La energía de CA de Tesla ha vencido durante mucho tiempo a la energía de CC, entonces, ¿por qué se necesita la transmisión de CC ahora?
Hay una pregunta que ha estado rondando en nuestras mentes durante mucho tiempo. Casi todos los equipos que encontramos en nuestra vida diaria usan energía CC, pero ¿por qué los cables que ingresan a la casa usan energía CA? Esta corriente alterna también necesita un transformador para reducir el voltaje a bajo y luego rectificarlo, filtrarlo y estabilizarlo antes de poder suministrarlo a los equipos electrónicos. ¿No puede suministrar corriente continua al principio?
¿Cuál es mejor, corriente alterna o corriente continua?
El voltaje y la dirección de CC no cambiarán a medida que aumenta el tiempo, mientras que la CA cambia con el tiempo, ¡y su voltaje y amplitud cambiarán periódicamente!
De hecho, la primera batería inventada fue la corriente continua. Por ejemplo, las baterías primarias, las baterías voltaicas e incluso las botellas de Leyton pueden almacenar corriente continua. Por lo tanto, en 1832, Pixie fabricó un generador manual de imán permanente. La salida también es corriente continua. Posteriormente, ¡comenzaron a popularizarse los generadores que emiten corriente continua y los equipos y motores que utilizan corriente continua!
En 1875, se construyó la primera central eléctrica del mundo en la Gare du Nord de París (la primera central eléctrica es controvertida, puedes ignorarla y no afecta la discusión de este artículo), lo que Por supuesto, no hay duda de que todos son generadores de CC. En 1913, la generación de energía mundial había alcanzado los 50 mil millones de kilovatios hora. De hecho, parecía muy grande, pero lo era. sólo la generación de energía de una central eléctrica de 5 millones de kilovatios durante 10.000 horas.
En 1875, se construyó la primera central térmica cerca de la Gare du Nord en París, Francia
La primera disputa AC-DC se produjo tras la aparición de Tesla, que era la empresa mundial La central eléctrica más grande en ese momento La compañía eléctrica era General Motors, que utilizaba tecnología de generación de energía de CC. La tecnología de generación de energía de CC en ese momento ya estaba bien establecida, pero Tesla, un niño, le sugirió a Edison que la energía de CA debería ser utilizada. En su lugar, se utilizó (la energía de CA fue descubierta por primera vez por Faraday y Tesla mejoró la tecnología de generación de energía de CA. Por supuesto, Edison no siguió el consejo de Tesla).
Después de eso, Tesla dejó GM y fundó su propia empresa. Alguien invirtió en su tecnología de generación de energía de CA. Todos deberían conocer el resultado de las disputas posteriores de CA y CC, porque hasta ahora, excepto por casos especiales. En la tecnología de transmisión tributaria, no existe una red eléctrica de CC a gran escala. Todas son redes eléctricas de CA.
¿Cuál es la diferencia entre corriente continua y corriente alterna?
La mayor ventaja de la corriente continua es que puedes utilizar cualquier energía que genere el generador. De hecho, hablaremos de ello a continuación. la mayor desventaja. ¿Por qué? La conversión de voltaje es muy difícil porque la central eléctrica y el usuario están muy separados, por lo que la central eléctrica debe querer aumentar el voltaje. Si se calcula en función de la relación entre la corriente moderna y el área de la sección transversal, la transmisión de energía a larga distancia requiere 1A. por milímetro cuadrado (de lo contrario, la pérdida de línea será demasiado grande y el calor será grave).
Entonces, si la central eléctrica utiliza 220 V y 1000 A para generar aproximadamente 220 KW de potencia, entonces se necesitan dos cables con un área de sección transversal de 1000 milímetros cuadrados. El cable debe tener al menos 36 mm de diámetro y, con el aislamiento exterior, supera los 50 mm, lo que significa que es más grueso que el brazo de un niño.
Y el viaje no puede ser demasiado largo en el medio, se debe usar un motor de CC y un generador de CC para aumentar el voltaje, y luego hasta el final, si hay otro voltaje en el destino. También se requieren un motor de CC y un generador de CC para transformar el voltaje, ¡el costo es escandalosamente alto!
Si se cambia a alto voltaje CA 22000 V, entonces solo 10 milímetros cuadrados de cable, aproximadamente 3,4 milímetros de diámetro, serán mucho menos, por supuesto, para aumentar la resistencia de la línea aérea. , es necesario agregar varios hilos de alambre para aumentar su resistencia.
