DC ใช้ที่ไหนและทำไม

วันนี้ไม่มีสาขาเทคโนโลยีเดียวที่ไม่มีการใช้ไฟฟ้าในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ในขณะเดียวกัน ประเภทของกระแสที่ให้พลังงานนั้นเกี่ยวข้องกับข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า และแม้ว่ากระแสสลับจะพบได้ทั่วไปทั่วโลกในปัจจุบัน แต่ก็ยังมีบางพื้นที่ที่ไฟฟ้ากระแสตรงไม่สามารถกำจัดได้

แหล่งแรกของกระแสตรงที่ใช้งานได้คือเซลล์กัลวานิก ซึ่งโดยหลักการแล้วให้ความแม่นยำทางเคมี กระแสตรง.ซึ่งเป็นกระแสของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ในทิศทางเดียวคงที่ ดังนั้นชื่อ «กระแสตรง».

ทุกวันนี้ กระแสตรงไม่เพียงได้มาจากแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุเท่านั้น แต่ยังได้รับจากการแก้ไขกระแสสลับด้วย ที่ไหนและเหตุใดจึงใช้กระแสตรงในศตวรรษของเราและจะกล่าวถึงในบทความนี้

เรามาเริ่มกันที่มอเตอร์สำหรับลากรถยนต์ไฟฟ้า รถไฟใต้ดิน รถรางไฟฟ้า เรือยนต์ และรถไฟฟ้าต่างใช้พลังงานจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์กระแสตรง แต่เดิมนั้นแตกต่างจากมอเตอร์ AC ตรงที่สามารถเปลี่ยนความเร็วได้อย่างราบรื่นในขณะที่รักษาแรงบิดสูงไว้ได้

แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับถูกแก้ไขในสถานีย่อยแรงดึง จากนั้นป้อนเข้าเครือข่ายการติดต่อ นี่คือวิธีรับกระแสตรงสำหรับการขนส่งสาธารณะด้วยไฟฟ้า บนเรือยนต์ ไฟฟ้าที่ใช้ขับเคลื่อนเครื่องยนต์สามารถหาได้จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลกระแสตรง

รถยนต์ไฟฟ้ายังใช้มอเตอร์กระแสตรงซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ และนี่เป็นอีกครั้งที่เราได้รับประโยชน์ในรูปแบบของแรงบิดในการขับขี่ที่พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็ว และเรายังมีข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ซึ่งก็คือความเป็นไปได้ของการเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่ ในขณะที่หยุดทำงาน มอเตอร์จะกลายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถาวรและถูกชาร์จ แบตเตอรี่.

ปั้นจั่นทรงพลังในโรงงานโลหะวิทยาซึ่งจำเป็นต้องรับมือกับขนาดมหึมาและมวลมหาศาลของกระบวยโลหะหลอมเหลวอย่างราบรื่น ใช้มอเตอร์กระแสตรงอีกครั้งเนื่องจากความสามารถในการควบคุมที่ยอดเยี่ยม ข้อได้เปรียบเช่นเดียวกันกับการใช้มอเตอร์กระแสตรงในรถขุดเดินตาม

มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านสามารถพัฒนาความเร็วรอบมหาศาล โดยวัดเป็นหมื่นและแสนรอบต่อนาที ดังนั้น มอเตอร์ DC ความเร็วสูงขนาดเล็กจึงถูกติดตั้งบนฮาร์ดไดรฟ์ ควอดคอปเตอร์ เครื่องดูดฝุ่น ฯลฯ นอกจากนี้ยังขาดไม่ได้ในฐานะสเต็ปเปอร์ไดรฟ์สำหรับควบคุมแชสซีต่างๆ

ด้วยตัวของมันเอง การที่อิเล็กตรอนและไอออนเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันในทิศทางเดียวกันทำให้ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้โดยพื้นฐาน เมื่อทำการอิเล็กโทรลิซิส.

