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直流电定义是电工学理论的重大失误

  直流电定义是电工学理论的重大失误

现代电工理论定义:直流电(Direct Current,简称DC),是指方向和时间不作周期性变化的电压,其中电流方向、大小不变的又称恒定电流

以下电压时间坐标示意图,是电工学理论有关电源交-直流转换电压特性基本常识。正弦波电压经过直流电源的全波整流电路作用之后的电压波形,变成带有交流分量的直流电,它的电压波形只分布在X轴的一侧,将带有交流分量的直流电再经过电容滤波之后的波形变成带有小量交流分量的直流电波形经过稳压稳压之后成为大小、方向稳定的直流电。

 

 

 

 

             针对直流电源在实际应用过程中发现有诸多难以解释,不符合电工学基础的问题,比如直流电源功率因素高低不一,负载阻抗变化应该形成的分压值变化不符合直流电分压原理,电压自激震荡损坏,甚至直流电流能够进行电磁感应变压以及带动电机变速转动等等。说明电工学在直流电,恒流源的电压特性定义准确性有待更深入的探求。

科目:                           直流电源输出电压电量参数,电压波形

一。测试仪器、被测电源。

1】测试设备组成,125M数字示波器一台、2,高清电压、电流采样模块一个、3,真有效值单相电量参数仪一台、4,可调精密电阻箱一个。

2】直流电源类型:通用型可调无级恒压、恒流直流电源。

实验步骤:

一,检测实验现场市电电源电能质量

1)首先测量试验现场电源电能质量:将高清电流采样模块串入白炽灯照明电路,数字示波器无源电压探头测量电流采样模块的输入、输出端的电压波形,示波器选择信号平均显示方式,交流信号藕合,水平扫描时基选择5ms,电压档选择10mv,选择自动测量模式,测量电压波曲线如图所示,如果波形干净、流畅说明测试的电源工况理想。

 

 

二,测试方法

将直流电源接入市电,示波器选择信号平均获取方式,交流档,水平扫描时基选择5ms,电压档选择20mv。将示波器电压探头探针靠接在直流电源+输出端,电压探头接地线靠接在直流电源的-输出端,将电阻箱档选择与直流电源额定功率相匹配的电阻值,将电阻的两端接在直流电源的±输出端。

 

 

图片说明:左边是标准直流恒压、恒流源的输出直流电压表、电流表。分别指示5V、140MA。电源输入端功率因数=0.7,右边是对应的输出电压波形。电压正半周电压上升时间3ms,下降时间7ms,负半周电压上升时间7ms,下降时间3ms,电压特性为非正弦波电压特性

 

图片说明:左边是标准直流恒压、恒流源的输出直流电压表、电流表。分别指示10V、250MA。电源输入端功率因数=0.74。右边是对应的输出电压波形。电压正半周电压高,负半周电压低,直流分量比例比正半周高,电压波正半周电压时间7.5ms,负半周电压12.5ms,是非正弦波的交流特性。

 

图片说明:左边是标准直流恒压、恒流源的输出直流电压表、电流表。分别指示15V、400MA。功率因数0.74。右边是对应的输出电压波形。电压正半周电压偏高,负半周电压偏低,电压负半周直流分量比例比正半周高,电压正半周时间7.5ms,负半周时间12.5ms,是非正弦波的交流特性

 

 

图片说明:左边是标准直流恒压、恒流源的输出直流电压表、电流表。分别指示20V、500MA。功率因数0.75。右边是对应的输出电压波形。正半周电压低,时间周期15ms,负半周电压高,电压输出时间5ms,是非正弦波的电压特性。

结论:

  通过以上通用标准直流电源输出电压特性测量,发现现在广泛使用的所谓直流、恒流电源在额定功率工作时有四种常见稳定非正弦波电压输出。并不存在将正弦波电压转变成方向和时间不作周期性变化的直流电压。分析四种典型非正弦波电压的工作特性以及变化趋势就容易理解在使用或生产调试直流电源出现的问题,因此世界范围内电力科技工作者应该重新认识AC-DC,DC-DC,电压转化的实质,改正电力教科书、产品说明书有关直流电定义的错误理论、工作原理,才更加有利于电力、电子技术健康发展。

 

 

 

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10227
LV.7
2
2012-10-11 08:57
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r2271297
LV.6
3
2012-10-11 10:05

又是砖家?

我看连砖家都不是,估计连物理学是怎么回事都没搞清楚...

尝试着用极限的概念去理解,也许你就不会犯这么低级的错误了

 

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2012-10-12 02:47
Good,推荐你去参与搞笑诺贝尔瓷砖奖评选.
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2012-10-12 09:47
@sometimes
Good,推荐你去参与搞笑诺贝尔瓷砖奖评选.