Transformador elevador de 930 KW y su panel de control
Aunque muchos amigos entienden que la energía CC también puede ser de alto voltaje, la transmisión y transformación de energía CC requiere motores y generadores CC para mejorar. y reducir el voltaje, mientras que la corriente alterna solo requiere un transformador de estructura simple, el costo de los dos es menos de 1/10, por lo que la "Exposición Mundial Colombina" de 1893 en Chicago eligió la corriente alterna de Westinghouse (el fundador George Westinghouse compró la de Tesla). patente de corriente alterna), ¡y desde entonces la corriente alterna se ha vuelto popular en todo el mundo!
Corriente alterna trifásica
Sin embargo, la corriente alterna en ese momento aún no había formado el estándar de 50-60 HZ. La frecuencia sería relativamente alta y el número de fases sería. no ser consistente con la corriente alterna trifásica actual.
De CA a CC
La alimentación de CA es muy conveniente para la transmisión y transformación de energía, la pérdida es pequeña y los requisitos de cable se reducen considerablemente. Las ventajas de la alimentación de CA son muy. Obviamente, las luces se encienden temprano. También es una lámpara incandescente. No importa si es CC o CA. Siempre que el voltaje efectivo sea el mismo, en realidad no hay diferencia en el brillo, por lo que la CA no tiene ningún efecto.
Sin embargo, con la aparición de tecnologías electrónicas como las radios, han surgido las desventajas de la corriente alterna. La corriente alterna no se puede aplicar a los tubos de electrones y también traerá ruido al sistema. el final del sistema de corriente alterna necesita Habrá un generador rectificador en la posición de la energía de CC, es decir, la energía de CA se transforma y luego la energía eléctrica se convierte en energía de CC a través del generador (ya sea usando un síncrono motor rectificador, o usar un rectificador de vibración, etc., que es ruidoso y tiene baja eficiencia). Estas aplicaciones no son muchas, por lo que la CA seguirá funcionando.
Posteriormente, con la aparición de los tubos de vacío de argón y los tubos rectificadores de arco de mercurio, estos dispositivos electrónicos comenzaron a utilizarse en muchas ocasiones para sustituir a los rectificadores mecánicos, y los arcos de mercurio se siguieron utilizando a gran escala en el mundo. década de 1970, y su rendimiento seguía siendo bueno, y luego fueron reemplazados por tiristores de alta potencia.
Más tarde, los equipos electrónicos como los tubos de vacío fueron reemplazados lentamente por semiconductores de estado sólido. Posteriormente, se desarrollaron especialmente semiconductores de potencia. La industria de equipos electrónicos desapareció gradualmente de la industria de equipos electrónicos. Aparecieron fuentes de alimentación conmutadas de frecuencia. Incluso el transformador reductor ha sido reemplazado por un pequeño transformador de ferrita de frecuencia media. La fuente de alimentación es cada vez más pequeña y su uso es cada vez más conveniente. Ya no es tan problemático como antes.
La diferencia entre IGBT e IGCT
De DC a AC
La corriente alterna está llena de ventajas, pero tiene una desventaja fatal, es decir, no puede ser almacenado! Debido a que ninguna batería puede almacenar corriente alterna, en el sitio de suministro de energía de emergencia, excepto el generador, todas las demás salidas son salidas de batería, y luego CC-CA se convierte en corriente continua. Debido al desarrollo de la electrónica de potencia moderna, la conversión. eficiencia entre CC y CA ¡Muy alta, por lo que CC está comenzando a volver a la vida lentamente!
En comparación con la transmisión de energía CA trifásica, la CC solo requiere dos cables. Incluso la CC puede usar la tierra como otro bucle y, por supuesto, esta es una situación extrema. También se reducirá relativamente (para cables generales sumergidos en aceite, el voltaje de funcionamiento de CC es tres veces mayor que el de CA), y la pérdida del cable es pequeña, no hay inductancia ni reactancia capacitiva, no hay efecto superficial y no hay ¡Efecto de carga espacial!
Ocho redes troncales de transmisión de CA y CC de alto voltaje (adicional) de CA y CC y "ocho de CA y nueve directas"
Por supuesto, todas ellas se benefician de la alta -equipos de conversión de eficiencia entre IGBT de CA y CC y Con el desarrollo de IGCT y componentes semiconductores de carburo de silicio, la proporción de transmisión de CC en muchas transmisiones de energía de voltaje ultra alto y gran capacidad aumenta año tras año, por lo que si miramos En el futuro, ¡realmente no se sabe quién será el ganador entre DC y AC!