Hvorfor skal motoren vælge 50HZ AC? |

Motorvibrationer er en af de aktuelle driftsbetingelser for motorer. Så ved du hvorfor elektrisk udstyr såsom motorer bruger 50Hz vekselstrøm i stedet for 60Hz?

Nogle lande i verden, såsom Storbritannien og USA, bruger 60Hz vekselstrøm, fordi de bruger decimalsystemet, hvilke 12 konstellationer, 12 timer, 12 shilling er lig med 1 pund og så videre.Senere lande overtog decimalsystemet, så frekvensen er 50Hz.

Så hvorfor vælger vi 50Hz AC i stedet for 5Hz eller 400Hz?

Hvad hvis frekvensen er lavere?

Den laveste frekvens er 0, hvilket er DC.For at bevise, at Teslas vekselstrøm er farlig, brugte Edison vekselstrøm til at elektrocutere en stemme af små dyr. Hvis elefanter betragtes som små dyr... Objektivt set, under samme strømstørrelse, kan menneskekroppen modstå jævnstrøm i længere tid end Tiden til at modstå vekselstrøm er relateret til ventrikelflimmer, det vil sige, at vekselstrøm er farligere.

Søde Dickson tabte også til Tesla til sidst, og AC slog DC med fordelen af nemt at ændre spændingsniveauet.I tilfælde af den samme transmissionseffekt vil en forøgelse af spændingen reducere transmissionsstrømmen, og den energi, der forbruges på linjen, vil også falde. Et andet problem ved DC transmission er, at det er svært at bryde, og dette problem er stadig et problem indtil nu.Problemet med DC transmission er det samme som den gnist, der opstår, når det elektriske stik trækkes ud på almindelige tidspunkter. Når strømmen når et vist niveau, kan gnisten ikke slukkes. Vi kalder det "bue".

For vekselstrøm vil strømmen ændre retning, så der er et tidspunkt, hvor strømmen krydser nul. Ved at bruge dette lille nuværende tidspunkt kan vi afbryde linjestrømmen gennem lysbueslukkeren.Men retningen af DC-strømmen vil ikke ændre sig. Uden dette nulkrydsningspunkt ville det være meget svært for os at slukke buen.

Hvad er der galt med lavfrekvent AC?

For det første problemet med transformatoreffektivitet

Transformatoren er afhængig af ændringen af det magnetiske felt på den primære side for at registrere op- eller nedstigningen af den sekundære side.Jo langsommere frekvensen af magnetfeltet ændrer sig, jo svagere er induktionen. Det ekstreme tilfælde er DC, og der er ingen induktion overhovedet, så frekvensen er for lav.

For det andet strømproblemet med elektrisk udstyr

For eksempel er bilmotorens hastighed dens frekvens, såsom 500 o/min i tomgang, 3000 o/min ved acceleration og skift, og de konverterede frekvenser er henholdsvis 8,3 Hz og 50 Hz.Dette viser, at jo højere omdrejningstal, desto større kraft har motoren.

På samme måde, ved samme frekvens, jo større motor, jo større udgangseffekt, hvorfor dieselmotorer er større end benzin, og de store og kraftige dieselmotorer kan køre tunge køretøjer som buslastbiler.

På samme måde kræver motoren (eller alt roterende maskineri) både en lille størrelse og en stor udgangseffekt. Der er kun én måde - at øge hastigheden, hvorfor frekvensen af vekselstrømmen ikke kan være for lav, fordi vi har brug for en lille størrelse, men høj effekt. elektrisk motor.

Det samme gælder for inverter klimaanlæg, som styrer udgangseffekten af klimaanlæggets kompressor ved at ændre frekvensen af vekselstrømmen.Sammenfattende er effekt og frekvens positivt korreleret inden for et bestemt område.

Hvad hvis frekvensen er høj?For eksempel, hvad med 400Hz?

Der er to problemer, det ene er, at tabet af ledninger og udstyr øges, og det andet er, at generatoren roterer for hurtigt.

Lad os tale om tab først. Transmissionsledninger, transformerstationsudstyr og elektrisk udstyr har alle reaktans. Reaktansen er proportional med frekvensen. mindre.

På nuværende tidspunkt er reaktansen af en 50Hz transmissionslinje omkring 0,4 ohm, hvilket er omkring 10 gange modstanden. Øges den til 400Hz vil reaktansen være 3,2 ohm, hvilket er omkring 80 gange modstanden.For højspændingstransmissionsledninger er reduktion af reaktansen nøglen til at forbedre transmissionseffekten.

Svarende til reaktans er der også kapacitiv reaktans, som er omvendt proportional med frekvensen. Jo højere frekvensen er, jo mindre er den kapacitive reaktans og jo større lækstrøm er ledningen.Hvis frekvensen er høj, vil ledningens lækstrøm også stige.

Et andet problem er generatorens hastighed.Strømgeneratorsættet er grundlæggende en enkelttrinsmaskine, det vil sige et par magnetiske poler.For at generere 50Hz elektricitet roterer rotoren med 3000 rpm.Når motoromdrejningstallet når 3.000 o/min, kan man tydeligt mærke, at motoren vibrerer. Når den drejer til 6.000 eller 7.000 o/min, vil du mærke, at motoren er ved at springe ud af motorhjelmen.

Bilmotoren er stadig sådan, for ikke at nævne en solid jernklumprotor og dampturbine på 100 tons, hvilket også er årsagen til kraftværkets høje støj.En stålrotor, der vejer 100 tons ved 3.000 omdrejninger i minuttet, er lettere sagt end gjort. Hvis frekvensen er tre eller fire gange højere, vurderes det, at generatoren kan flyve ud af værkstedet.

Sådan en tung rotor har betydelig inerti, hvilket også er forudsætningen for, at kraftsystemet kaldes et inertisystem og kan opretholde en sikker og stabil drift.Det er også grunden til, at intermitterende strømkilder som vind og sol udfordrer traditionelle strømkilder.

Fordi landskabet ændrer sig hurtigt, er rotorerne, der vejer dusinvis af tons, meget langsomme til at reducere eller øge produktionen på grund af den enorme inerti (konceptet med rampehastighed), som ikke kan følge med ændringerne i vindkraft og fotovoltaisk energiproduktion, så nogle gange må det opgives. Vind og forladt lys.

Det kan ses heraf

Grunden til, at frekvensen ikke kan være for lav: transformatoren kan være yderst effektiv, og motoren kan være lille i størrelse og stor effekt.

Grunden til, at frekvensen ikke bør være for høj: tabet af ledninger og udstyr kan være lille, og generatorhastigheden behøver ikke at være for høj.

Derfor er vores elektriske energi efter erfaring og vane sat til 50 eller 60 Hz.

Indlægstid: Jul-06-2022