neutral Point Clamp Inverter
and Dead Time

Преобразователь с заземленной
нейтральной точкой и время
запаздывания

3
.24

Three
—
Phase 48
—
Pulse GTO
Converter

Трехфазный 48
—
импульсный
преобразователь на запираемых
тиристорах

12

3
.25

AC
—
DC
—
AC PWM Converter

Преобразователь постоянного
тока в переменный и обратно в
постоянный с ШИМ

3
.26

Three
—
Phase Matrix Converter

Трехфазный
матричный
преобразователь

3
.27

Chopper
—
Fed DC Motor Drive
(Continuous)

Привод на основе двигателя
постоянного тока и прерывателя

(Непрерывная модель)

3
.28

Chopper
—
Fed DC Motor Drive

Привод на основе двигателя
постоянного тока и прерывателя
(Дискретная модель)

3
.29

Vector Control of AC Motor
Drive

Привод на основе двигателя
переменного тока с векторным
управлением

4.

Machine

Models

(Модели электрических машин)

4
.1

Six
—
Phase Synchronous
Machine with Post
—
Fault
Operating Strategy

Шестифазная
синхронная
машина с послеаварийной
стратегией управления

4
.2

Stepper Motor Drive
Uses:
Control System

Привод с шаговым двигат
елем

Применение: система управления

4
.3

Simplified Synchronous
Machine
–

Speed Regulation

Упрощенная синхронная машина
–

регулирование скорости

4
.4

Synchronous Machine

Синхронные машины

4
.5

Starting a Synchronous Motor

Пуск синхронного двигателя

4
.6

Mechanical Coupling of
Synchronous Generator with
Exciter System Using the
Simscape Mechanical Rotational
Port

Механическое присоединение
синхронного генератора с
системой возбуждения к блоку
механического вращения
расширения
Simscape

Mechanical

4
.7

Mechanical Coupling of
Synchronous Generator with
Exciter System

Механическое присоединение
синхронного генератора
с
системой возбуждения к блоку
двигателя внутреннего сгорания

4
.8

Three
—
Phase

Asynchronous

Machine

Трехфазная асинхронная машина

4
.9

Saturation in Three
—
Phase
Asynchronous Machine

Насыщение трехфазной
асинхронной машины

13

4
.10

Single
—
Phase

Asynchronous

Machine

Однофазная асинхронная
машина

4
.11

Single
—
Phase Asynchronous
Machine
–

Voltage Control of
Auxiliary Winding

Однофазная асинхронная
машина
–

управление
напряжением на
вспомогательной обмотке

4
.12

Single
—
Phase Asynchronous

Machine
–

Vector Control

of
AC Drive

Однофазная асинхронная
машина
–

векторное управление
приводом переменного тока

4
.13

Machine

Синхронная машина с
постоянными магнитами

4
.14

Five
—
Phase Permanent Magnet
Synchronous Machine

Пятифазная синхронная
машина
с постоянными магнитами

4
.15

Starting a DC Motor

Пуск двигателя постоянного тока

4
.16

Steam Turbine and Governor
System
–

Subsynchronous
Resonance

Паровая турбина и система
регулирования
–

подсинхронный
резонанс

4
.17

Emergency Diesel Generator
a
nd Asynchronous Motor

Авария дизель
—
генератора и
асинхронного двигателя

4
.18

Synchronous Machine and
Regulator

Синхронная машина и регулятор

4
.19

Performance of Three PSS for
Interarea Oscillations.

Uses: Control System

(PSS
–

Power System Stabilizer,
стабилизатор

энергетической

системы
)

Поведение трех стабилизаторов
энергетической системы при
межрайонных качениях.

Применение: система управления

4
.20

Switched

Reluctance Motor

Вентильный реактивный
двигатель

4
.21

Brushless DC Motor Fed by Six
—
Step
Inverter

Бесконтактный двигатель
постоянного тока,
подключенный к шестишаговому
инвертору

14

5.

Power

Utility

AC
/
DC

Models

(Модели
электроэнергетических сетей переменного и постоянного токов)

6.

Measurement and Control Models
(Модели измерения и
управления)

5
.1

Initializing a 29
—
Bus, 7
—
Power
Plant Network With the
Load
Flow Tool of Powergui

Инициализация сети, состоящей
из 7 электростанций и 29 шин,
средствами плавающей
нагрузки блока
Powergui

5
.2

Initializing a 5
—
the Load Flow Tool of Powergui

Инициализация 5
—
шинной сети
средствами плавающей
нагру
зки блока
Powergui

5
.3

STATCOM.

Uses: Control System

(
STATCOM

–

S
tatic Compensator,
статический

компенсатор
)

Фликерметр в распределенном
статическом компенсаторе.

Применение
:
система

управления

5
.4

Single
—
Phase Series
Compensated

Однофазная

последовательно

компенсированная

сеть

5
.5

Simple 6
—
Pulse HVDC
Transmission System

(
HVDC

–

high
—
voltage

direct

current
,
линия

высокого

напряжения

на

постоянном

токе
)

Простая 6
—
импульсная
высоковольтная система
электропередачи на постоянном
токе

5
.6

Three
—
Phase Harmonic Filters

Трехфазные фильтры гармоник

5
.7

Three
—
Phase Active Harmonic
Filter

Трехфазные активные фильтры
гармоник

5
.8

Three
—
Phase Line

—

Single
—
Pole
Reclosing

Трехфазный линейный
однополюсный переключатель

6
.1

Sequence and abc_to_dq0
Transformations

Порядок следования и
преобразовани
я

координат
abc

в
dq
0

6
.2

Three
—
Phase Programmable
Source, V
—
I Measurement and
Sequence Analyzer

Трехфазный программируемый
источник, измерение и анализ
последовательности тока и
напряжения

15

7.

Electric Drive Models
(Модели электроприводов)

6
.3

Three
—
Phase Programmable
Source, PLL Voltage and Power
Measurement

(
PLL

–

Phase

Locked

Loop
, система
фазовой автоматической подстройки
частоты)

Трехфазный программируемый
источник, измерение
напряжения и мощности с

фазовой автоматической
подстройкой частоты

6
.4

FFT Analysis During Simulation

(FFT
–

fast Fourier transform,
быстрое

преобразование

Фурье
)

Анализ в ходе моделирования с
помощью быстрого
преобразования Фурье

7
.1

Energy Management Systems
for a Hybrid Electric Source
(Application for a More Electric
Aircraft)

Система управления энергией
для гибридного электрического
источника (Приложение для
большинства
электрооборудования самолета)

7
.2

Supercapacitor Model

Модель суперконденсатора

7
.3

6 kW 45 Vdc Fuel Cell Stack

6
—
киловатная 45
—
вольтная

батарея топливных элементов

7
.4

Ni
—
MH Battery Model

Модель никель
—
металлогидридной батареи

7
.5

AC1
–

Six
—
Step VSI Induction
3HP Motor Drive

(
АС

–

alternating current,
переменный

ток
)

Асинхронный электропривод
мощностью 3 лошадиные силы с
шестишаговым

инвертором
напряжения

7
.6

AC2
–

Space Vector PWM VSI
Induction 3HP Motor Drive

Электропривод с векторным
управлением асинхронным
двигателем мощностью 3
лошадиные силы на основе
инвертора напряжения с
широтно
—
импульсной
модуляцией

7
.7

AC3
–

Field
—
Orient
ed Control
Induction 200 HP Motor Drive

Электропривод с поле
—
ориентированным управлением
асинхронным двигателем
мощностью
200
лошадиных

сил

7
.8

AC3
–

Сравнение подробной и
упрощенной моделей

16

7
.9

AC3
–

Sensorless Field

Oriented
Control Induction Motor Drive

Электропривод с безсенсорным,
поле
—
ориентированным
управлением асинхронным
двигателем

7
.10

AC 4
–

DTC Induction 200 HP
Motor Drive

(
DTC

–

direct torque control)

Электропривод с прямым
управлением
вращающ
им

момент
ом

асинхронного
двигателя мощностью 200
лошадиных сил

7
.11

AC4
–

Space Vector PWM
—
DTC Induction 200 HP Motor
Drive

Электропривод с
прямым
управлением вращающим
моментом
асинхронного
двигателя мощностью 2
00
лошадиных сил на основе ШИМ
с векторным управлением

7
.12

AC5
–

Сравнение подробной и
упрощенной моделей

7
.13

AC6
–

PM Synchronous 3HP
Motor Drive

Электропривод на основе
синхронного двигателя с
постоянными магнитами
мощностью 3 лошадиные силы

