Мечтания о сетях постоянного тока

[m-lifshits.livejournal.com]

Весь мир гудит на частоте 50 Герц (или около того). В огромных городах и на далеких островах слышен этот всеобщий тон. Так «поют» трансформаторы, преобразующие напряжение переменного тока, например, от линии 10 000 вольт до 380/220 вольт, подводимых к дачным домикам.

Для электроприборов переменный ток частоты 50 Гц обычно не нужен. Лампы накаливания и утюги одинаково работают от постоянного и от переменного тока. Частоту 50-60 Гц как раз и выбрали, чтобы лампочка не мигала, чтобы глазу были незаметны изменения яркости. Для других приборов нужен постоянный ток или переменный ток другой частоты, например, 400 Гц, поэтому электрическую энергию, полученную «из розетки 220 вольт 50 Гц» приходится преобразовывать применительно к электроприбору, чаще всего, превращать в энергию постоянного тока, т.е. «выпрямлять».

Когда-то переменный ток частоты 50 Гц придумали как раз потому, что его удобно преобразовывать, им можно управлять. И привыкли к тем неудобствам, которые приносят ненужные потребителю 50 Гц.

Но сети постоянного тока существуют, например, для обслуживания электротранспорта. И работы по управлению сетями постоянного тока ведутся. Вот изобрели новое устройство: гибридное реле - решена задача, 100 лет мучившая инженеров.



Может быть, найдут способ управлять постоянным током также эффективно как переменным, и частота 50 Герц уйдет в прошлое, как ушли ламповые радиоприемники, черные грампластинки, пяти- и трехдюймовые дискеты.

Comments

[ardelfi.livejournal.com]

Сети постоянного тока уже есть (http://en.wikipedia.org/wiki/High-voltage_direct_current). Но переменный ток никуда не денется из-за одной лишь вездесущей инфраструктуры для него. Но в каждой современной осветительной лампе стоит электронный преобразователь с небольшим КПД, в каждом компьютере и телевизоре стоит преобразователь в DC. Это огромное количество нагрузок и потому очень много денег. Кроме того, например, один мощный преобразователь 380AC->42DC в доме потеряет в сумме гораздо меньше энергии, чем десятки маленьких малогабаритных преобразователей в маломощных конечных нагрузках, а может и сам он будет дешевле, надёжнее и долговечнее -- раз в три года его менять вместе с бытовой техникой было бы не нужно. Для современных промышленных нагрузок DC тоже может быть интереснее AC -- моторы с цифровым управлением, эффективное освещение, прочее сложное оборудование не работают напрямую от 50Гц, там везде преобразование и сопутствующие ему потери энергии и затраты на преобразователи. Главный мотиватор -- экономика, и если DC будет выгоднее, AC неизбежно будет вытесняться по мере замены техники. Главный тормоз -- инерция ума и failure of imagination.

[Владимир @ (from livejournal.com)]

Хи хи в бороду. Посмотрите принцип работы импульсного источника питания - из синусоиды сделать постоянный ток и его уже нарезать с помощью ключа и PWM в меандр с частотой 1 Мгц, после чего его преобразовать снова в DC и сгладить. Не слишком ли сложно?
Вы про люминесцентные? Ставьте LED
Светодиодное освещение - там посложнее, уже и схем больше, но есть которые прекрасно работают почти без россыпухи на 220 VAC.
Опять же что такое 80% промышленных электродвигателей в нашей стране? Правильно - обмотка на 1 или 3 фазы и "беличье" колесо из алюминия залитое в шинопровод - асинхронный электродвигатель. Скорость до 2 000 оборотов, неплохой момент, идеально подходит для насосов а в остальных случаях - коробки передач и редуктора.
А что такое постоянный электродвигатель? Это коллекторная машина, тут из за высокой скорости на валу и низкого момента обязательно нужен передаточный орган, плюс обслуживание сложнее и дороже; в любом случае когда нужно будет этим управлять непосредственно на моторе потребуются мощные IGBT транзисторы или тиристоры или симисторы, только асинхронной машиной можно не искать мощного выпрямителя, а работать с тем что пришло из РУ. Проще же?