ปฏิกิริยาการสลายตัวในอิเล็กโทรไลต์ ภายใต้การกระทำของกระแสตรงในอิเล็กโทรด ทำให้สามารถสะสมองค์ประกอบบางอย่างบนอิเล็กโทรดได้ นี่เป็นวิธีการได้มาซึ่งอะลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองแดง แมงกานีส และโลหะอื่นๆ ตลอดจนก๊าซ: ไฮโดรเจน ฟลูออรีน ฯลฯ และสารอื่นๆ อีกมากมาย ต้องขอบคุณอิเล็กโทรไลซิสนั่นคือกระแสตรงทำให้มีสาขาทั้งหมดของโลหะวิทยาและอุตสาหกรรมเคมี

การชุบสังกะสีเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงหากไม่มีกระแสตรง โลหะถูกสะสมไว้บนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างต่าง ๆ ด้วยวิธีนี้จะทำการชุบโครเมียมและนิกเกิลแผ่นพิมพ์และอนุสาวรีย์โลหะ ไม่จำเป็นต้องพูดถึงการใช้การชุบสังกะสีในการแพทย์เพื่อรักษาโรค

การเชื่อมด้วยไฟฟ้ากระแสตรงนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการเชื่อมด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ การเชื่อมนั้นดีกว่าการเชื่อมผลิตภัณฑ์เดียวกันด้วยอิเล็กโทรดเดียวกันแต่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ทันสมัยทั้งหมด อินเวอร์เตอร์เชื่อม ให้แรงดันอิเล็กโทรดคงที่

โคมไฟอาร์คอันทรงพลังที่ติดตั้งในโปรเจ็คเตอร์ของสตูดิโอภาพยนตร์มืออาชีพหลายแห่งให้แสงที่สม่ำเสมอโดยไม่มีอาร์คฮัม เนื่องจากการจ่ายไฟอาร์ค DC LEDs ดังนั้นจึงใช้พลังงานจากไฟฟ้ากระแสตรงเป็นหลัก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ไฟฟลัดไลท์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้พลังงานจากไฟฟ้ากระแสตรง แม้ว่าจะได้รับจากการแปลงกระแสไฟหลัก AC หรือจากแบตเตอรี่ (ซึ่งบางครั้งก็สะดวกมาก)

แม้ว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์จะขับเคลื่อนด้วยน้ำมันเบนซิน แต่ก็สตาร์ทด้วยแบตเตอรี่ และที่นี่มีกระแสตรง สตาร์ทเตอร์ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์และในขณะที่สตาร์ทเครื่องจะดึงแอมป์หลายสิบตัวออกมา

หลังจากสตาร์ท แบตเตอรี่ในรถยนต์จะถูกชาร์จโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้าสลับสามเฟส ซึ่งจะแก้ไขและป้อนเข้าขั้วแบตเตอรี่ทันที คุณไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ด้วยไฟ AC

แล้วเครื่องสำรองไฟล่ะ? แม้ว่าโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่จะดับลงเนื่องจากอุบัติเหตุ แบตเตอรี่สำรองจะช่วยสตาร์ทเครื่องกำเนิดกังหัน และอุปกรณ์สำรองไฟในบ้านที่ง่ายที่สุดสำหรับคอมพิวเตอร์ก็ไม่สามารถทำได้หากไม่มีแบตเตอรี่ซึ่งให้กระแสตรงซึ่งจากการแปลงเป็นอินเวอร์เตอร์จะได้กระแสสลับ และไฟเตือนและ ไฟฉุกเฉิน — เกือบทุกที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ นั่นคือ ไฟฟ้ากระแสตรงมีประโยชน์ที่นี่

เรือดำน้ำ—ซึ่งใช้ไฟฟ้ากระแสตรงบนเรือเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าที่หมุนใบพัด แม้ว่าการหมุนของเครื่องกำเนิดเทอร์โบในเรือพลังงานนิวเคลียร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จะทำได้โดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ แต่ไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังเครื่องยนต์ในรูปของไฟฟ้ากระแสตรงเดียวกัน เช่นเดียวกับเรือดำน้ำดีเซลไฟฟ้า

และแน่นอนว่า ไม่เพียงแต่หัวรถจักรไฟฟ้า รถยก หรือรถยนต์ไฟฟ้าของฉันเท่านั้นที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอรี่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่เราพกพาไปด้วยประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมที่ให้แรงดันไฟคงที่และชาร์จด้วยกระแสไฟคงที่จากเครื่องชาร์จ และถ้าเรานึกถึงวิทยุสื่อสาร โทรทัศน์ วิทยุกระจายเสียงและโทรทัศน์ อินเทอร์เน็ต ฯลฯ อันที่จริง ปรากฎว่าอุปกรณ์ส่วนใหญ่ทั้งหมดใช้พลังงานไฟฟ้าโดยตรงหรือโดยอ้อมจากแบตเตอรี่โดยตรงหรือโดยอ้อม