7
.14

AC6
–

Сравнение подробной и
упрощенной моделей

7
.15

AC 6
–

100kW Interior
Motor Drive

Электропривод на основе
синхронного двигателя с
внутренними магнитами
мощностью 100 кВт

7
.16

AC7
–

Brushless DC Motor
Drive During Speed Regulation

Бесконтактный электропривод с
двигателем постоянного тока при
регулировании скорости

7
.17

AC7
–

Simplified Models

Сравнение подробной и
упрощенной моделей

7
.18

AC7
–

Sensorless Brushless DC
Motor Drive During Speed
Regulation

Бездатчиковый, бесконтактный
электропривод с двигателем
постоянного тока при
регулировании скорости

7.19

AC8
–

PM Synchrono
us 3HP
Motor Drive

Электропривод на основе
синхронного двигателя
мощностью 3 лошадиные силы

17

7
.2
0

AC8
–

Сравнение подробной и
упрощенной моделей

7
.2
1

DC1
–

Two
—
Quadrant Single
—
Phase Rectifier 5 HP DC
Drive

(
DC

–

direct current, постоянный
ток
)

Двухквадрантный электропривод
на основе однофазного
выпрямителя и двигателя
постоянного тока мощностью 5
лошадины
х

сил

7.22

DC1
–

Two
—
Quadrant Single
—
Phase Rectifier 5 HP DC Drive
with Regenerative Braking
System

Двухквадрантный электропривод
на основе однофазного
выпрямителя, двигателя
постоянного тока мощностью 5
лошадиных сил, и системы
рекуперативного торможения

7
.2
3

DC
2
–

Four
—
Quadrant

Single
—
Phase

Rectifier

5
HP

DC

Drive

Четырехквадрантный

электропривод на основе
однофазного выпрямителя и
двигателя постоянного тока
мощностью 5 лошадиных сил

7
.2
4

DC
3
–

Two
—
Quadrant

Three
—
Phase Rectifier 200 HP DC
Drive

Двухквадрантный

электропривод
на основе трехфазного
выпрямителя и двигателя
постоянного тока мощностью
200 лошадиных сил

7
.2
5

DC4
–

Four
—
Quadrant Three
—
Phase Rectifier 200 HP DC
Drive

Четырехквадрантный
электропривод на основе
трехфазного выпрямителя и
двигателя постоя
нного тока
мощностью 200 лошадиных сил

7
.2
6

DC4
–

Four
—
Quadrant Three
—
Phase Rectifier 200 HP DC
Drive with no Circulating
Current

Четырехквадрантный
электропривод без циркуляции
тока на основе трехфазного
выпрямителя и двигателя
постоянного тока мощность
ю
200 лошадиных сил

7
.2
7

DC5
–

One
—
Quadrant Chopper 5
HP DC Drive

Одноквадрантный
электропривод постоянного тока
мощностью 5 лошадиных сил на
основе понижающего
преобразователя

18

8.

FACTS Models
(
Модели

г
ибких

систем

передачи

переменного

тока
,
FACTS

–

Flexible

Alternating

Current

Transmission

Systems
)

7
.2
8

DC5
–

One
—
Quadrant Chopper 5
HP DC Drive with Hysteresis

Current Control

Одноквадрантный
электропривод постоянного тока
мощностью 5 лошадиных сил на
основе понижающего
преобразователя с
гистерезисным контролем тока

7
.2
9

DC6
–

Two
—
Quadrant Chopper
200 HP DC Drive

Двухквадрантный электропривод
постоянного тока м
ощностью
200 лошадиных сил на основе
понижающего преобразователя

7
.
30

DC7
–

Four
—
Quadrant Chopper
200 HP DC Drive

Четырехквадрантный
электропривод постоянного тока
мощностью 200 лошадиных сил
на основе понижающего
преобразователя

7
.3
1

Mechanical Shaft

Механический вал

7
.3
2

Speed Reducer

Редуктор

7
.3
3

Mechanical Coupling of Two
Motor Drives I

Механическое соединение двух
электроприводов
I

7
.3
4

Mechanical Coupling of Two
Motor Drives II

Механическое соединение двух
электроприводов
II

7
.3
5

Winding Ma
chine

Барабанная лебёдка лифта

7
.3
6

Robot Axis Control Using
Brushless DC Motor Drives

Управление степенью
подвижности
робота с помощью
электропривода с бесщеточным
двигателем постоянного тока

7
.3
7

Aircraft Electrical Power
Generation and Distribution

Генерирование и распределение
электрической мощности
самолета

8
.1

Thyristor
—
Based

HVDC

Transmission

System

(

Model
)

(
HVDC

–

high
—
voltage

direct

current
,
линия высокого напряжения на
постоянном токе)

Высоковольтная система (линия)
электропередачи
на
постоянно
м

ток
е
, основанная на тиристорах

(Детализированная
модель)

19

8
.2

Thyristor
—
Based HVDC
Transmission System

(Average Model)

Высоковольтная система (линия)
электропередачи
на
постоянно
м

ток
е
, основанная на тиристорах

(Обычная модель)

8
.3

VSC
—
Based HVDC
Transmission System

(VSC
–

voltage
source converter,
преобразователь напряжения)

Высоковольтная система (линия)
электропередачи
на
постоянно
м

ток
е
, основанная

на
преобразователе напряжения

(Детализированная модель)

8
.4

STATCOM

(
Phasor

Model
)

(STATCOM
–

Static Compensator)

Статический
компенсатор
(Векторная модель)

8
.5

STATCOM

(

Model
)

Статический компенсатор
(Детализированная модель)

8
.6

D
—
STATCOM

(

Model
)

(D
–

distribution)

Распределенный статический
компенсатор

(Детализированная модель)

8
.7

D
—
STATCOM

(
Average

Model
)

Распределенный статический
синхронный компенсатор
(Обычная модель)

8
.8

SSSC (Phasor Model)

Uses: Control System

(SSSC
–

Static Synchronous Series
Compensator)

Последовательный статический
синхронный компенсатор
(Векторная модель)

Применение:
система управления

8
.9

SVC (Phasor Model)

(SVC
–

Static Var Compensator)

Статический компенсатор
реактивной мощности
(Векторная модель)

8
.10

Статический компенсатор
реактивной мощности
(Детализированная модель)

8
.11

TCSC

(Phasor Model)

(TCSC
–

Thyristor Controlled Series
Capacitor)

Добавочная емкость с
тиристорным управлением
(Векторная модель)

8
.12

Добавочная емкость с
тиристорным управлением

(Детализированная модель)

8
.13

SVC and PSS (Phasor
Model)

(SVC
–

Static Var Compensator, PSS
–

Power System Stabilizers)

Статический компенсатор
реактивной мощности и
стабилизатор энергосистемы

(Векторная модель)

20

9.

Renewable Energy

(Возобновляемые источники энергии)

8
.14

UPFC (Phasor Model)

Uses: Control System

(UPFC
–

Unified Power Flow
Controller)

Объединенный

регулятор

потока

мощности

(
Векторная

модель
)

Применение
:
система

управления

8
.15

Объединенный регулятор потока
мощности (Детализированная

модель)

8
.16

OLTC Phase Shifting
Transformer (Phasor Model)

(OLTC
–

О
n
—
load tape changer
)

Фазосдвигающий трансформатор
с регулированием под нагрузкой
(Векторная модель)

8
.17

OLTC Regulating Transformer
(Phasor Model)

Трансформатор с
регулированием напряжения под
нагрузкой

(Векторная модель)

9
.1

100
—
kW
Grid
—
Connected PV Array

(PV
–

Photovoltaic
)

Детализированная модель
100

кВт фотоэлектрической
батареи, подключенной к сети

9
.2

Average Model of a 100
—
kW
Grid
—
Connected PV Array

Обычная модель
100 кВт
фотоэлектрической батареи,
подключенной к сети

9
.3

Wind Farm (IG)

(IG
–

induction generator or
asynchronous generator)

Ветроэлектростанция
(Асинхронный генератор)

9
.4

Wind
—
Turbine Asynchronous

Асинхронный генератор с
ветровой турбиной в
изолированной сети

9
.5

Wind Farm (DFIG Phasor
Model)

Ветроэлектростанция (Векторная
модель генератора двойного
питания)

9
.6

Wind Farm
–

Model

Ветроэлектростанция
–

детализированная модель
генератора двойного питания

9
.7

Wind Farm
–

DFIG Average
Model

Ветроэлектростанция
–

обычная
модель генератора двойного
питания

21

Список литературы

1.
Джендубаев А.
—
З. Р., Алиев И. И.

