أين ولماذا يتم استخدام DC؟

لا يوجد اليوم مجال تكنولوجي واحد لا تستخدم فيه الكهرباء بشكل أو بآخر. وفي الوقت نفسه ، يرتبط نوع التيار الذي يمدها بمتطلبات الأجهزة الكهربائية. وعلى الرغم من أن التيار المتردد شائع جدًا في جميع أنحاء العالم اليوم ، إلا أنه لا تزال هناك مناطق لا يمكن فيها التخلص من التيار المباشر.

كانت المصادر الأولى للتيار المباشر القابل للاستخدام هي الخلايا الجلفانية ، والتي من حيث المبدأ أعطت دقة كيميائية العاصمة، وهو تيار من الإلكترونات يتحرك في اتجاه واحد ثابت. ومن هنا جاء اسم «تيار مباشر».

اليوم ، يتم الحصول على التيار المباشر ليس فقط من البطاريات والمراكم ، ولكن أيضًا عن طريق تصحيح التيار المتردد. أين بالضبط ولماذا يتم استخدام التيار المباشر في قرننا وسيتم مناقشته في هذه المقالة.

لنبدأ بمحركات الجر للمركبة الكهربائية. يتم تشغيل مترو الأنفاق وحافلات الترولي والسفن ذات المحركات والقطارات الكهربائية تقليديًا بواسطة محركات التيار المستمر. محركات التيار المستمر لقد اختلفوا في الأصل عن محركات التيار المتردد من حيث أنهم يستطيعون تغيير السرعة بسلاسة مع الحفاظ على عزم دوران مرتفع.

يتم تصحيح الجهد المتناوب في محطة الجر الفرعية ، ثم يتم تغذيته إلى شبكة الاتصال - هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على التيار المباشر للنقل الكهربائي العام. في السفن ذات المحركات ، يمكن الحصول على الكهرباء لتشغيل المحركات من مولدات الديزل التي تعمل بالتيار المباشر.

تستخدم المركبات الكهربائية أيضًا محركات التيار المستمر التي تعمل بالبطارية ، وهنا مرة أخرى نحصل على ميزة في شكل عزم دوران سريع التطور للقيادة ، ولدينا أيضًا ميزة مهمة أخرى ، وهي إمكانية الكبح المتجدد. في لحظة التوقف ، يصبح المحرك مولدًا دائمًا ويتم شحنه بطارية.

الرافعات القوية في المصانع المعدنية ، حيث يكون من الضروري التعامل بسلاسة مع الحجم الهائل والكتلة الوحشية لمغارف المعدن المنصهر ، استخدم محركات التيار المستمر ، مرة أخرى بسبب قدرتها الممتازة على التحكم. تنطبق نفس الميزة على استخدام محركات التيار المستمر في الحفارات الخلفية.

يمكن لمحركات التيار المستمر الخالية من الفرشاة تطوير سرعات دوران هائلة ، تُقاس بعشرات ومئات الآلاف من الثورات في الدقيقة. وبالتالي ، يتم تثبيت محركات DC صغيرة عالية السرعة على محركات الأقراص الثابتة ، والمروحيات الرباعية ، والمكانس الكهربائية ، وما إلى ذلك ، كما أنها لا غنى عنها كمحركات متدرجة للتحكم في الهياكل المختلفة.

في حد ذاته ، فإن مرور الإلكترونات والأيونات في نفس الاتجاه في التيار المباشر يجعل التيار المباشر لا غنى عنه بشكل أساسي. عند إجراء التحليل الكهربائي.

يسمح تفاعل التحلل في الإلكتروليت ، تحت تأثير تيار مباشر فيه ، بترسيب عناصر معينة على الأقطاب الكهربائية. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس والمنغنيز والمعادن الأخرى ، وكذلك الغازات: الهيدروجين والفلور وغيرها والعديد من المواد الأخرى. بفضل التحليل الكهربائي ، أي التيار المباشر ، توجد فروع كاملة لعلم المعادن والصناعات الكيماوية.

