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

[paskin.livejournal.com]

Утечка у них в микроамперы, как и потери в канале. Твердотельные реле на 220 В и мощность 1.5 кВт (бойлер) отлично живут в стандартных домашних щитках с DIN-рейками. С токами у них тоже все в порядке — при условии что транзистор или открыт или закрыт. Промежуточные режимы они переносят плохо — поэтому для управления мощностью нагрузки приходится использовать ШИМ/ЧИМ.

[nabbla1.livejournal.com]

В таких реле симисторы стоят, падение напряжения 1..2 вольта. В общем-то неплохо, хотя если 10 ампер через него пускать, 10..20 Вт пойдёт в тепло. Обычное реле может фору дать, особенно "умное", которое после включения резко уменьшает ток обмотки, снижая потребление раза в 4.

[paskin.livejournal.com]

Симисторы раньше стояли — теперь MOSFETы.

[le-cheval.livejournal.com]

Что такое "раньше" и "теперь"? Всё зависит лишь от конкретной ситуации, и ни от чего иного.

Полевики явно быстрее, но хлипкие. ЛГБТ в теории (сам этого не обнаружил) чуточку надёжнее, но гораздо медленнее, и потери на них выше (как минимум, от 0,7 вольта напряжения база-эмиттер встроенного биполярного никуда не деться.).

Тиристоры до сих пор — самые надёжные.

Так что питать от сети что-нибудь ватт на 100 лучше через полевики, а что выше — через тиристоры, а вот что делать с ЛГБТ — и ума не приложу. Совершенно вздорный полупроводник.

Ну, и кстати про дуги и перенапряжения. Они как суслики — если вы их не видите, это не значит, что их нет. Поскольку ток в индуктивности мгновенно не прекращается, то если Вам удалось быстро закрыть полупроводниковый ключ — напряжение на нём будет расти, и это приведёт к его деградации и тепловому пробою.

Если закрывать медленно — это приведёт к активному режиму, деградации и тепловому пробою.

С дугами борются на протяжении всей историии электротехники, но отнюдь не методами замены механических реле на полупроводниковые. Да сам буквально пару дней назад с ними боролся.