MAТLAB, Simulink и
SimPowerSystems в электроэнергетике: учебное пособие для студентов,
обучающихся по направлению подготовки 140400.62 «Электроэнергетика
и электротехника», профиль «Электроснабжение». Черкесск

: БИЦ
СевКавГГТА , 2014 г.

2.
Курбатов, Е А.
MATLAB 7. Самоучитель.
–
М.:

: Издательский дом
«Вильямс», 2006.

3.
Черных, И В.
Моделирование электротехнических устройств в
MATLAB, SimPowerSystems и Simulink.
–
M

: ДМК Пресс; Питер, 2008.

4.
Дьяконов, В. П. и Пеньков, А. А.
MATLAB и Simulink в
электроэнерг
етике. Справочник.
–
М

: Горячая линия
—
Телеком, 2009.

5
.
youtube.com.
[В Интернете] [Цитировано: 21 12 2014 г.]
https://www.youtube.com/watch?v=
—
QtVdcS2Lko&list=PLmu_y3
—
DV2_mCc5DAIxZnyQ7itvu1RM9H.

6
. Герман
—
Галкин, С. Г.
Matlab & Simulink. Проектирование ме
хатронных
систем на ПК.
–

СПб.

: КОРОНА
—
Век, 2008.

7
. Дьяконов, В. П.
Simulink 5/6/7: Самоучитель.
–

М.

: ДМК
—
Пресс, 2008.

8
. SimPowerSystems .
MATLAB.Exponenta.
[В Интернете] [Цитировано: 15
декабрь 2014 г.]
http://matlab.exponenta.ru/simpower/book1/index.php.

9
.9

Wind Farm
–

Synchronous
Generator and Full Scale
Model

Ветроэлектростанция
–

детализированная модель
синхронного генерато
ра и
полномасштабного
преобразователя

9
.
10

Wind Farm
–

Synchronous
Generator and Full Scale
Converter (Type
4)

Average
Model

Ветроэлектростанция
–

обычная
модель синхронного генератора
и полномасштабного
преобразователя

9
.
11

Solid
—
Oxide Fuel Cell
Connected to Three
—
Phase
Electrical Power System

Твердооксидный топливный
элемент
, связанный с
трехфазовой
электроэнергетической системой

22

ДЖЕНДУБАЕВ А
брек
—
З
аур

Р
ауфович,

АЛИЕВ И
смаил
И
брагимович

MAТLAB, Simulink и SimPowerSystems

в электроэнергетике

Методические указания для самостоятельной работы студентов,
обучающихся по направлению подготовки 140400.62
«Электроэнергетика и электротехника»,

профиль «Электроснабжение»

Печатается в редакции автор
ов

Корректор

Редактор

Сдано в набор

Формат 60х84/16

Бумага офсетная.

Печать офсетная.

Усл.печ.л.

Заказ №

Тираж

Оригинал
—
макет подготовлен в Библиотечно
—
издательском

центре СевКавГГТА

369
000, г. Черкесск, ул. Ставропольская, 36

23

Передавая мощность на большие расстояния, что лучше переменного или постоянного тока?

Я фактически работал над схемами HVDC, еще в середине-конце 90-х годов. Ответ Олина Латропа отчасти прав, но не совсем. Я постараюсь не повторять слишком много его ответа, но я проясню несколько вещей.

Потери для переменного тока в основном сводятся к индуктивности кабеля. Это создает реактивное сопротивление для передачи энергии переменного тока. Распространенное заблуждение (повторяемое Олином) состоит в том, что это происходит из-за передачи власти окружающим. Это не так — виток провода на полпути между этим местом и Магеллановым Облаком будет иметь точно такое же реактивное сопротивление и вызывать точно такие же электрические эффекты, что и на вашем столе. По этой причине это называется самоиндуктивностью , и самоиндуктивность длинного кабеля передачи действительно значительна.

Кабель не теряет значительную мощность от индуктивной связи с другими металлоконструкциями — это другая половина этого распространенного заблуждения. Эффективность индуктивной связи зависит от частоты переменного тока и расстояния между кабелями. Для передачи переменного тока на частоте 50/60 Гц частота настолько мала, что индуктивная связь на любом расстоянии абсолютно неэффективна; и если вы не хотите получить удар током, эти расстояния должны быть на расстоянии нескольких метров. Это просто не происходит в какой-либо измеримой степени.

(Отредактировано, чтобы добавить одну вещь, которую я забыл) Для кабелей, идущих под водой, также имеются очень высокие емкости кабелей из-за их конструкции. Это другой источник реактивных потерь, но он также важен. Это может быть основной причиной потерь в подводных кабелях.

Скин-эффект вызывает более высокое сопротивление для передачи энергии переменного тока, как говорит Олин. На практике, однако, потребность в гибких кабелях делает это менее важной проблемой. Один кабель, достаточно толстый для передачи значительной мощности, как правило, был бы слишком негибким и громоздким, чтобы висеть на пилоне, поэтому передающие кабели собираются из пучка проводов, разделенных прокладками. В любом случае, нам нужно было бы это сделать, независимо от того, использовали мы постоянный или переменный ток. Результатом этого является размещение проводов в зоне скин-эффекта для пучка. Понятно, что в этом задействовано инженерное дело, и все равно будут некоторые потери, но благодаря этому счастливому стечению обстоятельств мы можем быть уверены, что они намного ниже.

Подводные и подводные кабели, конечно, представляют собой один толстый кабель, поэтому, в принципе, они могут быть укушены скин-эффектом. В конструкции кабеля для тяжелых условий эксплуатации, как правило, используется прочный центральный сердечник, который обеспечивает структурную целостность кабеля, а другие соединители намотаны на этот сердечник. Опять же, мы можем использовать это в наших интересах, чтобы уменьшить влияние скин-эффекта в переменном токе, и даже кабели HVDC будут построены таким же образом.

Большая победа в передаче электроэнергии, однако, устраняет реактивные потери.

Как говорит Олин, существует также проблема объединения двух электрических сетей, потому что они никогда не будут иметь одинаковую частоту и фазу. Грамотное использование фильтров в середине 20-го века позволило подключить сетки, но проектирование их было таким же искусством, как и наукой, и они были по своей сути неэффективными. После того как вы получили мощность, передаваемую в постоянном токе, вы можете восстановить переменный ток с той же частотой и фазой, что и в сети назначения, и избежать этой проблемы.

Более того, гораздо эффективнее преобразовать переменный ток в постоянный и обратно в переменный, вместо того, чтобы пытаться использовать фильтры для компенсации фазы и частоты. Сетки в наши дни, как правило, объединяются с помощью последовательных схем . По сути, это две половины линии HVDC, расположенной рядом друг с другом, с огромной шиной между двумя, а не километрами кабеля передачи.

Блоки питания переменного тока ТОРЭЛ АС/АС

Блок питания переменного  тока ТОРЭЛ для бытовых и промышленных приборов

Предлагаем качественные трансформаторные блоки питания переменного тока для любых приборов. Блок питания переменного тока изготовлен из пластмассового корпуса и вилки в котором размещен трансформатор с встроенным термоплавким предохранителем. Для подключения к питаемому устройству, блок питания 12 Вольт переменного тока снабжен шнуром с двух полярным штекером. Пломба установлена в нижней части корпуса, в центральном отверстии крепления.

Также можем изготовить любой блок питания переменного тока для бытовых и промышленных приборов.

Блок питания переменного тока 9 В, 12 В, 20 В, подготовка к работе;

Место установки блока питания переменного тока должно обеспечивать возможность свободного доступа воздуха. Вставить вилку корпуса блока в розетку электросети и подключить штекер выходного шнура к питающему устройству.

Запрещается;

Не подключать к блоку питания устройства с превышающим его мощность.

Не устанавливать блок питания вблизи приборов отопления, легковоспламеняющихся веществ.

Не подключать к блоку питания устройства не соответствующей полярности штекера блока.

Помещать блок питания во влажную среду.

Не подключать блок питания к сети в разобранном виде.

Наша компания гарантирует нормальную работу блока питания в течение 24 месяцев со дня продажи. Блок питания переменного тока купить можете как за наличный расчет в офисе, а также оформить заказ на сайте и оплатить. Для покупателей регионов России отправка через транспортные компании, подробности можете уточнить у наших специалистов по телефону. Для оптовых покупателей действует скидки на все модели блоки питания.

Более подробную информацию Вы можете получить у наших специалистов по телефону также посетить любой офис в Москве и Московской области.

Часто задаваемые вопросы по выбору блок питания переменного тока

Как правильно подобрать блок питания Торэл?
Для этих целей нужно заполнить опросный лист и отправить нам в расчетный отдел, стандартный блок питания можно купить на сайте.

