Wo und warum wird Gleichstrom eingesetzt?

Heutzutage gibt es keinen einzigen Technologiebereich, in dem Elektrizität nicht in der einen oder anderen Form genutzt wird. Mittlerweile hängt die Art des Stroms, der sie versorgt, mit den Anforderungen an elektrische Geräte zusammen. Und obwohl Wechselstrom heutzutage auf der ganzen Welt weit verbreitet ist, gibt es immer noch Bereiche, in denen Gleichstrom einfach nicht beseitigt werden kann.

Die ersten nutzbaren Gleichstromquellen waren galvanische Zellen, die im Prinzip chemisch genau lieferten D.C., das ist ein Elektronenstrom, der sich in eine konstante Richtung bewegt. Daher der Name „Gleichstrom“.

Gleichstrom wird heute nicht nur aus Batterien und Akkus, sondern auch durch Gleichrichtung von Wechselstrom gewonnen. Wo genau und warum Gleichstrom in unserem Jahrhundert verwendet wird, wird in diesem Artikel besprochen.

Beginnen wir mit den Traktionsmotoren für Elektrofahrzeuge. U-Bahnen, Trolleybusse, Motorschiffe und elektrische Züge werden traditionell mit Gleichstrommotoren angetrieben. Gleichstrommotoren Sie unterschieden sich ursprünglich von Wechselstrommotoren dadurch, dass sie die Geschwindigkeit sanft ändern und gleichzeitig ein hohes Drehmoment beibehalten konnten.

Die Wechselspannung wird im Umspannwerk gleichgerichtet und anschließend in das Fahrleitungsnetz eingespeist – so entsteht Gleichstrom für den öffentlichen Elektroverkehr. Auf Motorschiffen kann der Strom zum Antrieb der Motoren aus Gleichstrom-Dieselgeneratoren gewonnen werden.

Auch in Elektrofahrzeugen kommen Gleichstrommotoren zum Einsatz, die von einer Batterie gespeist werden, und auch hier haben wir den Vorteil in Form eines sich schnell entwickelnden Antriebsdrehmoments, und wir haben auch einen weiteren wichtigen Vorteil, die Möglichkeit des regenerativen Bremsens. Im Moment des Stoppens wird der Motor zum Dauergenerator und wird aufgeladen Batterie.

Leistungsstarke Kräne in metallurgischen Anlagen, in denen es darauf ankommt, die enorme Größe und die ungeheure Masse von Pfannen mit geschmolzenem Metall reibungslos zu bewältigen, verwenden Gleichstrommotoren, wiederum aufgrund ihrer hervorragenden Steuerbarkeit. Der gleiche Vorteil gilt für den Einsatz von Gleichstrommotoren in handgeführten Baggern.

Bürstenlose Gleichstrommotoren können enorme Drehzahlen entwickeln, gemessen in Zehntausenden und Hunderttausenden Umdrehungen pro Minute. So werden kleine Hochgeschwindigkeits-Gleichstrommotoren in Festplatten, Quadcoptern, Staubsaugern usw. verbaut. Auch als Schrittantriebe zur Steuerung diverser Fahrwerke sind sie unverzichtbar.

Allein der Gleichstromdurchgang von Elektronen und Ionen in gleicher Richtung macht Gleichstrom grundsätzlich unverzichtbar. bei der Durchführung einer Elektrolyse.

Die Zersetzungsreaktion im Elektrolyten unter Einwirkung von Gleichstrom ermöglicht die Ablagerung bestimmter Elemente auf den Elektroden. Auf diese Weise werden Aluminium, Magnesium, Kupfer, Mangan und andere Metalle sowie Gase wie Wasserstoff, Fluor usw. und viele andere Stoffe gewonnen. Dank der Elektrolyse, also des Gleichstroms, existieren ganze Zweige der Metallurgie und der chemischen Industrie.

Verzinken ist ohne Gleichstrom undenkbar. Metalle werden auf der Oberfläche von Produkten unterschiedlicher Form abgeschieden, auf diese Weise werden Chrom- und Nickelbeschichtungen durchgeführt, gedruckte Platten und Metalldenkmäler geschaffen. Über den Einsatz der Galvanisierung in der Medizin zur Behandlung von Krankheiten muss nicht gesprochen werden.

Das Schweißen mit Gleichstrom ist wesentlich effizienter als mit Wechselstrom, die Naht ist viel besser als beim Schweißen des gleichen Produkts mit der gleichen Elektrode, aber mit Wechselstrom. Alles modern Schweißinverter sorgen für eine konstante Elektrodenspannung.

Die leistungsstarken Bogenlampen, die in den Projektoren vieler professioneller Filmstudios verbaut sind, sorgen gerade aufgrund der Gleichstrom-Bogenversorgung für gleichmäßiges Licht ohne Bogenbrummen. LEDs werden daher hauptsächlich mit Gleichstrom betrieben, weshalb die meisten Flutlichter heute mit Gleichstrom betrieben werden, allerdings durch Umwandlung von Wechselstrom oder aus Batterien (was manchmal sehr praktisch ist).

Obwohl der Verbrennungsmotor eines Autos mit Benzin betrieben wird, wird er von einer Batterie gestartet. Und hier gibt es Gleichstrom. Der Anlasser wird von einer 12-Volt-Batterie gespeist und verbraucht beim Starten mehrere zehn Ampere daraus.

Nach dem Start wird die Batterie im Auto durch den Generator aufgeladen, der einen dreiphasigen Wechselstrom erzeugt, der sofort gleichgerichtet und den Batteriepolen zugeführt wird. Sie können einen Akku nicht mit Wechselstrom laden.

Was ist mit Notstromversorgungen? Selbst wenn ein riesiges Kraftwerk durch einen Unfall ausfällt, helfen die Hilfsbatterien dabei, die Turbinengeneratoren zu starten. Und auch die einfachsten unterbrechungsfreien Stromversorgungen für Computer zu Hause kommen nicht ohne Batterien aus, die Gleichstrom liefern, aus dem durch Umwandlung in einen Wechselrichter Wechselstrom gewonnen wird. Und die Warnleuchten und Notfallbeleuchtung — Fast überall wird mit Batterien betrieben, d. h. Gleichstrom war hier nützlich.

Ein U-Boot – und das an Bord Gleichstrom nutzt, um einen Elektromotor anzutreiben, der den Propeller antreibt. Obwohl die Rotation eines Turbogenerators auf den meisten modernen Schiffen mit Atomantrieb durch Kernreaktionen erreicht wird, wird dem Motor Strom in Form des gleichen Gleichstroms zugeführt. Gleiches gilt für dieselelektrische U-Boote.

Und natürlich nutzen nicht nur meine Elektrolokomotiven, Gabelstapler oder Elektroautos Gleichstrom aus Batterien. Alle elektronischen Geräte, die wir mit uns führen, enthalten Lithiumbatterien, die eine konstante Spannung liefern und über Ladegeräte mit konstantem Strom aufgeladen werden. Und wenn wir uns an Funkkommunikation, Fernsehen, Radio- und Fernsehsendungen, das Internet usw. erinnern, stellt sich heraus, dass ein Großteil aller Geräte direkt oder indirekt mit Gleichstrom aus Batterien betrieben wird.