Отличия переменного и постоянного тока: В чем разница между постоянным и переменным током — T&P

Постоянный и переменный ток при сварке: в чём отличия и особенности

Технология

02.03.202231.05.2022

Содержание

Для многих, кто не является опытным сварщиком, может быть странно слышать обо всех типах сварки, и в частности о типах сварочного тока. Но опытные сварщики знают, что постоянный и переменный ток при сварке часто применяют. И это не просто так. Все типы сварки применимы, но у них есть свои различия и правильное применение.

Постоянный ток при сварке использует одну полярность, которая может быть отрицательной или положительной. Переменный сварочный ток не имеет полярности, а на временном отрезке способен менять своё направление и величину. Оба типа сварки имеют определенные преимущества, а для производства каждого из них требуется разное оборудование.

 

 

Как выше уже говорилось, при использовании постоянного и переменного тока при сварке, есть свои особенности. Давайте рассмотрим их подробнее.

Чаще всего используют сварку постоянным током, так как она решает большинство вопросов связанных со сваркой металла в домашних условиях. По сравнению со сваркой переменным током, постоянный ток имеет более стабильное горение сварочной дуги. Происходит меньшее разбрызгивания металла при сварке. При сварке переменным током, сварные швы получаются намного качественнее, что создаёт более прочное соединение, чем сварка переменным током.

К сожалению, сварка постоянным током не подходит для сварки алюминия, так как она не может разрушать окисную плёнку. Кроме того, когда дело доходит до покупки сварочного аппарата, оборудование постоянного тока стоит дороже. Это связано с тем, что для преобразования постоянного сварочного тока требуется трансформатор.

Преимущество переменного сварочного тока в том, что он способен разрушать окисную плёнку алюминия. Поэтому часто сварку алюминия проводят на переменном токе. При переменном токе дуга более устойчива при сварке магнитных материалов.

Поскольку сварка переменным током не требует внутреннего трансформатора, такое сварочное оборудование намного дешевле. Такое оборудование является лучшим вариантом для начинающих сварщиков.

К недостаткам сварки переменным током, можно отнести нестабильное горение дуги. Может происходить периодический обрыв дуги, что очень мешает проводить сварочные работы неопытному сварщику. Также к недостаткам стоит отнести большое разбрызгивание расплавленного металла.

 

Сварка постоянным током, как правило, является предпочтительным вариантом для большинства сварщиков. Так как большинство из них используют сварочные инверторы для ручной дуговой сварки. Однако сварка переменным и постоянным током подойдёт для большинства электродов.  Это электроды марки: АНО – 21, МР – 3, ОЗС – 4 и другие.

Другим фактором, который следует учитывать, является мощность, потребляемая оборудованием. Сварочные аппараты переменного тока более универсальны, поскольку их можно использовать на розетках напряжением до 110 вольт.

Оборудование выдаваемое постоянный сварочный тока требуют большей мощности. Поэтому в сети должно быть 210 — 250 вольт.

Сам процесс сварки ничем не отличается. Единственное, при сварке электродами на переменном токе, у новичка могут быть проблемы с зажиганием и горением дуги.

МеткиПостоянный и переменный ток при сварке

Переменный и постоянный ток – в чем отличие?

• Главная /
• Блог /
• ПЕРЕМЕННЫЙ И ПОСТОЯННЫЙ ТОК – В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ? 

05

August

Переменный ток — это ток, который периодически меняет значение и направление во времени. В этой форме электрическая энергия передается по линиям электропередач и поставляется промышленным и бытовым потребителям. Обычное электричество, поступающее от розетки для питания бытовой нагрузки, является переменным током (AC). 

Постоянный ток — это тип электрического тока, который протекает всегда в одном направлении и имеет неизменное значение. Он относится к потоку электроэнергии, полученной от аккумуляторов, солнечных панелей и т. д. Ток, протекающий в фонарике или другом приборе, работающем от батареек, постоянен (DC).

Содержание статьи:

1. Основные характеристики цепей постоянного и переменного тока
2. Вычисление постоянного и переменного тока
3. Постоянный и переменный ток: преимущества и недостатки
4. Преобразование тока из постоянного в переменный
Основные характеристики цепей постоянного и переменного тока

Как возникает электрическая энергия (сокр. э/э) и что это такое? Как известно из курса школьной физики, все вещества состоят из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов.

Вокруг ядра атома вращаются электроны, избыток которых образует отрицательный «-» электрический заряд, а недостаток — положительный «+» заряд. Нейтральный атом, отдавая или приобретая электроны, становится заряженным и называется ионом. 