Если нам не подошел блок питания по техническим характеристикам, возможно его поменять?
Да, можем поменять на другой блок питания.

Что означает обозначение на блоке питания AC/AC?

Обозначение на блоке питания означает что  переменное напряжение входит, выход напряжение переменное тоже.

Возможно ли, изготовить блок питания, со штекером под наше устройство?
Можем изготовить под нужный разъем.

Сколько по времени будет изготавливаться блок питания под мои технические требования?
После 100% оплаты срок исполнения от 2-4 недель.

Какая гарантия на блок питания Торэл?
Гарантия на изделие 2 года.

Есть ли технический паспорт?
Да, есть в наличии паспорт на изделие.

Работаете ли с регионами России?
Да, работаем отправка через транспортные компании.

Работаете с юридическими лицами и по безналичному расчету?
Да, работаем с организациями и по безналичному расчету с НДС.

Есть ли скидки для постоянных клиентов?
Для постоянных клиентов всегда выгодные условия работы с нашей организацией.

переменного и постоянного тока

Электроэнергия в Великобритании — это источник переменного тока (230 В). Но что такое переменный ток и чем он отличается от постоянного тока (DC)?

AC вырабатывает напряжения с переменной полярностью, перемещаясь вперед и назад в цепи с течением времени, либо за счет полярности переключения напряжения, либо за счет изменения направления тока и назад и вперед. Он присутствует во множестве источников электричества, в первую очередь во вращающихся электромеханических генераторах.Переменный ток повышается до максимального значения в одном направлении, а затем падает до нуля, прежде чем процесс повторяется в противоположном направлении.

Время, необходимое для того, чтобы переменный ток поднялся с нуля, достиг своего пика, вернулся к нулю и повторил процесс в обратном направлении, называется одним циклом . Количество циклов, происходящих каждую секунду, называется частотой .

В Великобритании электричество подается как переменный ток с частотой 50 циклов в секунду или 50 герц (Гц).

В чем разница между переменным и постоянным током?

Если переменный ток меняет полярность взад и вперед, постоянный ток или DC — это электричество, которое течет в одном постоянном направлении по цепи и / или имеет напряжение с постоянной полярностью.

Для приложений с большим током необходимы генераторы постоянного тока, в которых генератор преобразует механическое вращение в электрическую мощность. Генераторы переменного тока менее сложны и дешевле в эксплуатации.

AC легче транспортировать на большие расстояния с минимальными потерями мощности.Для изменения напряжения можно использовать трансформаторы, а переменный ток можно легко преобразовать в постоянный (но постоянный ток не так легко преобразовать в переменный).

Примеры операций постоянного и переменного тока

Работа постоянного тока:

Работа переменного тока:

Форма сигнала напряжения переменного тока постоянно меняется по величине и периодически меняет направление. На диаграмме ниже (a) изменяется около опорного напряжения, а (b) обычно составляет 0 вольт, но не всегда так.

Что такое генерация напряжения?

Когда происходит относительное движение между проводником и магнитным полем, в результате чего силовые линии обрезаются, в проводнике индуцируется напряжение. Величина этого напряжения зависит от скорости движения.

Можно перемещать проводник или магнитное поле, пока между ними есть относительное движение, индуцируемое напряжение.

Величина индуцированного напряжения зависит от количества линий магнитного потока, обрезанных за определенный период.Чем быстрее движение, тем больше линий перерезается, следовательно, индуцируется большее напряжение. Завершение цепи между концами проводника позволяет току течь.

Полярность индуцированного напряжения зависит от направления относительного движения между проводником и магнитным полем. Когда относительное движение параллельно магнитному полю, напряжение не индуцируется. Это потому, что нет относительного движения, и поэтому линии магнитного потока не пересекаются.

Это простейшая форма генератора переменного тока.Проволочная петля вращается в магнитном поле, и когда петля вращается, индуцируется напряжение, которое перерезает силовые линии. Контактные кольца снимают индуцированное напряжение, заставляя ток течь через нагрузку.

Поскольку петля вращается через точки A и C (ниже), она параллельна магнитным линиям, поэтому напряжение не индуцируется. Когда он движется через точки B и D, он перпендикулярен линиям магнитного потока. В этот момент индуцируется максимальное напряжение.

Что означает AC / DC (не рок-группа) — Pacman Electric

Мы все здесь любим AC / DC — нет, не рок-группу.Ну да, рок-группа, но еще и их тезка. Мы говорим о переменном токе (AC) и постоянном токе (DC) — разных типах напряжения, которые по-разному обеспечивают питание.

Что такое питание постоянного и переменного тока?

Электричество течет либо в переменном, либо в постоянном токе — оба являются электрическими токами в том смысле, что они представляют собой поток электронов, но разница между ними заключается в их направлении потока. Переменный ток (AC) периодически меняет направление и меняет направление, иногда идя вперед, а затем в обратном направлении, в то время как постоянный ток (DC) течет только в одном направлении.

Визуально, когда он показан на графике, постоянный ток выглядит как плоская линия, а переменный ток принимает форму волнообразного рисунка, чтобы обозначить его колебательное повторение. Переменный ток может быть произведен с использованием особого типа электрического генератора, называемого генератором переменного тока, в котором проволочная петля скручена внутри магнитного поля, вызывая вращение вдоль провода. По мере того как проволока вращается, она периодически меняет магнитную полярность, что приводит к возвратно-поступательному течению тока.

DC, с другой стороны, обеспечивает постоянный ток, который течет только в одном направлении.Это может быть произведено от батареи, использования устройства, называемого «выпрямитель», которое преобразует переменный ток в постоянный ток, или генератора переменного тока, оснащенного «коммутатором», который производит постоянный ток.

Мощность постоянного тока особенно приписывается работе Томаса Эдисона, в то время как Никола Тесла расширил свою деятельность, создав переменный ток, который можно было бы легко преобразовать в более высокие и более низкие напряжения с помощью трансформатора, меняющего и меняющего направление 60 раз в секунду Европа). Частота постоянного тока нулевая.

Какие существуют способы генерации переменного и постоянного тока?

Переменный ток и постоянный ток обеспечивают питание по-разному — переменный ток подается на предприятия и жилые дома и представляет собой вид энергии, который вы обычно используете, когда подключаете телевизор, вентилятор, прикроватную лампу или кухонный прибор к розетке. Переменный ток — лучший способ передавать электричество на большие расстояния, при этом источник этого тока расположен далеко, так как он более безопасен и может обеспечить большую мощность.

DC, однако, используется, например, когда вы используете фонарик, поскольку источником питания является элемент батареи внутри него.Напряжение постоянного тока не может пройти очень далеко, пока не начнет терять энергию.

Если я использую ноутбук, я использую источник переменного или постоянного тока?

Оба! Вы используете оба вида тока. Вилка, которую вы вставляете в компьютер, посылает постоянный ток на аккумулятор компьютера, получая заряд от сетевой вилки, которая входит в стену. Блок в виде кирпича между розеткой и компьютером — это адаптер питания, который преобразует переменный ток в постоянный.

Какие примеры приложений переменного и постоянного тока?

Домашние и офисные торговые точки почти всегда используют кондиционер из-за их относительной простоты транспортировки на большие расстояния.При передаче электроэнергии при высоких напряжениях (более 110 кВ) теряется меньше энергии. Более высокие напряжения равны меньшим токам, а более низкие токи равны меньшему количеству тепла, выделяемого в линии электропередачи из-за сопротивления. Электроэнергия переменного тока может быть легко преобразована из высокого напряжения с помощью трансформаторов и может питать электродвигатели и большие приборы, такие как холодильники и посудомоечные машины.

Все, что работает от аккумулятора, подключается к стене с помощью адаптера переменного тока или использует кабель USB для зарядки, полагается на источник постоянного тока.Некоторые из этих электронных устройств включают сотовые телефоны, фонарики и гибридные автомобили. Большая часть вашей портативной электроники работает от постоянного тока.

Есть война токов?

Да! Почти каждый дом и бизнес подключены к сети переменного тока, но это было давно. В конце 1880-х изобретатели по всем Соединенным Штатам и Европе боролись за актуальность в борьбе за превосходство переменного и постоянного тока. В 1886 году электрическая компания Ganz Works из Будапешта осветила весь Рим с помощью переменного тока, а Эдисон построил 121 электростанцию ​​постоянного тока по всей территории США.С. к следующему году. По сути, битва была выиграна в следующем году, когда питтсбургский промышленник Джордж Вестингауз купил патенты Tesla на переменный ток, направив энергию переменного тока в дома американцев по всей стране.

