Теплый трансформаторный звук

[vlkamov.livejournal.com]

— Вовочка, кем работает твой папа?
— Трансформатором.
— Это как?
— 380 получает, 220 отдает, на остальное гудит…

В другом, очевидно более древнем, варианте было 220 и 127.

На днях поглядел вокруг и увидел, что уже нет электроприборов, нуждающихся в переменном 50 Гц токе. Разве что на фазенде есть парочка 3хфазных моторов, питаемых от однофазной сети, да и те унаследованы.

~220 вольт - атавизм, который уже начинает доставлять неудобства своими пульсациями.

Когда-то массивный трансформатор был единственным экономичным способом преобразовать напряжение. И электроэнергия, добираясь от турбины до конечного преобразователя в тепло, вращение или музыку, проходила до десяти трансформаторов. Целая битва стандартов была - постоянный или переменный ток.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Война_токов
Которую по означенной причине выиграл переменный.
Впрочем, не только трансформация, но вращение. Когда-то получать без дорогостоящих преобразователей более-менее постоянные обороты было значительным удобством. А для изменения оборотов - всякие коробки передач, редукторы, цепи, ремни.

Впрочем кроме тех преимуществ были у переменного тока и недостатки.

Необходимость компенсирования реактивной мощности в электрических сетях и у промышленных потребителей связана с тем, что большую часть установленного оборудования составляют асинхронные двигатели, трансформаторы, индукционные печи и т.п.

Для того чтобы компенсировать реактивную мощность, применяют батареи статических конденсаторов (БСК), синхронные компенсаторы (СК) и шунтирующие реакторы. Но наличие в схеме постоянно включённых шунтирующих реакторов даёт возможность передавать только часть полной мощности в результате понижения напряжения до недопустимого уровня.

Про индукционные печи конечно фигня - там частоты от 10 кГц. А сейчас и двигатели даже 3хфазные предпочитают запитывать через инверторы, позволяющие регулировать не только мощность, но и обороты и даже направление вращения - синхронно-асинхронные и трансформаторные удовольствия устремились к нулю.

Переменный ток - это помехи и вибрации, беспрестанный гул силовых устройств. В доцифровую эпоху снижение помех и наводок в РЭА было важнейшей задачей. Сами линии электропередачи также обладают индуктивностью, которую приходится компенсировать. И являются достаточно неприятными излучателями. Энергетики, устав бороться с потерями в ЛЭП переменного тока, начали переходить на постоянный. Т.е. на входе преобразователь в постоянный, на выходе обратно переменный, который и поступает в привычные трансформаторы/реакторы/компенсаторы. Привычка настолько сильна, что

последняя система постоянного тока в Нью-Йорке была отключена в 2007 году.[1]

Т.е. с одного боку уже меняют на постоянные, тогда как с другого - уря! - отключли "последнюю" :-)))
Зато никчемная борьба за поддержание частоты в сети.

В приницпе, несложные схемотехнические решения позволяют питать инверторы хоть переменным, хоть постоянным током в довольно широком диапазоне напряжений. Многие - уже сейчас. Начинают возникать сети постоянного тока даже в жилье - питание светодиодных светильников, генерация солнечных батарей, бесперебойник... Правда напряжения разнообразны. Ждем "войну напряжений".

Вернуться к постоянному току - технически несложная задача, но требуется политическое решение как с зарядниками для мобилок. Тогда только усилием воли удалось добиться единых 5 вольт и единого разъема.

Comments

[aso.livejournal.com]

Про "несложные устройства", которыми можно "легко преобразовывать" киловатты мощности — ета анехдот такой, да?
Схемотехника импульсных преобразователей — то ещё веселье с кучей неявных подводных камней и ловушек.

[e-pipe.livejournal.com]

И мощный выброс помех в эфир...

[paskin.livejournal.com]

До десятка киловатт — уже есть типовые решения, вплоть до твердотельных сборок (или сборок с вынесенными оконечными транзисторными парами).