请你再看看编辑后的图片说明,用可靠的实验反对我的论点。

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2012-10-12 09:50
@r2271297
又是砖家?我看连砖家都不是,估计连物理学是怎么回事都没搞清楚...[图片]尝试着用极限的概念去理解,也许你就不会犯这么低级的错误了 
我没讲自己是专家,仅仅是一个电工师傅。请你再看看我的实验说明吧,把你的高见说出来。
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nk6108
LV.8
7
2012-10-14 00:12

 

任何元件或系统都需余地以资调控,故扰动是无法全消的(至少当下还是如此)。

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nk6108
LV.8
8
2012-10-14 00:34
@sometimes
Good,推荐你去参与搞笑诺贝尔瓷砖奖评选.
没办法,这是渐变波整流的缺陷,即使多相整流也摆平不了。
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st.you
LV.9
9
2012-10-14 15:30
因为你用了一台工频纹波比较大的直流稳压电源而导致你产生了对直流电定义的怀疑,给人的感觉跟在井底看天而说天是一个小圆圈的感觉很像。
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shiyunping
LV.5
10
2012-10-14 16:24
@st.you
因为你用了一台工频纹波比较大的直流稳压电源而导致你产生了对直流电定义的怀疑,给人的感觉跟在井底看天而说天是一个小圆圈的感觉很像。[图片]

      请师座看清楚示波器的扫描时间,都是5毫秒,电压档在20MV。并且我已经使用的若干台直流电恒压、恒流源全都是实验室用的高级直流源。输出的纹波几乎无法显示。如果你认为在电网中能把正弦波改成直流电,就提供确实的实验图片来反对我的实验观点吧。

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2012-10-15 10:40
@shiyunping
     请师座看清楚示波器的扫描时间,都是5毫秒,电压档在20MV。并且我已经使用的若干台直流电恒压、恒流源全都是实验室用的高级直流源。输出的纹波几乎无法显示。如果你认为在电网中能把正弦波改成直流电,就提供确实的实验图片来反对我的实验观点吧。
你的实验结果只是证明了,直流电源无法达到完全理想的恒定电压.事实上也是如此,现实社会中的电源不可能做到电压完全的恒定不变.但是这个和电工理论对直流的定义一毛钱关系也没有.
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shiyunping
LV.5
12
2012-10-15 11:09
@sometimes
你的实验结果只是证明了,直流电源无法达到完全理想的恒定电压.事实上也是如此,现实社会中的电源不可能做到电压完全的恒定不变.但是这个和电工理论对直流的定义一毛钱关系也没有.

你讲的没错,但不是理想状态不理想状态的问题,在交流-直流的理论或实际状态证明不存在直流电的概念。为什么还要学习有关虚假的电工理论,或搞什么直流输、变电,不是自欺欺人么。

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r2271297
LV.6
13
2012-10-15 11:10
@sometimes
你的实验结果只是证明了,直流电源无法达到完全理想的恒定电压.事实上也是如此,现实社会中的电源不可能做到电压完全的恒定不变.但是这个和电工理论对直流的定义一毛钱关系也没有.

正解,不过关于直流电的定义“是指方向和时间不作周期性变化的电压”,这是出自哪本书?

应该是“方向不随时间作周期性变化的电流”吧,不过这个跟楼主想反驳的也没半毛钱关系!

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st.you
LV.9
14
2012-10-15 13:48
@shiyunping
     请师座看清楚示波器的扫描时间,都是5毫秒,电压档在20MV。并且我已经使用的若干台直流电恒压、恒流源全都是实验室用的高级直流源。输出的纹波几乎无法显示。如果你认为在电网中能把正弦波改成直流电,就提供确实的实验图片来反对我的实验观点吧。

 

好吧,你要求很高,拿电池电压来测量吧

“如果你认为电网中能..." 能不能,着看实际的需求了,你要求绝对的,就有点钻牛角尖了,很多时候,直流电源的工频纹波大小,在一定程度内不影响使用。

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shiyunping
LV.5
15
2012-10-15 16:22
@st.you
 好吧,你要求很高,拿电池电压来测量吧[图片]“如果你认为电网中能..."能不能,着看实际的需求了,你要求绝对的,就有点钻牛角尖了,很多时候,直流电源的工频纹波大小,在一定程度内不影响使用。

你在钻牛角尖了,我在讲交-直流变化的定义是错误的、不存在的。还有测量直流电源的纹波也是错误使用示波器采样信号阻抗才出现的指标概念。如果供电质量好,纹波并不存在,这个问题这也是我研究测量效果走了许多弯路的原因,希望你也能明白。