Эти двое не всегда ладили, и исторически они не очень хорошо ладили. В то время как заведения и дома по-прежнему будут получать питание от переменного тока, чем больше светодиодов, солнечных батарей, электромобилей и мобильной электроники войдет в нашу жизнь, тем более распространенным будет постоянный ток. Достижения в области постоянного тока растут, поскольку методы преобразования постоянного тока в более высокие и более низкие напряжения с меньшими потерями электроэнергии продолжают развиваться.

Так будет развязка войны токов? Чем больше они работают бок о бок, возможно, переменный и постоянный ток сойдутся вместе и все-таки подружатся друг с другом.

Как насчет вас? Если в вашем доме или на предприятии происходит электрическая битва, или если вам нужно обновить электрическую панель, наша команда здесь, в Pacman Electric, будет рада оценить вашу ситуацию и помочь вам с любыми электрическими потребностями, которые у вас есть.

Позвоните нам сегодня по телефону (954) 577-7923.Мы с нетерпением ждем ответов на ваши вопросы, услышим ваши опасения и обсудим любые проблемы, которые могут у вас возникнуть!

Что такое электричество постоянного и переменного тока?

Обновлено 9 сентября 2019 г.

Крис Дезиел

Современные ученые считают электричество одним из самых фундаментальных явлений в природе. Электрические импульсы постоянно проходят по нашему телу, и даже сама материя нашего мира удерживается вместе с помощью электрических зарядов. Несмотря на это, электричество еще предстояло открыть, и есть некоторые разногласия относительно того, кто это сделал первым.

Первооткрывателем, возможно, был английский врач Уильям Гилберт, который первым использовал слово «электричество» в 1600 году. Возможно, это был также английский ученый Томас Браун, который несколько лет спустя придумал слово «электричество». .

Американцам нравится верить, что изобретатель Бенджамин Франклин доказал, что молния была электричеством в 1752 году. Есть даже свидетельства того, что древние греки и персы знали об электричестве. Кто бы ни получил приз, несомненно, они открыли для себя электричество постоянного тока (постоянный ток).Электричество переменного тока (переменного тока) не появлялось до 19 века.

Что такое электричество постоянного тока?

Ученые представляют электричество как поток отрицательно заряженных частиц, называемых электронами. Это те же частицы, которые вращаются вокруг ядер всех атомов, составляющих материю.

Два основных закона электричества заключаются в том, что противоположности притягиваются, а подобное отталкивает подобное. Следовательно, электроны будут течь к положительному выводу и прочь от отрицательного.Поток происходит только в одном направлении, и сила потока или тока зависит от разницы в заряде между двумя выводами. Эта разница и есть напряжение между выводами.

При отсутствии внешнего входа электроны будут накапливаться на положительном выводе и уменьшать разность потенциалов между двумя выводами, и в конечном итоге поток остановится.

Примеры постоянного тока

Возможно, самым известным примером протекания постоянного тока является удар молнии.Настоящим достижением Бенджамина Франклина было доказать, что молния — это электрическое явление. Франклин запустил воздушного змея во время грозы и прикрепил ключ к веревке воздушного змея. Когда ключ стал электрически заряженным и слегка потряс его, он был в приподнятом настроении. Он доказал, что в облаках накапливается электрический заряд, и что молния — это разряд этой электрической энергии в мгновенной вспышке постоянного тока.

Аккумулятор — еще один распространенный источник постоянного тока. Он состоит из пары противоположно заряженных клемм, и когда вы соединяете клеммы проводником, электричество перетекает с отрицательной клеммы (катода) на положительную (анод).

Разница в заряде батареи обычно обеспечивается химическим процессом в ее ядре, и этот процесс может продолжаться только в течение ограниченного времени. Если вы продолжаете получать энергию от батареи, она в конечном итоге перестает производить заряд и разряжается.

Что такое электричество переменного тока?

Английский физик Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию в 1831 году, когда он обнаружил, что может генерировать электрический ток в катушке с проводящим проводом, перемещая магнит вперед и назад внутри катушки.

Важно отметить, что Фарадей заметил, что ток менял направление всякий раз, когда он менял направление магнита. Французский производитель приборов Ипполит Пикси использовал это открытие для создания первого генератора переменного тока в 1832 году.

Электроэнергия переменного тока всегда вырабатывается индукционным генератором того же типа, что и построенный Pixii, хотя современные генераторы намного сложнее, чем машина Pixii. Генератор может использовать вращающиеся магниты или вращающуюся катушку, но всегда присутствует какой-либо тип вращения, и период вращения определяет, как часто ток меняет направление.

Поскольку электричество переменного тока меняет направление, оно имеет соответствующую частоту, то есть количество раз в секунду, которое оно меняет на противоположное.

Примеры переменного тока

Не нужно далеко ходить, чтобы найти примеры электричества переменного тока. Свет в комнате, в которой вы сидите, а также кондиционер, электрический обогреватель и все приборы работают от сети переменного тока, вырабатываемой на вашей местной электростанции.

На большинстве электростанций для вращения турбины используется пар, вырабатываемый ископаемым топливом, ядерным делением или геотермальными процессами.Турбина вырабатывает электричество за счет электромагнитной индукции, а скорость вращения тщательно регулируется для выработки электричества с фиксированной частотой. В Северной Америке частота составляет 60 Гц (циклов в секунду), но в большей части остального мира она составляет 50 Гц.

Ветряные мельницы — это возобновляемые источники энергии, которые также вырабатывают электричество переменного тока, но они полагаются на ветер для вращения своих турбин вместо ископаемого топлива или ядерного топлива. Некоторые волновые генераторы также имеют турбины, вырабатывающие переменный ток.Когда волны сжимают гидравлическую систему или карман замкнутого воздуха, накопленная энергия используется для вращения турбины.

Различия между переменным током и постоянным током

В электрифицированном мире 21 века трудно представить время, когда не было электричества, но это время было не так давно. В конце 19-го века была изобретена электрическая лампочка, но не было возможности генерировать электроэнергию и направлять ее в дома, чтобы люди могли использовать новое изобретение.

Томас Эдисон, который помогал разрабатывать и продавать электрические лампочки, выступал за сеть генерирующих станций постоянного тока, в то время как Никола Тесла, сербский изобретатель и бывший сотрудник Эдисона, поддерживал генераторы переменного тока.Tesla победила, и вот некоторые из причин:

• При напряжениях, необходимых для широкомасштабного использования электроэнергии, электричество переменного тока может передаваться дальше по линиям электропередач с меньшим падением напряжения. Если бы Эдисон преобладал и электричество постоянного тока стало стандартом, то в пределах мили друг от друга должны были бы быть электростанции. Tesla, с другой стороны, смогла запитать весь город Буффало, штат Нью-Йорк, с помощью одного индукционного генератора, расположенного под Ниагарским водопадом.

• Производство электроэнергии переменного тока дешевле.Гидроэлектрический генератор, такой как тот, что находится на Ниагарском водопаде, может вырабатывать электричество в результате естественного процесса. Никаких других вводных данных не требуется.

• Напряжение переменного тока можно изменять с помощью трансформатора. Во времена Теслы и Эдисона это было невозможно с постоянным током. Однако сегодня доступны трансформаторы, в которых используются внутренние схемы или инверторы для изменения напряжения постоянного тока.

Переключение переменного тока на постоянный и снова обратно

Хотя электричество, которое проходит по линиям электропередачи, является переменным током, электронное оборудование часто требует электричества постоянного тока.На принципиальной схеме символ постоянного тока представляет собой прямую линию с тремя точками или линиями под ней, а символ переменного тока представляет собой одну волнистую линию. Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, специалисты по электронике обычно используют компонент схемы, называемый диодом или выпрямителем. Он пропускает ток только в одном направлении, создавая импульсный сигнал постоянного тока от источника переменного тока.

Инструмент для преобразования постоянного тока в переменный называется инвертором. Он использует транзисторы, которые представляют собой компоненты схемы, которые могут очень быстро включаться и выключаться, чтобы направлять ток по ряду цепей, которые эффективно изменяют его направление через пару центральных клемм, которая является частью схемы, к которой вы подключаете Нагрузка переменного тока.Инверторы используются в электромобилях. Они также используются в фотоэлектрических системах для преобразования электроэнергии постоянного тока, вырабатываемой солнечными панелями, в переменный ток для использования в домашних условиях.

AC / DC: в чем разница? | Американский опыт | Официальный сайт

Чудо света Эдисона | Статья

AC / DC: В чем разница?

