欧美久久伊人,www.4455三级免费.com,日韩精品在线第一页,88AV在线视频观看,日本黄色h在线观看,国产色婷婷亚洲,色综合五月丁香久久婷婷

電機為什么要選用50HZ的交流電?

電動機振動是電動機的運行現(xiàn)狀之一,那么,你們知道電動機等電器設備使用的為什么是50Hz的交流電,而不是60Hz呢?


世界上有些國家,例如英美用的是60Hz的交流電,因為采用的是十二進制,什么12星座、12小時、12先令等于1英鎊等等。后來的國家都采用十進制了,所以頻率是50Hz。

那么,我們?yōu)槭裁匆x用50Hz的交流電,而不是5Hz或400Hz呢?

如果頻率低了會怎么樣?


頻率最低就是0,也就是直流。當年愛迪生為了證明特斯拉的交流電有危險,用交流電電死了一票小動物,如果大象也算小動物的話…客觀上說,同樣的電流大小下,人體耐受直流電的時間是要長于耐受交流電的時間,跟心室震顫什么的有關系,也就是交流電更危險。


可愛迪生最后也還是輸給了特斯拉,交流電憑借方便改變電壓等級的優(yōu)勢戰(zhàn)勝了直流電。在輸送功率相同的情況下,提高電壓,送電電流會減小,消耗在線路上的能量也會隨之降低

而直流送電另一個問題是難以開斷,直到現(xiàn)在這個問題依舊是個困擾。直流輸電的問題同平時拔電器插銷時會出現(xiàn)電火花一樣,當電流大到一定程度時,這個電火花是無法熄滅的,我們稱之為“電弧”。


對于交流電而言,電流會改變方向,因而有電流過零的時刻,利用這個小電流時間點,我們可以通過滅弧裝置切斷線路電流。但直流電流方向不會改變,沒有這個過零點,我們想要滅弧就很難了。



低頻交流電有什么問題?


一、變壓器效率的問題

變壓器是靠原邊的磁場變化,感應到副邊升壓或降壓的。磁場變化的頻率越慢,感應是越弱的,極端情況就是直流,根本沒有感應,所以頻率太低了不行。


二、用電設備功率問題

舉個例子來說,汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速就是他的頻率,比如怠速時500轉(zhuǎn)/分鐘,加速換擋時是3000轉(zhuǎn)/分鐘,換算成頻率分別是8.3Hz和50Hz。這就看出來了,轉(zhuǎn)速越高,發(fā)動機的功率越大。

同樣道理,在相同頻率下,發(fā)動機越大,輸出功率越大,這也是為什么柴油機個頭都比汽油大的原因,個兒大勁兒大的柴油機才能帶動公交卡車等重型汽車。


同理,電動機(或者說一切轉(zhuǎn)動機械)既要求個頭小,要求輸出功率大,只有一個辦法——提高轉(zhuǎn)速,這也就是為什么交流電頻率不能太低的原因,因為我們需要個頭小但功率大的電動機。

變頻空調(diào)也是同樣的道理,通過變換交流電的頻率,來控制空調(diào)壓縮機的輸出功率??傊?,功率與頻率在一定范圍內(nèi)正相關。



再說說頻率大了會怎么樣?

比如定在400Hz怎么樣?


兩個問題,一是線路和設備的損耗增加,二是發(fā)電機轉(zhuǎn)速過快。


先來講損耗,輸電線路、變電設備、用電設備,都是有電抗的,電抗與頻率成正比,頻率越高,電抗越大,消耗的無功就越大,能傳遞的有功功率就越少。

目前50Hz輸電線路的電抗約0.4歐姆,約是電阻的10倍,如果提高到400Hz,那電抗將是3.2歐姆,約是電阻的80倍。對于高壓輸電線路,降低電抗是提高輸電功率的關鍵。

與電抗相對應的還有容抗,容抗和頻率成反比,頻率越高,容抗越小,線路的泄漏電流越大。如果頻率高了,則線路的泄漏電流也會增加。


另一個問題是發(fā)電機的轉(zhuǎn)速?,F(xiàn)在的發(fā)電機組基本是單級機,也就是一對磁極。為了發(fā)出50Hz的電,轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)速要達到3000轉(zhuǎn)。汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到3000轉(zhuǎn)時,就能明顯感覺引擎在振動作響了,轉(zhuǎn)到六七千轉(zhuǎn)時,你就會覺得發(fā)動機快跳出引擎蓋了。


汽車發(fā)動機尚且如此,更何況是一個重達百噸的實心鐵疙瘩轉(zhuǎn)子與汽輪機,這也是發(fā)電廠的噪音很大的原因。一個重達百噸的鋼轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)談何容易,如果頻率再高三四倍,估計發(fā)電機能飛出廠房了。

如此重的轉(zhuǎn)子具有相當大的慣性,這也是電力系統(tǒng)被稱為慣性系統(tǒng),能保持安全穩(wěn)定運行的前提。同樣也是為什么風電和太陽能這種間歇性電源對傳統(tǒng)電源提出挑戰(zhàn)的原因。


因為風光變化很快,幾十噸重的轉(zhuǎn)子由于巨大的慣性,要減少出力或增加出力的速度很慢(爬坡率的概念),跟不上風電和光伏發(fā)電的變化,所以有時不得不棄風和棄光。


綜上所述

頻率不能太低的原因:變壓器能效率高,電動機可以個頭小功率大。

頻率不能太高的原因:線路和設備可以損耗小,發(fā)電機轉(zhuǎn)速不必過高。

因此根據(jù)經(jīng)驗和習慣,我們的電能就被定在在50或60Hz。