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st.you
LV.9
16
2012-10-15 17:27
@shiyunping
你在钻牛角尖了,我在讲交-直流变化的定义是错误的、不存在的。还有测量直流电源的纹波也是错误使用示波器采样信号阻抗才出现的指标概念。如果供电质量好,纹波并不存在,这个问题这也是我研究测量效果走了许多弯路的原因,希望你也能明白。
说了那么多,现在真搞不懂你打算说什么了
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nk6108
LV.8
17
2012-10-16 00:46
@shiyunping
你在钻牛角尖了,我在讲交-直流变化的定义是错误的、不存在的。还有测量直流电源的纹波也是错误使用示波器采样信号阻抗才出现的指标概念。如果供电质量好,纹波并不存在,这个问题这也是我研究测量效果走了许多弯路的原因,希望你也能明白。

如果供电素质好,纹波就可不复存在?!

甚么是交流、甚么是直流,各具其定义,但那个 "交→直" 变化有的是流程(你一开始就讲过了),不是定义吧。

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shiyunping
LV.5
18
2012-10-16 08:04
@st.you
说了那么多,现在真搞不懂你打算说什么了[图片]

电源网的网友应该都从事电源(直流电)行业,我希望研究,生产电源的工程师用实验方法证明我的论点是错误的。如果认可本人的实验就应该好好的研究一下各种非正弦波电压“直流”的工作特性,有利于自己技术水平的提高。

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shiyunping
LV.5
19
2012-10-16 08:10
@nk6108
如果供电素质好,纹波就可不复存在?!甚么是交流、甚么是直流,各具其定义,但那个"交→直"变化有的是流程(你一开始就讲过了),不是定义吧。
我的意思在一个电源非常清洁的实验环境中做实验,容易看清楚电源极性变化,和时间周期。如果电源谐波很严重,就什么都看不清了。
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alai4
LV.6
20
2012-10-16 08:34
@shiyunping
我的意思在一个电源非常清洁的实验环境中做实验,容易看清楚电源极性变化,和时间周期。如果电源谐波很严重,就什么都看不清了。
一节干电池也会有文波么?最大的失误是连续,现在的物理学都是在假设连续的基础上做出来的,比如有一个很小的电容是1.5v,可能加上1个电子就变成了2v,但是电量几乎没有
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r2271297
LV.6
21
2012-10-16 11:07

看了楼主这么多的回复,再结合他的测试数据,总算明白他想要说的了:

起因,直流电源存在纹波,

进一步,示波器交流档测试结果产生误解,

所以他以为直流电源输出含有交流成分就不是像直流电定义所说的电压!

首先,我们从直流电的定义看(“方向和时间不作周期性变化的电压”这个定义我一直不知道是出自什么书籍),明确两点,方向和周期变化,而方向的改变是周期变化的先决条件,所以只要方向没变,大小作周期变化,它还是属于直流电!

其次,再来说说示波器的交流档测试结果,当选择交流档测试直流电压时,所得到仅仅是电压波动的范围,也就是峰峰值,对于零电压点在这里没多大意义,而他却错误的认为这是参考地,这也是楼主所有错误理解的直接原因!

最后说说电路电位及参考点的问题,没有很好的理解中学阶段关于电位和电位差的概念是楼主发这个错误言论的根本原因!从根本上来讲,对于一个直流电源,负输出端就是默认的参考点,正输出端与参考点的电位之差就是我们所说的输出电压,当示波器探头接入测量,直流耦合时,最大值读数就是正输出端相对于负端的电位,只要这个电位没有出现负值,那么电流方向就不会变,电流性质就是直流!

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shiyunping
LV.5
22
2012-10-16 11:32
@r2271297
看了楼主这么多的回复,再结合他的测试数据,总算明白他想要说的了:起因,直流电源存在纹波,进一步,示波器交流档测试结果产生误解,所以他以为直流电源输出含有交流成分就不是像直流电定义所说的电压!首先,我们从直流电的定义看(“方向和时间不作周期性变化的电压”这个定义我一直不知道是出自什么书籍),明确两点,方向和周期变化,而方向的改变是周期变化的先决条件,所以只要方向没变,大小作周期变化,它还是属于直流电!其次,再来说说示波器的交流档测试结果,当选择交流档测试直流电压时,所得到仅仅是电压波动的范围,也就是峰峰值,对于零电压点在这里没多大意义,而他却错误的认为这是参考地,这也是楼主所有错误理解的直接原因!最后说说电路电位及参考点的问题,没有很好的理解中学阶段关于电位和电位差的概念是楼主发这个错误言论的根本原因!从根本上来讲,对于一个直流电源,负输出端就是默认的参考点,正输出端与参考点的电位之差就是我们所说的输出电压,当示波器探头接入测量,直流耦合时,最大值读数就是正输出端相对于负端的电位,只要这个电位没有出现负值,那么电流方向就不会变,电流性质就是直流!