Электрический ток — это направленное (упорядоченное) движение электронов или ионов. Обозначается I и измеряется в амперах (А). Для возможности вычисления рассмотрим, чем отличается постоянный ток от переменного и ознакомимся с характеристиками их электрических цепей:

1. Напряжение, ЭДС. Для возникновения электричества в проводе, необходимо, чтобы на концах проводника были разные электрические потенциалы. Эту разность потенциалов характеризует напряжение, обозначаемое U и измеряемое в вольтах. Напряжение является основной характеристикой электрического поля. Чтобы получить непрерывный постоянный ток, нужен источник электродвижущей силы (ЭДС). В гальванических элементах или аккумуляторах ЭДС создается в результате химических реакций.
2. Другим важным параметром является сопротивление (R, Х, Ом), характеризующее свойство проводника препятствовать протеканию электроэнергии. Сопротивление зависит от материала проводника, его температуры, сечения и длины. 
3. Мощность. Превращение электричества, например, в тепловую энергию, называется работой тока. Эту работоспособность оценивают мощностью, которая есть не что иное, как расход энергии за 1 сек.
• В сети DC, имеющей только активные сопротивления, мощность является активной и вычисляется по формуле: Р = UI, ватт. Р характеризует бесполезные потери энергии, например, на нагрев проводника. 
• В сети AC на участках с индуктивными элементами возникает реактивная мощность Q. Она не расходуется необратимо, а лишь временно накапливается в магнитном поле и совершает колебания между источником питания и реактивной частью цепи. Определяется по формуле: Q=IUL вольт-ампер реактивных (вар).  
• Полная мощность для последовательной цепи AC вычисляется по выражению: S=UI, В*А.
• Переход электроэнергии в любой другой вид энергии, например в световую, механическую, тепловую, сопровождается лишь активной составляющей, реактивная считается бесполезной, а в некоторых ситуациях даже вредной.  

В чем еще отличие переменного тока от постоянного, кроме вышеперечисленного? В синусоидальной (переменной) цепи электроны сначала движутся вдоль провода в одну сторону, затем на момент останавливаются и движутся в обратном направлении. Такие колебания повторяются с определенной частотой. В энергосистеме Украины стандарт составляет 50 циклов в секунду, то есть I переменный имеет частоту 50 Герц. 

Вычисление постоянного и переменного тока

Постоянный ток (direct current, DC) в амперах можно вычислить по закону Ома для участка цепи: 

I=U/R.

Цепи переменного тока (alternating current, AC) имеют не только активные, но и индуктивные компоненты, тогда закон Ома обобщается, и расчетная формула содержит комплексные значения: 

I=U/Z, 

где Z — полное сопротивление, равное Z=√R2+X2.

Существует два вида alternating current: 1-фазный и 3-фазный. Трехфазный AC применяется для транспортировки э/э высокого напряжения. Когда он направляется в бытовую розетку, он превращается в одну фазу вместе с преобразованием напряжения.

Постоянный и переменный ток: преимущества и недостатки 

 DC имеет ряд достоинств и недостатков.

Преимущества:

• отсутствует опережение или задержка current, протекающего к нагрузке, при включении в цепь, например, конденсатора;
• не вырабатывается реактивная мощность — вся э/э поступает к нагрузке без потерь;  
• обеспечивается возможность хранить электричество, например, в аккумуляторах.

Недостатки:

• значительные потери мощности при транспортировке э/э, особенно на большие расстояния;  
• постоянное напряжение сложнее преобразовывать — для передачи э/э необходимо сначала преобразовать ее в переменную форму, а потом снова в постоянную. По этой причине оборудование для преобразования DC напряжения дороже, чем оборудование для AC; 
• DC трудно прервать — к постоянному I всегда прикладывается постоянное U. При высоком напряжении в момент отключения может возникнуть дуга, при этом существует риск поражения электричеством;
• сильная коррозия проводов и изоляторов из-за электростатической индукции и электрической коррозии.

 

AC также имеет как преимущества, так и недостатки.

Преимущества:

• меньшие потери мощности при транспортировке на высоком напряжении, особенно при передаче э/э на большие расстояния, например, от электростанции в город;
• легко преобразовывать с помощью трансформаторов, что делает его более подходящим для электроснабжения бытовой и коммерческой инфраструктуры;
• легко выключается во время подачи э/э — напряжение мгновенно падает до нуля;
• можно использовать без учета разноименности полюсов (плюса и минуса) в бытовой электросети (розетке), что упрощает подключение и эксплуатацию устройств.