1880 лампочка

В 1887 году постоянный ток был королем.В то время в Соединенных Штатах была 121 электростанция Эдисона, которая поставляла электроэнергию постоянного тока потребителям. Но у постоянного тока было большое ограничение, а именно, что электростанции могли посылать электричество постоянного тока только примерно за милю до того, как электричество начало терять мощность. Поэтому, когда Джордж Вестингауз представил свою систему, основанную на высоковольтном переменном токе (AC), которая могла переносить электричество на сотни миль с небольшой потерей мощности, люди, естественно, обратили на это внимание. Завязалась «битва течений».В конце концов, AC Westinghouse победил. Но эта особенность касается не двух электрических систем и того, как они работали. Скорее, это простое объяснение, показывающее разницу между переменным и постоянным током.

Внутри провода

Когда вы получаете разряд статического электричества, крошечные частицы, называемые электронами, фактически перемещаются между вашим телом и каким-либо другим объектом. В двух словах, вот что такое электричество — движение электронов.

Вся материя состоит из атомов, и все атомы имеют электроны.

Электроны занимают пространство, окружающее ядра атомов. Каждый электрон находится в «оболочке», и каждая оболочка имеет максимальное количество электронов, которое она может удерживать.

Для большинства атомов внешняя оболочка не содержит максимального количества электронов. Некоторые атомы, такие как медь, имеют только один электрон на внешней оболочке.

Поскольку во внешней оболочке атома меди находится только один электрон, он не сильно прикреплен к атому. Другими словами, его легко оторвать.

В медной проволоке электроны могут относительно свободно перемещаться от атома к атому.

Однако не все материалы позволяют электронам двигаться так свободно. Углерод, например, оказывает сопротивление потоку электронов. Электроны все еще могут двигаться через углерод, просто требуется больше энергии, чтобы заставить их двигаться.

Вы, несомненно, слышали термины «ток» и «напряжение».

Ток описывает, сколько электронов проходит через провод или другой объект в любой данный момент.Сильный ток означает, что в движении находится много электронов.

Напряжение описывает, сколько энергии переносят электроны. Высокое напряжение означает много энергии.

Внутри батареи

Можно рассматривать аккумулятор как своего рода помпу. Но вместо того, чтобы качать воду по трубам, батарея перемещает электроны через провод (и через предметы, к которым этот провод подключен).

Вот как работает аккумулятор (такой, который вы покупаете на кассе): батарея состоит из цинковой банки, которая действует как контейнер для батареи (хотя обычно она покрыта блестящим металлическим корпусом), и угольного стержня. , который находится в центре батареи, взвешенный в пастообразной смеси, которая в щелочном элементе содержит гидроксид калия.

Химическая реакция внутри пастообразной смеси отрывает электроны от некоторых ее атомов. Эти избыточные электроны собираются на цинковой банке, которая действует как отрицательный полюс.

На углеродном стержне находятся атомы с недостатком электронов.

Электроны на отрицательной клемме хотят перейти на положительную клемму, им просто нужен способ попасть туда. В нашей схеме с лампочкой путь туда проходит через провод. Количество электронов, которые батарея может протолкнуть через цепь, будет зависеть от сопротивления нити накала лампы.

Поскольку электроны текут только в одном направлении, батареи производят постоянный ток .

В системе постоянного тока Эдисона электричество производилось не батареями, а генератором постоянного тока. Генератор фактически вырабатывал переменный ток, который затем преобразовывался в постоянный ток с помощью коммутатора.

Внутри генератора переменного тока

Генератор предназначен для преобразования движения в электричество. Это было бы невозможно, если бы не один факт: провод, проходящий через магнитное поле, заставляет электроны в этом проводе двигаться вместе в одном направлении.

Генератор состоит из нескольких магнитов и провода (обычно очень длинного, скрученного в несколько катушек и известного как якорь). Паровая машина или другой внешний источник движения перемещает провод или якорь через магнитное поле, создаваемое магнитами.

В примере слева петля из проволоки вращается в магнитном поле. Поскольку он всегда движется через поле, ток поддерживается.

Но поскольку петля вращается, она движется по полю сначала в одном направлении, а затем в другом, а это означает, что поток электронов постоянно меняется.

Поскольку электроны текут сначала в одном направлении, а в другом, генератор вырабатывает переменный ток .

Одним из преимуществ переменного тока перед постоянным током является то, что его можно легко «повысить» или «понизить» с помощью трансформатора. Другими словами, трансформатор может принимать ток низкого напряжения и превращать его в ток высокого напряжения, и наоборот.

Это удобно при передаче электроэнергии на большие расстояния. Поскольку переменный ток перемещается более эффективно при высоком напряжении, используются трансформаторы для повышения напряжения перед подачей электричества, а затем другие трансформаторы используются для понижения напряжения для использования в домах и на предприятиях.

Внутри лампочки

Представьте, что вы держите садовый шланг без насадки. Ничто не препятствует прохождению воды, она свободно льется из конца шланга. Но если вы положите большой палец на конец шланга, вода выльется наружу. Причина в том, что это происходит из-за сопротивления, создаваемого вашим большим пальцем.

Он работает примерно так же, как и лампочка. Электроны относительно свободно перемещаются по проводу, а затем попадают на нить накала лампы, которая сопротивляется потоку электронов.

Электроны могут пройти, но не так легко, как через провод. Проделанная работа по преодолению сопротивления вызывает нагревание нити и испускание света.

Текущая война: почему Westinghouse (AC) победил Эдисона (DC)?

Поскольку сообщества по всей Калифорнии сталкиваются с массовыми отключениями электроэнергии и бушуют дебаты о том, как поддерживать надежность сети, я решил пойти в кино, чтобы узнать некоторый исторический контекст нашей электросети, посмотрев Текущая война: Режиссерская версия в ночь открытия .Мои надежды были высоки, с таким известным актерским составом, но с фильмом все было в порядке.

Жаль, что фильм не получился более захватывающим, потому что это увлекательная история, заслуживающая гораздо большего внимания. В фильме показана «война» между Джорджем Вестингаузом и Томасом Эдисоном в конце 19 ^-го -го века, которая в конечном итоге определит, какие технологии были использованы для создания основы электрической сети, которую мы используем сегодня. В то время как Эдисон отстаивал системы постоянного тока (DC), Westinghouse продвигал системы переменного тока (AC), и конкуренция между ними была жесткой.

Выходя из театра, я не мог перестать задаваться вопросом: почему именно системы переменного тока Westinghouse победили системы постоянного тока Эдисона?

Немного покопавшись, я нашел ответ.

Предупреждение: этот пост содержит спойлеры, если такое есть для исторического фильма.

переменный ток и постоянный ток

Основное различие между электричеством переменного и постоянного тока заключается в том, что постоянный ток течет постоянно в одном направлении (отсюда «постоянный» ток) и не меняется с течением времени, в то время как переменный ток колеблется взад и вперед (отсюда «переменный» ток) и постоянно изменяется со временем. .

Электричество переменного тока чередуется с течением времени, в то время как электричество постоянного тока остается постоянным.

В фильме объясняется, что основной проблемой для электричества постоянного тока Эдисона было то, что его нельзя было передавать на большие расстояния. В результате система Эдисона требовала установки электростанции примерно через каждую милю. Хотя это прекрасно работает в густонаселенных районах, таких как Нью-Йорк (где находилась первая в США электростанция, построенная Эдисоном), эта модель была чрезвычайно дорогой и непрактичной в более сельских районах.

Но я также знал, что сегодня некоторые из самых протяженных линий электропередачи в мире используют электричество постоянного тока.

Так что же дает? Если электричество постоянного тока — отличный вариант для современных линий передачи на большие расстояния, почему Эдисон не мог передавать свою электроэнергию постоянного тока дальше?

Трансформаторы сделали AC победителем

Ответ на самом деле не столько в различиях между переменным и постоянным током, сколько в малоизвестном компоненте нашей электросети: трансформаторах.

Что бы вы ни делали, передача электроэнергии связана с потерями энергии. (Если у вас нет сверхпроводника!) Но вы можете минимизировать эти потери, передавая электричество более высокого напряжения. Напряжение можно рассматривать как «толчок», который перемещает заряженные частицы и создает электрический ток — чем сильнее вы толкаете, тем меньше энергии вы теряете. Трансформаторы — это ключевая технология, используемая для изменения напряжения, чтобы вы могли активнее работать (и терять меньше энергии) при передаче электроэнергии.

Производство и потребление электроэнергии происходит при более низких напряжениях, а трансформаторы используются для увеличения напряжения перед передачей (для уменьшения потерь энергии) и уменьшения напряжения до того, как электричество будет потреблено.

