Varför ska motorn välja 50HZ AC?|

Motorvibrationer är ett av de nuvarande driftsförhållandena för motorer.Så, vet du varför elektrisk utrustning som motorer använder 50Hz växelström istället för 60Hz?

Vissa länder i världen, som Storbritannien och USA, använder 60Hz växelström, eftersom de använder decimalsystemet, vilka 12 konstellationer, 12 timmar, 12 shilling är lika med 1 pund och så vidare.Senare länder antog decimalsystemet, så frekvensen är 50Hz.

Så varför väljer vi 50Hz AC istället för 5Hz eller 400Hz?

Vad händer om frekvensen är lägre?

Den lägsta frekvensen är 0, vilket är DC.För att bevisa att Teslas växelström är farlig använde Edison växelström för att elektrocutera en röst av små djur.Om elefanter betraktas som små djur... Objektivt sett, under samma strömstorlek kan människokroppen motstå likström längre än Tiden för att motstå växelström är relaterad till kammarflimmer, det vill säga växelström är farligare.

Söta Dickson förlorade också mot Tesla till slut, och AC slog DC med fördelen att enkelt ändra spänningsnivån.I fallet med samma överföringseffekt kommer en ökning av spänningen att minska överföringsströmmen, och energin som förbrukas på linjen kommer också att minska.Ett annat problem med DC-överföring är att det är svårt att bryta, och detta problem är fortfarande ett problem tills nu.Problemet med likströmsöverföring är detsamma som gnistan som uppstår när elkontakten dras ur vid vanliga tider.När strömmen når en viss nivå kan gnistan inte släckas.Vi kallar det "båge".

För växelström kommer strömmen att ändra riktning, så det finns en tid då strömmen passerar noll.Med denna lilla strömtidpunkt kan vi bryta linjeströmmen genom bågsläckningsanordningen.Men likströmmens riktning kommer inte att ändras.Utan denna nollgenomgångspunkt skulle det vara mycket svårt för oss att släcka bågen.

Vad är det för fel på lågfrekvent AC?

För det första problemet med transformatoreffektivitet

Transformatorn förlitar sig på förändringen av magnetfältet på primärsidan för att känna av steget upp eller nedåt på sekundärsidan.Ju långsammare magnetfältets frekvens ändras, desto svagare blir induktionen.Extremfallet är DC, och det finns ingen induktion alls, så frekvensen är för låg.

För det andra, strömproblemet med elektrisk utrustning

Till exempel är bilmotorns varvtal dess frekvens, såsom 500 rpm vid tomgång, 3000 rpm vid acceleration och växling, och de omvandlade frekvenserna är 8,3Hz respektive 50Hz.Detta visar att ju högre hastighet, desto större kraft har motorn.

På samma sätt, vid samma frekvens, desto större motor desto större uteffekt, vilket är anledningen till att dieselmotorer är större än bensin, och de stora och kraftfulla dieselmotorerna kan köra tunga fordon som busslastbilar.

På samma sätt kräver motorn (eller alla roterande maskiner) både liten storlek och stor uteffekt.Det finns bara ett sätt – att öka hastigheten, varför frekvensen på växelströmmen inte kan vara för låg, eftersom vi behöver en liten storlek men hög effekt.elektrisk motor.

Detsamma gäller för inverterluftkonditioneringsapparater, som styr uteffekten från luftkonditioneringsaggregatets kompressor genom att ändra frekvensen på växelströmmen.Sammanfattningsvis är effekt och frekvens positivt korrelerade inom ett visst område.

Vad händer om frekvensen är hög?Till exempel, vad sägs om 400Hz?

Det finns två problem, det ena är att förlusten av ledningar och utrustning ökar, och det andra är att generatorn roterar för snabbt.

Låt oss prata om förlust först.Transmissionsledningar, transformatorstationsutrustning och elektrisk utrustning har alla reaktans.Reaktansen är proportionell mot frekvensen.mindre.

För närvarande är reaktansen för en 50Hz transmissionsledning cirka 0,4 ohm, vilket är cirka 10 gånger motståndet.Om den höjs till 400Hz blir reaktansen 3,2 ohm, vilket är ungefär 80 gånger motståndet.För högspänningsledningar är minskning av reaktansen nyckeln till att förbättra överföringseffekten.

Motsvarande reaktans finns även kapacitiv reaktans, som är omvänt proportionell mot frekvensen.Ju högre frekvens, desto mindre kapacitiv reaktans och desto större läckström för ledningen.Om frekvensen är hög kommer även ledningens läckström att öka.

Ett annat problem är generatorns hastighet.Strömgeneratorset är i grunden en enstegsmaskin, det vill säga ett par magnetiska poler.För att generera 50Hz elektricitet roterar rotorn med 3000 rpm.När motorvarvtalet når 3 000 rpm kan man tydligt känna hur motorn vibrerar.När den vänder till 6 000 eller 7 000 rpm kommer du att känna att motorn är på väg att hoppa ur huven.

Bilmotorn är fortfarande så här, för att inte tala om en solid järnklumpsrotor och ångturbin som väger 100 ton, vilket också är orsaken till kraftverkets höga ljud.En stålrotor som väger 100 ton vid 3 000 varv per minut är lättare sagt än gjort.Om frekvensen är tre eller fyra gånger högre beräknas generatorn kunna flyga ut ur verkstaden.

En sådan tung rotor har stor tröghet, vilket också är förutsättningen att kraftsystemet kallas ett tröghetssystem och kan upprätthålla en säker och stabil drift.Det är också därför intermittenta kraftkällor som vind och sol utmanar traditionella kraftkällor.

Eftersom landskapet förändras snabbt, är rotorerna som väger dussintals ton mycket långsamma att minska eller öka uteffekten på grund av den enorma trögheten (konceptet med ramphastighet), som inte kan hålla jämna steg med förändringarna av vindkraft och fotovoltaisk elproduktion, så ibland måste det överges.Vind och övergivet ljus.

Det kan ses av detta

Anledningen till att frekvensen inte kan vara för låg: transformatorn kan vara mycket effektiv och motorn kan vara liten i storlek och stor effekt.

Anledningen till att frekvensen inte bör vara för hög: förlusten av ledningar och utrustning kan vara liten, och generatorhastigheten behöver inte vara för hög.

Därför, enligt erfarenhet och vana, är vår elektriska energi inställd på 50 eller 60 Hz.

Posttid: 2022-06-06