Недостатки:

• для транспортировки требуется более высокое напряжение, чем эксплуатационное;
• наличие потерь в виде реактивной мощности в результате воздействия катушек и конденсаторов — в итоге не вся э/э проходит через нагрузку, а некоторая мощность вырабатывается, просто путешествуя туда и обратно между нагрузкой и генератором;
• изоляцию и оборудование необходимо выбирать с учетом динамического и термического воздействия апериодической составляющей alternating current — его максимальное значение в √2 раза превышает рабочее;
• в AC направление тока постоянно меняется, поэтому когда в цепь включают конденсатор или катушку индуктивности, происходит задержка или опережение тока, протекающего к нагрузке, в зависимости от поведения напряжения.
Преобразование тока из постоянного в переменный

Рассмотрим преобразование DC в AC на примере работы солнечной электростанции. Солнечные панели генерируют постоянный электрический ток (DC) благодаря фотоэлектрической технологии. Для возможности потребления выработанной электроэнергии нагрузкой или подачи в энергосистему, необходимо преобразовать ее к параметрам промышленной, бытовой или общей электросети. Для преобразования DC на выходе солнечной панели или от аккумуляторной батареи в AC, на СЭС применяются инверторы. 

Современные инверторы способны организовать полноценный цикл работы солнечной электростанции, объединяя управление фотоэлектрическими модулями, аккумулятором, общей сетью и нагрузкой через себя. В итоге пользователь может рационально использовать солнечную энергию, программируя режимы потребления, аккумулирования и передачи перепроизводства э/э в общую сеть. 

Если у вас появились вопросы по производству, преобразованию и применению солнечной энергии, обращайтесь к специалистам Solar Garden. 

Последние новости

Разница между переменным и постоянным напряжением (со сравнительной таблицей)

Основное различие между переменным и постоянным напряжением заключается в том, что в переменном напряжении полярность волны меняется со временем, тогда как полярность постоянного напряжения всегда остается неизменной.

Другие различия между напряжением переменного и постоянного тока показаны ниже в сравнительной таблице.

Содержание: Напряжение переменного тока и напряжение постоянного тока

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия

Сравнительная таблица

База для сравнения	Напряжение переменного тока	Напряжение постоянного тока
Определение	Напряжение переменного тока — это сила, которая создает переменный ток между двумя точками.	Напряжение постоянного тока индуцирует постоянный ток между двумя точками.
Символическое представление
Частота	Зависит от страны.	Ноль
Коэффициент мощности	Лежит от 0 до 1.	0
Полярность	Изменения	Оставаться постоянной
Направление	Меняться	Оставаться неизменным
Получено из	Генератор	Элемент или батарея
Эффективность	Высокая	Низкая
Пассивный параметр	Полное сопротивление	Сопротивление
Амплитуда	Есть	Нет
Преобразование	С помощью инвертора.	С помощью выпрямителя.
Трансформатор	Требуется для передачи.	Не требуется.
Фаза и нейтраль	Есть	Нет
Преимущества	Легко измерить.	Легко усиливать

Определение напряжения переменного тока

Напряжение, вызывающее переменный ток, известно как напряжение переменного тока. Переменный ток индуцируется в катушке, когда проводник с током вращается в магнитном поле. Проводник при вращении отсекает магнитный поток, а изменение потока индуцирует переменное напряжение в проводнике.

Определение напряжения постоянного тока

Напряжения постоянного тока индуцируют постоянный ток. Волны только в одном направлении, а величина напряжения всегда остается постоянной. Генерация напряжения постоянного тока довольно проста и легка. Напряжение наводится за счет вращения катушки в поле магнита. Катушка состоит из разрезного кольца и коммутатора, преобразующего переменное напряжение в постоянное.

Основные различия между переменным и постоянным напряжением

1. Напряжение, вызывающее переменный ток, известно как переменное напряжение. Постоянное напряжение создает постоянный ток.
2. Частота переменного напряжения зависит от страны (в основном используются 50 и 60 Гц). Принимая во внимание, что частота постоянного напряжения становится равной нулю.
3. Коэффициент мощности переменного напряжения находится в диапазоне от 0 до 1. А коэффициент мощности постоянного напряжения всегда остается равным 1.
4. Полярность переменного напряжения всегда меняется со временем, а полярность постоянного напряжения всегда остается постоянной.
5. Напряжение переменного тока однонаправленное, а напряжение постоянного тока двунаправленное.
6. Генератор вырабатывает переменное напряжение, а постоянное напряжение получает от элемента или батареи.
7. Эффективность переменного напряжения выше, чем постоянного.
8. Полное сопротивление — это пассивный параметр переменного напряжения, а постоянного — сопротивление. Импеданс означает противодействие напряжения протеканию тока.
9. Напряжение переменного тока имеет амплитуду, тогда как напряжение постоянного тока не имеет амплитуды. Амплитуда термина означает максимальное расстояние, пройденное колебанием и вибрирующим телом.
10. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный. В то время как выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный.
11. Трансформатор необходим для передачи переменного тока, но не используется для передачи постоянного тока.
12. Напряжение переменного тока имеет фазу и нейтраль, тогда как напряжение постоянного тока не требует ни фазы, ни нейтрали.
13. Главное преимущество переменного напряжения в том, что его легко измерить. Преимущество постоянного напряжения заключается в том, что напряжение можно легко усилить. Усиление — это процесс, посредством которого увеличивается сила сигнала.