Вы можете думать о высоковольтных линиях электропередачи как о пустом шоссе, по которому автомобили едут с высокой скоростью, а вы можете думать о линиях низкого напряжения как о переулках, по которым автомобили едут намного медленнее. Трансформатор — это соединение между линиями высокого и низкого напряжения, или, в аналогии с шоссе, это шоссе на съезде и съезде, которое соединяет переулки с шоссе.

Трансформаторы являются важной частью сети — они повышают напряжение («повышающие трансформаторы») перед передачей на большие расстояния и снижают напряжение («понижающие трансформаторы») перед распределением электроэнергии потребителям для использования.Передача электроэнергии при более высоком напряжении помогает минимизировать потери энергии.

Изобретатели конца 19-го ^-го -го века понимали, как делать трансформаторы, но главное здесь то, что трансформаторы работают только на электричестве переменного тока . Возвращаясь к фундаментальному различию между электричеством переменного и постоянного тока, которое я объяснил ранее, трансформаторам для работы требуется изменяющееся во времени напряжение, а поскольку постоянный ток является постоянным, а переменный ток изменяется во времени, трансформаторы работают только с электричеством переменного тока.

В то время не было простого метода изменения напряжения постоянного тока, и это то, что (временно) обрекло электричество постоянного тока. Поскольку не было возможности увеличить напряжение постоянного тока перед передачей, электричество постоянного тока не могло пройти очень далеко без больших потерь, что делало системы постоянного тока хуже, чем системы переменного тока.

Высоковольтные линии электропередачи постоянного тока несут электроэнергию между границей Вашингтона и Орегона и Южной Калифорнией через Тихоокеанский округ Колумбия.

Но DC вернулся

Лишь намного позже инженеры разработали технологию, которую можно было использовать для эффективного преобразования переменного тока в постоянный, что помогло открыть эру высоковольтных линий электропередачи постоянного тока. Поскольку при передаче высокого напряжения постоянного тока потери энергии ниже, чем при передаче переменного тока на очень большие расстояния, самые длинные в мире линии передачи используют электричество постоянного тока. Например, в США есть высоковольтная линия электропередачи постоянного тока протяженностью 846 миль, соединяющая границу Вашингтона / Орегона с Южной Калифорнией.

Westinghouse для победы

Кульминация фильма наступает, когда Вестингауз играет в бильярд с Николой Тесла (да, изобретателем, в честь которого названа компания по производству электромобилей). Звонит телефон, и Вестингауз узнает, что его заявка на участие в Чикагской всемирной выставке 1893 года была принята.

На этом игра для Эдисона окончена. Вестингауз и его системы электроснабжения переменного тока победили.

Признание: я все время болел за Вестингауз

Прежде чем закончить этот пост, я должен признать, что болел за Westinghouse на протяжении всего фильма.Так уж получилось, что мой дед всю свою карьеру проработал в Westinghouse Electric Corporation. Мой дед даже запатентовал множество изобретений (многие из которых были новыми технологиями для трансформаторов), и эти патенты принадлежали Westinghouse Electric Corporation.

Но что еще больше усложняет ситуацию, дед моей жены работал в General Electric (которая является преемницей компании Edison). Так что, я думаю, хорошо, что моя жена не пришла посмотреть этот фильм со мной!

Библиотека Конгресса, ограничений на публикацию нет.

Опубликовано в: Энергия Теги: Калифорния, энергия

Поддержка членов UCS делает такую ​​работу возможной. Ты к нам присоединишься? Помогите UCS продвигать независимую науку для здоровой окружающей среды и более безопасного мира.

разница между переменным и постоянным током

Когда дело доходит до электрической мобильности, два отдельных электрических тока могут использоваться для заправки электромобиля (EV) — переменного тока (переменного тока) и постоянного тока (постоянного тока).Но прежде чем мы углубимся, вам следует помнить о двух вещах:

• Электропитание, поступающее из сети, то есть вашей домашней розетки, всегда является переменным током (переменным током).
• Энергия, которая хранится в батареях, всегда является постоянным током.

переменного и постоянного тока, а не переменного / постоянного тока

AC и DC — это два совершенно разных типа электрического тока. Оба движутся в разных направлениях, текут с разной скоростью и имеют разные применения. AC / DC — хард-рок-группа, которая, несмотря на альбом под названием «High Voltage», не имеет ничего общего с электрическим током или зарядкой электромобилей.

Переменный ток — это электрический ток или поток заряда, который периодически меняет направление, то есть чередует . Электроэнергия переменного тока может вырабатываться из возобновляемых источников, которые используют вращающиеся генераторы, такие как ветряные или гидроэнергетические турбины. Переменный ток также можно эффективно транспортировать на большие расстояния — вот почему практически все электрические сети мира используют переменный ток, и почему вы можете найти переменный ток у себя дома и в офисе.

DC всегда движется по прямой линии и может генерироваться с помощью технологий возобновляемой энергии, таких как солнечные батареи.Помимо прочего, постоянный ток можно использовать для накопления энергии и светодиодного освещения. Аккумуляторы хранят энергию постоянного тока, и, хотя вы, возможно, никогда не осознавали этого, каждый раз, когда вы заряжаете свой ноутбук, зарядное устройство преобразует мощность переменного тока из сети в мощность постоянного тока для аккумулятора вашего ноутбука.

Короче говоря, мы получаем мощность переменного тока от сети, которая преобразуется в мощность постоянного тока, чтобы ее можно было хранить в батареях, таких как батарея, используемая для питания электромобиля.

Зарядка постоянным и переменным током в электромобилях

Когда мы говорим о зарядке электромобиля, основное различие между зарядкой переменным и постоянным током заключается в том, где происходит преобразование переменного тока в постоянный.Независимо от того, использует ли электромобиль зарядную станцию ​​постоянного или переменного тока, аккумулятор электромобиля будет накапливать только энергию постоянного тока.

Когда вы используете зарядную станцию ​​постоянного тока, преобразование переменного тока (из сети) в постоянный ток происходит внутри зарядной станции, позволяя постоянному току течь непосредственно от станции в аккумулятор. Поскольку процесс преобразования происходит внутри более просторной зарядной станции, а не в электромобиле, для очень быстрого преобразования энергии переменного тока из сети можно использовать более крупные преобразователи. В результате некоторые станции постоянного тока могут обеспечивать мощность до 350 кВт и полностью заряжать электромобиль за 15 минут.

Опережая тенденции

Еще одно ключевое различие между зарядкой постоянным и переменным током — это кривая зарядки. При зарядке переменным током мощность, протекающая к электромобилю, представляет собой ровную линию (так что кривой вообще нет). Это связано с относительно небольшим бортовым зарядным устройством, которое может получать только ограниченное распределение мощности в течение более длительных периодов времени.

Зарядка постоянным током, с другой стороны, формирует ухудшающуюся кривую зарядки. Это связано с тем, что аккумулятор электромобиля изначально принимает более быстрый поток энергии, но постепенно запрашивает меньшую мощность по мере достижения полной емкости.

В качестве примера представьте стакан в качестве батареи электромобиля, бутылку с водой в качестве зарядной станции постоянного тока и воду внутри этой бутылки в качестве источника питания. Сначала вы можете быстро наполнить стакан водой, но вам нужно будет сбавлять скорость, когда вы доберетесь до верха, чтобы стакан не переливался.

Та же самая логика может применяться для быстрой и сверхбыстрой зарядки постоянным током. Вот почему электромобили требуют меньше энергии, когда батарея заряжена примерно на 80 процентов, отсюда и кривая деградации, которую вы видите ниже.

Другие факторы, которые могут повлиять на скорость зарядки:

• Процент заряда батареи (состояние заряда)
• Состояние аккумулятора электромобиля
• Погодные условия

AC для сети и DC для батареи

И переменный, и постоянный ток важны в мире электромобилей.Вы получаете переменный ток от сети, который затем преобразуется в постоянный ток, чтобы его можно было хранить в батарее электромобиля. При использовании зарядной станции переменного тока преобразование в постоянный ток происходит внутри электромобиля через бортовое зарядное устройство, которое часто ограничено. При использовании станций быстрой и сверхбыстрой зарядки постоянного тока преобразование происходит вне электромобиля с использованием преобразователя большего размера.

Хотите узнать больше о наших зарядных станциях переменного и постоянного тока?

Мы предлагаем ряд зарядных станций как часть наших решений для сквозной зарядки электромобилей для предприятий по всему миру.Чтобы получить полный список технических характеристик и вариантов использования, а также дополнительную информацию, взгляните на наш портфель продуктов, предназначенный для каждого бизнеса, который хочет электрифицировать свою деятельность.

