Kde a proč se DC používá?

Dnes neexistuje jediný technologický obor, kde by se elektřina v té či oné formě nevyužívala. Mezitím typ proudu, který je napájí, souvisí s požadavky na elektrická zařízení. A i když je dnes střídavý proud po celém světě velmi rozšířený, stále existují oblasti, kde stejnosměrný proud eliminovat prostě nelze.

Prvními zdroji použitelného stejnosměrného proudu byly galvanické články, které v principu chemicky dávaly přesné DC., což je proud elektronů pohybujících se jedním konstantním směrem. Odtud název „stejnosměrný proud“.

Stejnosměrný proud se dnes získává nejen z baterií a akumulátorů, ale také usměrňováním střídavého proudu. Kde a proč se přesně používá stejnosměrný proud v našem století a bude diskutováno v tomto článku.

Začněme trakčními motory elektrických vozidel. Metro, trolejbusy, motorové lodě a elektrické vlaky byly tradičně poháněny stejnosměrnými motory. DC motory původně se lišily od střídavých motorů tím, že mohly plynule měnit rychlost při zachování vysokého točivého momentu.

Střídavé napětí je usměrněno v trakční rozvodně a poté přivedeno do kontaktní sítě — takto se získává stejnosměrný proud pro veřejnou elektrickou dopravu. Na motorových lodích lze elektřinu pro pohon motorů získat ze stejnosměrných dieselových generátorů.

Elektromobily využívají i stejnosměrné motory, které jsou poháněny baterií a opět zde dostáváme výhodu v podobě rychle se vyvíjejícího hnacího momentu a máme tu i další důležitou výhodu, možnost rekuperačního brzdění. V okamžiku zastavení se motor stává permanentním generátorem a nabíjí se baterie.

Výkonné jeřáby v hutních provozech, kde je třeba se hladce vyrovnat s obrovskými rozměry a monstrózní masou pánví roztaveného kovu, využívají stejnosměrné motory, opět kvůli jejich skvělé ovladatelnosti. Stejná výhoda platí pro použití stejnosměrných motorů v pojízdných rypadlech.

Bezkomutátorové stejnosměrné motory jsou schopny vyvinout obrovské otáčky, měřené v desítkách a stovkách tisíc otáček za minutu. Malé vysokootáčkové stejnosměrné motory se tedy instalují na pevné disky, kvadrokoptéry, vysavače atd. Nepostradatelné jsou také jako krokové pohony pro ovládání různých podvozků.

Průchod elektronů a iontů ve stejném směru ve stejnosměrném proudu sám o sobě činí stejnosměrný proud zásadně nepostradatelný. při provádění elektrolýzy.

Rozkladná reakce v elektrolytu působením stejnosměrného proudu v něm umožňuje ukládání určitých prvků na elektrody. Takto se získává hliník, hořčík, měď, mangan a další kovy a také plyny: vodík, fluor atd. a mnoho dalších látek. Díky elektrolýze, tedy stejnosměrnému proudu, existují celá odvětví hutnictví a chemického průmyslu.

Galvanizace je nemyslitelná bez stejnosměrného proudu. Kovy se ukládají na povrch výrobků různých tvarů, tímto způsobem se provádí chromování a niklování, vznikají tištěné desky a kovové pomníky.O využití galvanizace v lékařství k léčbě nemocí je zbytečné mluvit.

Svařování stejnosměrným proudem je mnohem účinnější než střídavým, šev je mnohem lepší než při svařování stejného výrobku stejnou elektrodou, ale střídavým proudem. Vše moderní svařovací invertory zajistit konstantní napětí elektrody.

Výkonné obloukové lampy instalované v projektorech mnoha profesionálních filmových studií poskytují rovnoměrné světlo bez obloukového brumu právě díky napájení stejnosměrným obloukem. LED diody, takže jsou napájeny převážně stejnosměrným proudem, a proto je dnes většina světlometů napájena stejnosměrným proudem, i když získaným konverzí střídavého síťového proudu nebo z baterií (což je někdy velmi výhodné).

Přestože je spalovací motor automobilu poháněn benzinem, startuje jej baterie. A tady je stejnosměrný proud. Startér je napájen 12voltovou baterií a v době startování z ní odebírá desítky ampérů.

Po nastartování se akumulátor v autě dobíjí generátorem, který generuje střídavý třífázový proud, který se okamžitě usměrní a přivede na svorky akumulátoru. Baterii nelze nabíjet střídavým proudem.

A co záložní zdroje? I když se kvůli havárii zvedne obrovská elektrárna, pak pomocné baterie pomohou nastartovat turbínové generátory. A nejjednodušší domácí nepřerušitelné zdroje pro počítače se také neobejdou bez baterií, které poskytují stejnosměrný proud, z něhož se převodem na měnič získává střídavý proud. A výstražná světla a nouzové osvětlení — téměř všude je napájeno bateriemi, to znamená, že zde byl užitečný stejnosměrný proud.

Ponorka — a která využívá stejnosměrný proud na palubě k pohonu elektrického motoru, který otáčí vrtulí. Přestože rotace turbogenerátoru na většině moderních lodí s jaderným pohonem je dosahována jadernými reakcemi, elektřina je do motoru dodávána ve formě stejného stejnosměrného proudu. Totéž platí pro diesel-elektrické ponorky.

A samozřejmě nejen moje elektrické lokomotivy, vysokozdvižné vozíky nebo elektromobily využívají stejnosměrný proud z baterií. Všechny elektronické vychytávky, které s sebou nosíme, obsahují lithiové baterie, které poskytují konstantní napětí a jsou nabíjeny konstantním proudem z nabíječek. A když si vzpomeneme na radiokomunikaci, televizi, rozhlasové a televizní vysílání, internet atd. Ve skutečnosti se ukazuje, že velká část všech zařízení je napájena přímo či nepřímo stejnosměrným proudem z baterií.