DC được sử dụng ở đâu và tại sao?
Ngày nay, không có một lĩnh vực công nghệ nào mà điện không được sử dụng ở dạng này hay dạng khác. Trong khi đó, loại dòng điện cung cấp năng lượng cho chúng có liên quan đến yêu cầu đối với các thiết bị điện. Và mặc dù hiện nay dòng điện xoay chiều rất phổ biến trên khắp thế giới, nhưng vẫn có những khu vực không thể loại bỏ dòng điện một chiều.
Các nguồn đầu tiên của dòng điện trực tiếp có thể sử dụng được là các tế bào điện, về nguyên tắc hóa học cho độ chính xác D.C., là dòng các electron chuyển động theo một hướng không đổi. Do đó có tên «dòng điện một chiều».
Ngày nay, dòng điện một chiều không chỉ thu được từ pin và ắc quy mà còn bằng cách chỉnh lưu dòng điện xoay chiều. Chính xác ở đâu và tại sao dòng điện trực tiếp được sử dụng trong thế kỷ của chúng ta và sẽ được thảo luận trong bài viết này.
Hãy bắt đầu với động cơ kéo của xe điện. Tàu điện ngầm, xe đẩy, tàu có động cơ và tàu điện theo truyền thống được cung cấp bởi động cơ DC. động cơ điện một chiều ban đầu chúng khác với động cơ AC ở chỗ chúng có thể thay đổi tốc độ một cách trơn tru trong khi vẫn duy trì mô-men xoắn cao.
Điện áp xoay chiều được chỉnh lưu trong trạm biến áp lực kéo, sau đó được đưa vào mạng tiếp điểm — đây là cách thu được dòng điện một chiều cho giao thông điện công cộng. Trên tàu có động cơ, điện để cung cấp năng lượng cho động cơ có thể được lấy từ máy phát điện diesel dòng điện trực tiếp.
Xe điện cũng sử dụng động cơ DC chạy bằng pin và ở đây một lần nữa chúng ta có được lợi thế ở dạng mô-men xoắn truyền động phát triển nhanh chóng và chúng ta cũng có một lợi thế quan trọng khác, khả năng phanh tái tạo. Tại thời điểm dừng, động cơ trở thành máy phát điện vĩnh viễn và được sạc ắc quy.
Cần cẩu mạnh mẽ trong các nhà máy luyện kim, nơi cần phải đối phó trơn tru với kích thước khổng lồ và khối lượng khổng lồ của các muôi kim loại nóng chảy, sử dụng động cơ DC, một lần nữa vì khả năng điều khiển tuyệt vời của chúng. Ưu điểm tương tự cũng áp dụng cho việc sử dụng động cơ DC trong máy đào đi bộ phía sau.
Động cơ DC không chổi than có thể phát triển tốc độ quay rất lớn, được đo bằng hàng chục và hàng trăm nghìn vòng quay mỗi phút. Do đó, các động cơ DC nhỏ tốc độ cao được lắp đặt trên ổ cứng, quadcopters, máy hút bụi, v.v. Chúng cũng không thể thiếu với vai trò là ổ đĩa bước để điều khiển các khung gầm khác nhau.
Bản thân sự chuyển động của các electron và ion theo cùng một hướng trong dòng điện một chiều làm cho dòng điện một chiều về cơ bản là không thể thiếu. khi thực hiện điện phân.
Phản ứng phân hủy trong chất điện phân, dưới tác động của dòng điện một chiều trong đó, cho phép một số nguyên tố lắng đọng trên các điện cực. Đây là cách thu được nhôm, magiê, đồng, mangan và các kim loại khác, cũng như các loại khí: hydro, flo, v.v., và nhiều chất khác. Nhờ điện phân, tức là dòng điện một chiều, toàn bộ ngành luyện kim và công nghiệp hóa chất tồn tại.
Mạ kẽm là không thể tưởng tượng được nếu không có dòng điện một chiều. Kim loại được lắng đọng trên bề mặt của các sản phẩm có hình dạng khác nhau, bằng cách này, mạ crôm và niken được thực hiện, tạo ra các tấm in và tượng đài kim loại... Không cần thiết phải nói về việc sử dụng mạ điện trong y học để điều trị bệnh.
Hàn bằng dòng điện một chiều hiệu quả hơn nhiều so với dòng điện xoay chiều, đường may đẹp hơn nhiều so với khi hàn cùng một sản phẩm bằng cùng một điện cực nhưng bằng dòng điện xoay chiều. Tất cả hiện đại biến tần hàn cung cấp điện thế điện cực không đổi.
Đèn hồ quang mạnh được lắp đặt trong máy chiếu của nhiều hãng phim chuyên nghiệp cho ánh sáng đồng đều mà không có tiếng ồn hồ quang, chính xác là do nguồn cung cấp hồ quang DC. Vì vậy, đèn LED chủ yếu được cấp nguồn bằng dòng điện một chiều, đó là lý do tại sao hầu hết đèn pha ngày nay được cấp nguồn bằng dòng điện một chiều, mặc dù thu được bằng cách chuyển đổi dòng điện xoay chiều hoặc từ pin (đôi khi rất tiện lợi).
Mặc dù động cơ đốt trong của ô tô chạy bằng xăng nhưng nó được khởi động bằng ắc quy. Và ở đây có dòng điện một chiều. Bộ khởi động được cung cấp năng lượng bởi pin 12 volt và tại thời điểm khởi động, nó sẽ rút ra hàng chục ampe từ nó.
Sau khi khởi động, ắc quy trong xe được sạc bằng máy phát điện, tạo ra dòng điện ba pha xoay chiều, dòng điện này ngay lập tức được chỉnh lưu và đưa đến các cực của ắc quy. Bạn không thể sạc pin bằng nguồn AC.
Còn nguồn điện dự phòng thì sao? Ngay cả khi một nhà máy điện khổng lồ ngừng hoạt động do sự cố, thì các pin phụ trợ sẽ giúp khởi động các máy phát điện tua-bin. Và nguồn cung cấp năng lượng liên tục tại nhà đơn giản nhất cho máy tính cũng không thể thiếu pin cung cấp dòng điện một chiều, từ đó, bằng cách chuyển đổi thành biến tần, thu được dòng điện xoay chiều. Và đèn cảnh báo và chiếu sáng khẩn cấp - hầu hết mọi nơi đều được cung cấp năng lượng bằng pin, nghĩa là dòng điện một chiều rất hữu ích ở đây.
Tàu ngầm — và sử dụng dòng điện một chiều trên tàu để cung cấp năng lượng cho động cơ điện làm quay chân vịt. Mặc dù vòng quay của máy phát điện tuabin trên hầu hết các tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân hiện đại được thực hiện nhờ phản ứng hạt nhân, nhưng điện được cung cấp cho động cơ dưới dạng dòng điện một chiều giống nhau. Điều tương tự cũng áp dụng cho tàu ngầm diesel-điện.
Và tất nhiên, không chỉ đầu máy xe lửa, xe nâng hay ô tô điện của tôi sử dụng dòng điện một chiều từ ắc quy. Tất cả các thiết bị điện tử mà chúng ta mang theo bên mình đều chứa pin lithium cung cấp điện áp không đổi và được sạc bằng dòng điện không đổi từ bộ sạc. Và nếu chúng ta nhớ lại thông tin liên lạc vô tuyến, truyền hình, phát thanh và truyền hình, Internet, v.v. Trên thực tế, hóa ra phần lớn của tất cả các thiết bị đều được cấp nguồn trực tiếp hoặc gián tiếp bằng dòng điện trực tiếp từ pin.