[aso.livejournal.com]

Десяток киловатт — это электроснабжение одной квартиры или частного дома.
Ну т.е. — либо в многоквартирнике нужно делать разводку на 100кВ с индивидуальным преобразователем каждому, а не как сейчас — один транс 110кВ — 220/380кВ на несколько домов с парой-тройкой тысяч квартир.
Ну, соотв. — цена и надёжность такого решения.

[paskin.livejournal.com]

Дата- и телеком-центры, в которых питание идет 48 V DC — как-то справляются. Мощности там гораздо больше чем у каких-то домов.

[aso.livejournal.com]

В дата- и телеком-центрах - совершенно другие баблосики крутятся.
И затраты на поддержание работоспособности.
Самолётики - гражданские и военные - тоже летают. Апопробуйте содержать свой личный частный самолёт так, как Вы содержите своё частное авто...

[paskin.livejournal.com]

Именно поэтому там используют твердотельные преобразователи и коммутаторы — потому что им не нужно обслуживание и "поддержание работоспособности", разве что пылесосить раз в год.

[aso.livejournal.com]

Да-да-да-да, исколько всё это счастье стоит?

[le-cheval.livejournal.com]

К примеру, при советской власти выпускались такие относительно (тиристор — штука медленная) высокочастотные сварочники на тиристорах — весьма простые в своей схемотехнике. Не путать с такими, у которых тиристоры лишь на выходе, а трансформатор — низкочастотный.

Схемотехника напоминает развёртку УПИМЦТ — также тиристорную. По подобной схеме строились и мегаваттные подстанции постоянного тока — на тиристорах, а до этого — на игнитронах.

На транзисторах особо мощные устройства никогда вроде бы не строились, по крайней мере, я не слыхал. Это потому, что тиристор убить непросто, а игнитрон — невозможно в принципе.

[aso.livejournal.com]

Ну--уу, тиристорный преобразователь для постоянрооо тоаа - штука достаточно специфическая , требующая запираемых тиристоров, и контроля самого факта запирания.
Ну и - какая-нибудь линейная подстанция - смотрит на мощномти в десяток киловатт - как на...
В СССР в конце 70х или начале 80х - была построена ЛЭП на постоянном токе - на тиристорах, да.
Но это была серьёзная научная разработка, и она до сих пор - работает не на молную мощномть, насколько я знаю.
Да, там вопросы фвнкционировария импульсной техники, переходных процессов - стоят вовсю.

[le-cheval.livejournal.com]

Много забавного пришлось повстречать, а вот запираемых тиристоров — не пришлось. Может быть, их и в природе не существует.

Реальный же тиристор, равно как и игнитрон, запросто запирается прекращением тока, а это как раз — легкотня. Изучайте-конспектируйте схему строчной развёртки телевизоров серии УПИМЦТ в описании Эльяшкевича — он всё разжевал замечательным образом. Там, собственно, всего штук пять деталей, и ни единого микГопрГоцЭссоГа.

Игнитрон же интересен тем, что может быть изготовлен в любом гараже любым сварщиком и на любую мощность. Ему даже вакуум не нужен. Впрочем, нужна ртуть и побольше, побольше. Зато неубиваем ничем и никогда. Разве что прямым попаданием артиллерийского снаряда.

[aso.livejournal.com]

Запираемый тиристор, как минимум - везде описывается.
Если мы преопразуем постоянный ток, то выключение тиристора - требует неких телодвижений, поскольку напряжерие через ноль не переходит.
При этом я, краем уха - помню, что наже на переменке - требуется прелпренимать определённые меры для того, что-бы тиристор таки выключился, ибо существует ненулевая вероятность невыключения тиристора (уж не помню, при каких условиях), когда он должен выключиьься - и пропуска целой полуволны тока на выход, когда это совершенно не требвется.
Что в случае "большой" энергетики - чреповато серьёзной аварией.
Ну и импульсные помехи - то ещё счастье в этом случае.

[le-cheval.livejournal.com]

Хм...

В общем, в отличие от Вас, я не только говорю, и не только знаю о чём говорю, и не только ремонтировал многие устройства с использованием тиристоров, но иные и проектировал.

И да, тоже читал о гипотетической вероятности существования запираемых транзисторов.