الجلفنة لا يمكن تصوره بدون تيار مباشر. يتم ترسيب المعادن على أسطح المنتجات ذات الأشكال المختلفة ، وبهذه الطريقة يتم تنفيذ طلاء الكروم والنيكل ، ويتم عمل لوحات مطبوعة ونصب تذكارية معدنية ، ولا داعي للحديث عن استخدام الجلفنة في الطب لعلاج الأمراض.

يعتبر اللحام بالتيار المباشر أكثر كفاءة من اللحام بالتيار المتردد ، ويكون اللحام أفضل بكثير من اللحام بنفس المنتج بنفس القطب ، ولكن بالتيار المتردد. كلها حديثة محولات اللحام توفير جهد كهربائي ثابت.

توفر مصابيح القوس القوية المثبتة في أجهزة العرض في العديد من استوديوهات الأفلام المحترفة إضاءة موحدة بدون همهمة القوس ، على وجه التحديد بسبب إمداد القوس الكهربائي. LEDs ، لذلك يتم تشغيلها بشكل أساسي بواسطة التيار المباشر ، وهذا هو السبب في أن معظم الأضواء الكاشفة اليوم تعمل بالتيار المباشر ، وإن كان يتم الحصول عليها عن طريق تحويل تيار التيار المتردد أو من البطاريات (وهو أمر مريح للغاية في بعض الأحيان).

على الرغم من أن محرك الاحتراق الداخلي للسيارة يعمل بالبنزين ، إلا أنه يتم تشغيله بواسطة بطارية. وهنا يوجد تيار مباشر. يتم تشغيل المبدئ بواسطة بطارية 12 فولت ، وفي وقت بدء التشغيل ، يسحب منه عشرات الأمبيرات.

بعد البدء ، يتم شحن البطارية في السيارة بواسطة المولد ، الذي يولد تيارًا متناوبًا ثلاثي الطور ، والذي يتم تصحيحه على الفور وتغذيته في أطراف البطارية. لا يمكنك شحن البطارية بطاقة التيار المتردد.

ماذا عن امدادات الطاقة الاحتياطية؟ حتى إذا ارتفعت محطة طاقة ضخمة بسبب حادث ، فإن البطاريات المساعدة ستساعد في بدء تشغيل مولدات التوربينات. كما أن أبسط مصادر الطاقة غير المنقطعة في المنزل لأجهزة الكمبيوتر لا يمكنها الاستغناء عن البطاريات ، التي توفر تيارًا مباشرًا ، والتي من خلال التحويل إلى العاكس ، يتم الحصول على التيار المتردد. وأضواء التحذير و إضاءة الطوارئ - يتم تشغيل البطاريات في كل مكان تقريبًا ، أي أن التيار المباشر كان مفيدًا هنا.

غواصة - والتي تستخدم التيار المباشر على متنها لتشغيل محرك كهربائي يدير المروحة. على الرغم من أن دوران المولد التوربيني في معظم السفن الحديثة التي تعمل بالطاقة النووية يتم عن طريق التفاعلات النووية ، يتم توفير الكهرباء للمحرك على شكل نفس التيار المباشر. الأمر نفسه ينطبق على الغواصات التي تعمل بالديزل والكهرباء.

وبالطبع ، لا تستخدم قاطراتي الكهربائية أو الرافعات الشوكية أو السيارات الكهربائية فقط التيار المباشر من البطاريات. تحتوي جميع الأدوات الإلكترونية التي نحملها معنا على بطاريات الليثيوم التي توفر جهدًا ثابتًا ويتم شحنها بتيار ثابت من أجهزة الشحن. وإذا استدعينا الاتصالات اللاسلكية ، والتلفاز ، والبث الإذاعي والتلفزيوني ، والإنترنت ، إلخ. في الواقع ، اتضح أن جزءًا كبيرًا من جميع الأجهزة يتم تشغيله بشكل مباشر أو غير مباشر بواسطة التيار المباشر من البطاريات.