Руководство инженера по маломасштабным двигателям переменного тока и постоянного тока

Хотя электродвигатели используются в самых разных приложениях, их основная функция остается той же — преобразование электрической энергии в механическую. Во многих статьях освещаются характеристики каждого уникального двигателя, представленного на рынке, но их можно разделить на две общие категории: двигатели переменного тока (переменного тока) и двигатели постоянного тока (постоянного тока).

У каждого типа есть свои плюсы и минусы, и эта статья предназначена для того, чтобы дать вам четкое представление о том, как двигатель переменного или постоянного тока может наилучшим образом подойти для вашего приложения. Давайте рассмотрим, как каждый из них преобразует электрическую энергию, различия в их конструкции и лучшие варианты использования для каждого типа.

Мощность

Различие между двумя типами двигателей — это мощность, при которой они работают.

При использовании электричества переменного тока или переменного тока напряжение меняется каждые полупериод, что, в свою очередь, изменяет направление тока.Это делается путем изменения полярности на каждом конце провода. Итак, если вы возьмете американский стандарт питания 120 В / 60 Гц, будет примерно 120 полупериодов в секунду.

При использовании постоянного тока или постоянного тока поток тока должен оставаться в одном направлении (от положительного к отрицательному), поэтому напряжение должно оставаться постоянным, чтобы поддерживать постоянный поток тока. Вы можете представить себе электричество постоянного тока как батарею с четко обозначенными отрицательными и положительными клеммами.

Электроэнергия переменного тока для двигателей

Внутри провода, использующего электричество переменного тока, электроны не движутся с постоянной скоростью в одном направлении, как в случае с постоянным током — они просто покачиваются взад и вперед и передают энергию (подумайте о Колыбели Ньютона).

Переменный ток используется в системах распределения электроэнергии (питание вашего дома / офиса) по той простой причине, что передача энергии намного эффективнее при более высоких напряжениях, и в то время трансформаторы переменного тока значительно превосходили преобразователи напряжения постоянного тока. Однако достижения в области силовой электроники сделали постоянный ток высокого напряжения (HVDC) новой тенденцией. Почему предпочтительны трансформаторы переменного тока? Поскольку возвратно-поступательное «шевеление» электронов создает электрическое поле, можно использовать трансформатор, чтобы поднять напряжение и поддерживать относительно низкий ток.2.

Итак, какое отношение все это имеет к двигателю переменного тока? Что ж, в общем, двигатели переменного тока отлично подходят для приложений, требующих небольшой точности, таких как блендер или стиральная машина. Это объекты, которые вам нужно запустить, и они могут увеличивать или уменьшать скорость, но разница между 400 и 420 об / мин, вероятно, не критична.

Электроэнергия постоянного тока для двигателей С другой стороны, двигатели постоянного тока

отличаются точностью и стабильностью, потому что источник постоянного тока, питающий эти двигатели, имеет постоянное напряжение.Электроны внутри провода могут двигаться только в одном направлении, и они обычно делают это с постоянной стабильной скоростью.

Опять же, это похоже на то, как батарея с тройным А постоянно подает на вашу электронику напряжение 1,5 В (без учета потерь), пока она не разрядится. Это лучше, когда у вас есть хрупкие схемы / печатные платы или электроника, которым для правильной работы требуется постоянный источник энергии, например, ноутбук.

Но подождите — если в моем доме подается питание переменного тока, а моему продукту требуется питание постоянного тока, что мне делать ?! Большая часть электроники оснащена преобразователем переменного тока в постоянный.Вот что это за блок на шнуре питания вашего ноутбука.

Фактически, вы можете поблагодарить преобразователь на швейной машине за вдохновение, стоящее за названием группы AC / DC. С двигателем постоянного тока вы можете просто контролировать скорость, регулируя напряжение, поскольку скорость пропорциональна напряжению, приложенному к якорю.

Строительство

Хотя принцип работы двигателей переменного и постоянного тока одинаков (одно магнитное поле преследует другое магнитное поле), и их внешний вид может не отличаться заметно, существуют некоторые фундаментальные различия внутри, которые делают каждый из них уникальным.Читая следующую информацию, имейте в виду, что разница обусловлена ​​их вводом / выводом: двигатели переменного тока принимают переменное напряжение для повышения эффективности и мощности, в то время как двигатели постоянного тока поддерживают постоянное напряжение для стабильности.

Двигатель переменного тока Сборка Электродвигатели переменного тока

очень просты, потому что всю работу выполняет переменный ток. Пропуская ток через неподвижную обмотку в кожухе, окружающем вал, вы создаете переменное магнитное поле, которое индуцирует ток на валу или роторе.Это, наоборот, создает магнитное поле, которое постоянно пытается выровняться с магнитным полем неподвижной обмотки, в свою очередь, заставляя вал вращаться.

Таким образом, их скорость связана с величиной проскальзывания или запаздывания их магнитных полей, пытающихся наверстать упущенное, что определяется конструкцией двигателя.

Помните, электричество переменного тока переходит от «положительного напряжения» к 0 до «отрицательного напряжения» с удвоенной частотой (Гц) каждую секунду. Это означает, что согласно американскому стандарту 60 Гц ток меняет направление 120 раз в секунду.

Простота двигателей переменного тока

делает их долговечными и значительно снижает вероятность механической ошибки. Однако их пусковые токи обычно в шесть-девять раз превышают установившийся ток. Сочетание эффективности и длительного срока хранения делает их популярными в тех случаях, когда вы не хотите слишком больших потерь энергии и не хотите постоянно заменять двигатель (например, стиральные машины). Однако я настолько зависим от своей стиральной машины, что, вероятно, буду платить каждый год, чтобы купить новую, если она сломается — не говори в LG!

Двигатель постоянного тока, сборка

Поскольку двигатели неизбежно нуждаются во вращающемся магнитном поле, а постоянный ток создает постоянное магнитное поле, их конструкция немного сложнее.Возвращаясь к примеру с батареей, который мы использовали ранее, мы хотим, чтобы батарея подавала на нашу печатную плату постоянное напряжение 1,5 В, вместо безумного переключения с +1,5 на -1,5 В сотни раз в секунду, которое дает нам питание переменного тока. Таким же образом, чтобы двигатель постоянного тока преобразовывал постоянное напряжение, подаваемое на него, нам нужна конструкция двигателя, которая будет точно преобразовывать это напряжение в механическую энергию.

Для этого нам нужно сначала реализовать некоторые механические функции для создания вращающегося магнитного поля, которое приводит в движение двигатель.Опять же, с двигателями переменного тока это было легко, потому что мощность переменного тока естественно колеблется взад и вперед, что изменяет магнитное поле. При постоянном токе магнитное поле останется прежним.

Итак, чтобы противостоять, у нас есть несколько вращающихся катушек в центре двигателя постоянного тока, которые подключаются к «коммутатору». Коммутатор контактирует со стационарными «щетками» противоположной полярности в тот момент, когда ему необходимо изменить направление тока для вращения вала.

Это может быть очевидно, но основным недостатком здесь является потеря эффективности из-за трения, вызванного контактом между коллектором и щетками.Потеря эффективности уходит в виде тепла, а иногда и искр, если вы перегрузите двигатель.

Функция

Если вам надоело читать все технические подробности и вы просто заботитесь о том, какой двигатель лучше всего соответствует вашим потребностям, длинный ответ таков: все сводится к вашему конкретному применению. Вкратце, вот основной список плюсов и минусов для каждого типа двигателя:

Преимущества асинхронных двигателей

• Обычно более эффективный
• Более длительный срок службы и меньшая вероятность отказа
• Вырабатывает меньше тепла
• Лучше для применения с большой мощностью (стиральные машины, холодильники, оборудование)
• Можно подключить непосредственно к домашней или офисной розетке без преобразователя

Недостатки асинхронных двигателей

• Высокий пусковой ток
• Немного громоздко
• Неприменимо для портативных приложений
• Преимущества двигателей постоянного тока
• Низкие электромагнитные помехи (отлично подходят для чувствительных электронных устройств)
• Стабильность для печатных плат и чувствительной электроники
• Устройство может работать от аккумулятора
• Лучшее управление скоростью

Недостатки двигателей постоянного тока

• Обычно дороже
• Менее эффективный
• Более высокая вероятность отказа (Матовый тип)

Основные выводы

На самом деле, в вашей конструкции, вероятно, будет несколько факторов, которые будут управлять типом двигателя, который вы выберете.