Связь между переменным и постоянным напряжением

Вольт переменного тока X 1,414 = Вольт постоянного тока

Электричество переменного тока и постоянного тока — различия

Опубликовано 17 мая 2018 г.

Существует две разновидности электрического тока, протекающего через наши электрические или электронные устройства — переменный и постоянный. В этом уроке мы собираемся обсудить электричество постоянного и переменного тока, разницу между ними, а также некоторые плюсы и минусы каждого из них.

Постоянный ток (DC)

Постоянный ток обозначает постоянный ток, который легко запомнить, что ток течет прямо из одной точки в другую. При постоянном токе ток течет по петле от более высокого напряжения к более низкому, а затем снова накачивается либо батареей, либо другим типом источника питания.

Физически то, что происходит с постоянным током, заключается в том, что батарея или источник питания вынуждают больше электронов на одну сторону цепи либо химическим, либо электрическим процессом, пытаясь поддерживать напряжение.

Переменный ток (AC)

Переменный ток, или переменный ток, это когда ток меняет направление при изменении полярности напряжения. Иногда вы будете видеть напряжение, представленное в виде синусоидальной волны, когда оно движется от положительного к отрицательному, а также на мгновение не имеет никакого перепада напряжения.

Это изменяющееся напряжение соответствует движению электронов сначала в одном направлении, а затем в другом. Поскольку ток все еще проходит через нагрузку, он все еще выполняет работу и требует питания. Обычно, когда вы думаете о питании переменного тока, вы думаете о том, что выходит из настенной розетки, которая обычно составляет 60 или 50 герц, что означает, что она проходит полный цикл 60 или 50 раз в секунду. Для старых ламп накаливания это означает, что в идеале они мерцают быстрее, чем могут видеть наши глаза.

Почему мы используем постоянный ток, а не переменный?

DC очень прост. Легко сделать, легко использовать. В большинстве электронных устройств используется источник питания постоянного тока. Вы можете носить его с собой в виде небольших батареек или даже конденсаторов, а при очень высоких напряжениях он лучше подходит для передачи на большие расстояния, потому что он не страдает от скин-эффекта, характерного для цепей переменного тока.

В то же время, хотя сейчас это проще, чем сто лет назад, изменять напряжение сигнала постоянного тока по-прежнему довольно сложно и дорого. Также сложно создать хороший сигнал переменного тока из источника постоянного тока. Большинство преобразователей постоянного тока в переменный имитируют его, создавая прямоугольную волну вместо синусоиды.

Переменное напряжение намного проще увеличивать или уменьшать с помощью простых и недорогих трансформаторов, что означает, что вы можете изменить напряжение для передачи электроэнергии на большие расстояния, о чем мы поговорим подробнее в одном из следующих видеороликов о питании. Переменный ток можно легко генерировать механически, например, с помощью генератора, а преобразование переменного тока в постоянный — простой и эффективный процесс. Это хорошо, потому что переменный ток естественно не работает со многими вещами, кроме предметов с двигателями или лампами накаливания. Это также не так портативно, а это означает, что если вам нужно питание переменного тока вдали от установленной электросети, это будет настоящая боль. Итак, есть плюсы и минусы у обоих.

Резюме

Мы рассмотрели несколько пунктов, рассказав о том, что такое переменный ток и постоянный ток, и кратко рассмотрели преимущества и недостатки каждого из них. Хотя это немного упрощенно, его можно быстро резюмировать следующим образом: постоянный ток легче использовать и транспортировать, а переменный легче передавать. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в комментариях ниже!

• Электричество (13)

Автор:

Джош Бишоп

Интересуясь встраиваемыми системами, туризмом, кулинарией и чтением, Джош получил степень бакалавра электротехники в Университете штата Бойсе. Проработав несколько лет офицером CEC (Seabee) в ВМС США, Джош уволился и в конце концов начал работать над CircuitBread с кучей замечательных людей.