簡介
直流電源(DC power)有正、負(fù)兩個(gè)電極,正極的電位高,負(fù)極的電位低,當(dāng)兩個(gè)電極與電路連通后,能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差,從而在外電路中形成由正極到負(fù)極的電流。
單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流,而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似,單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流,而借助于直流電源,就可以利用非靜電作用(簡稱為“非靜電力”)使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處,以維持兩個(gè)電極之間的電位差,從而形成穩(wěn)恒的電流。因此,直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置,它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路,以維持電流的穩(wěn)恒流動(dòng)。
直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后,在電源外部(外電路),由于電場力的推動(dòng),形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部(內(nèi)電路),非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極,從而使電荷的流動(dòng)形成閉合的循環(huán)。
表征電源本身的一個(gè)重要特征量是電源的電動(dòng)勢,它等于單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移到正極時(shí)非靜電力所作的功。當(dāng)電源給電路提供能量時(shí),所供給的功率
P等于電源的電動(dòng)勢
E與電流
I兩者的乘積,
P=
E I。電源的另一個(gè)特征量是它的內(nèi)電阻(簡稱內(nèi)阻)
R0,當(dāng)通過電源的電流為
I時(shí),電源內(nèi)部損耗的熱功率(即單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱)等于
R0
I。
當(dāng)電源的正、負(fù)兩極沒有連通時(shí),電源處于斷路(開路)狀態(tài),這時(shí)電源兩電極之間的電位差在量值上即等于電源的電動(dòng)勢。在斷路狀態(tài)下,不發(fā)生非電能與電能的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)把負(fù)載電阻接到電源的兩極上以構(gòu)成閉合回路時(shí),通過電源內(nèi)部的電流從負(fù)極流到正極,這時(shí),電源所提供的功率
E I等于輸送到外電路的功率
U I(
U是電源正極與負(fù)極之間的電位差)與內(nèi)電阻中損耗的熱功率
R0
I之和,
E I=
U I R0
I。于是,當(dāng)電源向負(fù)載電阻提供功率時(shí),電源兩極間的電位差
U=
E-
R0
I。
當(dāng)用另一個(gè)電動(dòng)勢較大的電源接到電動(dòng)勢較小的電源上,正極接正極,負(fù)極接負(fù)極(例如用直流發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池組充電)時(shí),在電動(dòng)勢較小的電源內(nèi)部,電流是從它的正極流到負(fù)極的,這時(shí),外界向電源輸入電功率
U I,它等于電源中單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存的能量
E I與內(nèi)電阻中損耗的熱功率
R0
I之和,
U I=
E I R0
I。于是,當(dāng)外界向電源輸入功率時(shí),外界加到電源兩極之間的電壓應(yīng)為
U=
E R0
I。
當(dāng)電源的內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)時(shí),可以認(rèn)為電源的電動(dòng)勢在量值上近似地等于電源兩極間的電位差或電壓。
為了取得較高的
直流電壓,常將直流電源串聯(lián)使用,這時(shí)總電動(dòng)勢為各電源的電動(dòng)勢之和,總內(nèi)阻也為各電源內(nèi)電阻之和。由于內(nèi)阻增大,一般只能用于所需電流強(qiáng)度較小的電路。為了取得較大的電流強(qiáng)度,可以將等電動(dòng)勢的直流電源并聯(lián)使用,這時(shí)總電動(dòng)勢即為單個(gè)電源的電動(dòng)勢,總內(nèi)阻為各電源內(nèi)電阻的并聯(lián)值。
直流電源的類型很多,不同類型的直流電源中,非靜電力的性質(zhì)不同,能量轉(zhuǎn)換的過程也不同。在化學(xué)電池(例如干電池、蓄電池等)中,非靜電力是與離子的溶解和沉積過程相的化學(xué)作用,化學(xué)電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱在溫差電源(例如金屬溫差電偶、半導(dǎo)體溫差電偶)中,非靜電力是與溫度差和電子的濃度差相的擴(kuò)散作用,溫差電源向外電路提供功率時(shí),熱能部分地轉(zhuǎn)化為電能。在直流發(fā)電機(jī)中,非靜電力是
電磁感應(yīng)作用,直流發(fā)電機(jī)供電時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能與焦耳熱。在光電池中,非靜電力是光生伏打效應(yīng)的作用,光電池供電時(shí),光能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱。
GZD、GZD(W)型可控硅高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)
應(yīng)用范圍
九洲電氣PowerLeaderTM系列高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)適用于大型發(fā)電廠、水電廠、超高壓變電站、無人值守變電站作為控制、信號(hào)、保護(hù)、自動(dòng)重合閘操作、事故照明、直流油泵、,各種直流操作機(jī)構(gòu)的分合閘,
二次回路的儀表,自動(dòng)化裝置的控制交流不停電電源等用電裝置的直流供電電源。
PowerLeaderTM系列高頻開關(guān)直流電源的單線原理:
GZD(W)型高頻開關(guān)直流電源由充電屏、饋線屏、蓄電池及直流電壓變換器四個(gè)單元組成。充電機(jī)屏由若干電源模塊和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成,單柜(屏)zui大配置160A,若需要更大的輸出電流可實(shí)現(xiàn)多機(jī)柜(屏)并聯(lián)。饋線屏配有微機(jī)絕緣在線監(jiān)察裝置,當(dāng)某一饋出支路發(fā)生接地事故時(shí)可顯示出某地支路編號(hào)及接地電阻。電池屏內(nèi)可選配微機(jī)蓄電池巡檢裝置,隨時(shí)對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。直流電壓變送器可采用高頻直流變送器,當(dāng)合閘母線在180-300V電壓變動(dòng)時(shí)控制線母線的輸出電壓都能牢牢地穩(wěn)定在220V。
2025第十一屆中國國際機(jī)電產(chǎn)品交易會(huì) 暨先進(jìn)制造業(yè)博覽會(huì)
展會(huì)城市:合肥市展會(huì)時(shí)間:2025-09-20