1  你仔细看看电源在5V  .10V.  15V.   20V.  电压输出的电压特性,不但正半周与负半周的波形,波幅不同。而且电压方向呈现周期性变化。与直流电的定义不是一回事。

2   “直流电”存在纹波,与交流电存在纹波是一回事,不在讨论范围。

3   希望你找到几个等级直流波形的测试图片,展示出来。我们再讨论好吗,不用讲理论方面的事。理论方面的问题越讲越糊涂。

 

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2012-10-16 11:42
@r2271297
看了楼主这么多的回复,再结合他的测试数据,总算明白他想要说的了:起因,直流电源存在纹波,进一步,示波器交流档测试结果产生误解,所以他以为直流电源输出含有交流成分就不是像直流电定义所说的电压!首先,我们从直流电的定义看(“方向和时间不作周期性变化的电压”这个定义我一直不知道是出自什么书籍),明确两点,方向和周期变化,而方向的改变是周期变化的先决条件,所以只要方向没变,大小作周期变化,它还是属于直流电!其次,再来说说示波器的交流档测试结果,当选择交流档测试直流电压时,所得到仅仅是电压波动的范围,也就是峰峰值,对于零电压点在这里没多大意义,而他却错误的认为这是参考地,这也是楼主所有错误理解的直接原因!最后说说电路电位及参考点的问题,没有很好的理解中学阶段关于电位和电位差的概念是楼主发这个错误言论的根本原因!从根本上来讲,对于一个直流电源,负输出端就是默认的参考点,正输出端与参考点的电位之差就是我们所说的输出电压,当示波器探头接入测量,直流耦合时,最大值读数就是正输出端相对于负端的电位,只要这个电位没有出现负值,那么电流方向就不会变,电流性质就是直流!
     看了好久好不清图,还不知道他的示波器是打在交流档呢。。
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shiyunping
LV.5
24
2012-10-16 11:53
@dreamer662006
[图片]    看了好久好不清图,还不知道他的示波器是打在交流档呢。。
因为直流电源输出的是非正弦波,必须用交流档,直流档只能测电位差区分两点之间的电位关系。不能测波形。希望你自己试一下就明白。
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2012-10-16 11:54
@shiyunping
因为直流电源输出的是非正弦波,必须用交流档,直流档只能测电位差区分两点之间的电位关系。不能测波形。希望你自己试一下就明白。

你打交流档测到的当然是其交流分量啊。。。再怎么纯净的稳压直流也含交流分量,就像你在现实生活中根本找不到一条直线一样。。。难道因为你找不到直线,就推翻一切有关直线的理论??

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shiyunping
LV.5
26
2012-10-16 12:09
@dreamer662006
你打交流档测到的当然是其交流分量啊。。。再怎么纯净的稳压直流也含交流分量,就像你在现实生活中根本找不到一条直线一样。。。难道因为你找不到直线,就推翻一切有关直线的理论??

交流分量或纹波是不会产生方向性的变化的,再看看前面的示意图。

 

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2012-10-16 12:15
@shiyunping
交流分量或纹波是不会产生方向性的变化的,再看看前面的示意图。 

既然是交流分量就是交流,为何又不能方向周期性变化?

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shiyunping
LV.5
28
2012-10-16 13:16
@dreamer662006
既然是交流分量就是交流,为何又不能方向周期性变化?

对啊,如果是交流分量不会产生方向性特征,是交流就有方向性变化,现在所有的直流电源都输出方向变化的非正弦波电压。你要相信示波器的智能测量功能。

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2012-10-16 13:37
@shiyunping
对啊,如果是交流分量不会产生方向性特征,是交流就有方向性变化,现在所有的直流电源都输出方向变化的非正弦波电压。你要相信示波器的智能测量功能。

有交流分量不代表其就是交流。。。。

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shiyunping
LV.5
30
2012-10-16 13:42
@dreamer662006
有交流分量不代表其就是交流。。。。

是,如果交流分量产生方向性变化就是交流了。

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shiyunping
LV.5
31
2012-10-16 13:58
@dreamer662006
你打交流档测到的当然是其交流分量啊。。。再怎么纯净的稳压直流也含交流分量,就像你在现实生活中根本找不到一条直线一样。。。难道因为你找不到直线,就推翻一切有关直线的理论??

 

你都不相信电压都是直线是吧,可是用示波器的直流档测直流电源输出电压,不管接什么负载都是非常、非常直的一条线。

 

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