Γιατί να επιλέξει ο κινητήρας 50HZ AC; |

Η δόνηση του κινητήρα είναι μία από τις τρέχουσες συνθήκες λειτουργίας των κινητήρων. Λοιπόν, ξέρετε γιατί ο ηλεκτρικός εξοπλισμός όπως οι κινητήρες χρησιμοποιεί εναλλασσόμενο ρεύμα 50 Hz αντί για 60 Hz;

Ορισμένες χώρες στον κόσμο, όπως το Ηνωμένο Βασίλειο και οι Ηνωμένες Πολιτείες, χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα 60 Hz, επειδή χρησιμοποιούν το δεκαδικό σύστημα, τι 12 αστερισμοί, 12 ώρες, 12 σελίνια ισούνται με 1 λίβρα κ.ο.κ.Οι μεταγενέστερες χώρες υιοθέτησαν το δεκαδικό σύστημα, επομένως η συχνότητα είναι 50Hz.

Γιατί λοιπόν επιλέγουμε 50Hz AC αντί για 5Hz ή 400Hz;

Τι γίνεται αν η συχνότητα είναι χαμηλότερη;

Η χαμηλότερη συχνότητα είναι 0, που είναι DC.Προκειμένου να αποδείξει ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα του Τέσλα είναι επικίνδυνο, ο Έντισον χρησιμοποίησε εναλλασσόμενο ρεύμα για να προκαλέσει ηλεκτροπληξία σε ψήφους μικρών ζώων. Αν οι ελέφαντες θεωρούνται μικρά ζώα… Αντικειμενικά μιλώντας, με το ίδιο μέγεθος ρεύματος, το ανθρώπινο σώμα μπορεί να αντέξει συνεχές ρεύμα για περισσότερο από Ο χρόνος για να αντέξει το εναλλασσόμενο ρεύμα σχετίζεται με την κοιλιακή μαρμαρυγή, δηλαδή το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι πιο επικίνδυνο.

Ο Cute Dickson έχασε επίσης από την Tesla στο τέλος και το AC κέρδισε το DC με το πλεονέκτημα να αλλάζει εύκολα το επίπεδο τάσης.Στην περίπτωση της ίδιας ισχύος μετάδοσης, η αύξηση της τάσης θα μειώσει το ρεύμα μετάδοσης και θα μειωθεί επίσης η ενέργεια που καταναλώνεται στη γραμμή. Ένα άλλο πρόβλημα της μετάδοσης DC είναι ότι είναι δύσκολο να σπάσει και αυτό το πρόβλημα εξακολουθεί να είναι πρόβλημα μέχρι τώρα.Το πρόβλημα της μετάδοσης συνεχούς ρεύματος είναι το ίδιο με τον σπινθήρα που εμφανίζεται όταν το ηλεκτρικό βύσμα τραβιέται σε συνηθισμένες στιγμές. Όταν το ρεύμα φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, ο σπινθήρας δεν μπορεί να σβήσει. Το ονομάζουμε «τόξο».

Για εναλλασσόμενο ρεύμα, το ρεύμα θα αλλάξει κατεύθυνση, οπότε υπάρχει μια στιγμή που το ρεύμα διασχίζει το μηδέν. Χρησιμοποιώντας αυτό το μικρό τρέχον χρονικό σημείο, μπορούμε να κόψουμε το ρεύμα γραμμής μέσω της συσκευής πυρόσβεσης τόξου.Αλλά η κατεύθυνση του ρεύματος συνεχούς ρεύματος δεν θα αλλάξει. Χωρίς αυτό το μηδενικό σημείο διέλευσης, θα ήταν πολύ δύσκολο για μας να σβήσουμε το τόξο.

Τι συμβαίνει με το AC χαμηλής συχνότητας;

Πρώτον, το πρόβλημα της απόδοσης του μετασχηματιστή

Ο μετασχηματιστής βασίζεται στην αλλαγή του μαγνητικού πεδίου στην κύρια πλευρά για να ανιχνεύσει το βήμα προς τα πάνω ή προς τα κάτω της δευτερεύουσας πλευράς.Όσο πιο αργή αλλάζει η συχνότητα του μαγνητικού πεδίου, τόσο πιο αδύναμη είναι η επαγωγή. Η ακραία περίπτωση είναι DC, και δεν υπάρχει καθόλου επαγωγή, επομένως η συχνότητα είναι πολύ χαμηλή.

Δεύτερον, το πρόβλημα ισχύος του ηλεκτρικού εξοπλισμού

Για παράδειγμα, η ταχύτητα του κινητήρα του αυτοκινήτου είναι η συχνότητά του, όπως 500 σ.α.λ. στο ρελαντί, 3000 σ.α.λ. κατά την επιτάχυνση και την αλλαγή ταχύτητας και οι μετατρεπόμενες συχνότητες είναι 8,3 Hz και 50 Hz αντίστοιχα.Αυτό δείχνει ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του κινητήρα.

Με τον ίδιο τρόπο, στην ίδια συχνότητα, όσο μεγαλύτερος είναι ο κινητήρας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς εξόδου, γι' αυτό οι κινητήρες ντίζελ είναι μεγαλύτεροι από τη βενζίνη και οι μεγάλοι και ισχυροί κινητήρες ντίζελ μπορούν να οδηγήσουν βαρέα οχήματα όπως φορτηγά λεωφορείων.

Με τον ίδιο τρόπο, ο κινητήρας (ή όλα τα περιστρεφόμενα μηχανήματα) απαιτεί τόσο μικρό μέγεθος όσο και μεγάλη ισχύ εξόδου. Υπάρχει μόνο ένας τρόπος – να αυξήσουμε την ταχύτητα, γι’ αυτό η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος δεν μπορεί να είναι πολύ χαμηλή, γιατί χρειαζόμαστε μικρό μέγεθος αλλά υψηλή ισχύ. ηλεκτροκινητήρας.

Το ίδιο ισχύει και για τα κλιματιστικά inverter, τα οποία ελέγχουν την ισχύ εξόδου του συμπιεστή του κλιματιστικού αλλάζοντας τη συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος.Συνοπτικά, η ισχύς και η συχνότητα συσχετίζονται θετικά μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος.

Τι γίνεται αν η συχνότητα είναι υψηλή;Για παράδειγμα, τι θα λέγατε για τα 400 Hz;

Υπάρχουν δύο προβλήματα, το ένα είναι ότι αυξάνεται η απώλεια γραμμών και εξοπλισμού και το άλλο είναι ότι η γεννήτρια περιστρέφεται πολύ γρήγορα.

Ας μιλήσουμε πρώτα για την απώλεια. Οι γραμμές μεταφοράς, ο εξοπλισμός υποσταθμού και ο ηλεκτρικός εξοπλισμός έχουν όλα αντίδραση. Η αντίδραση είναι ανάλογη της συχνότητας. μείον.

Προς το παρόν, η αντίδραση μιας γραμμής μετάδοσης 50 Hz είναι περίπου 0,4 ohms, που είναι περίπου 10 φορές η αντίσταση. Εάν αυξηθεί στα 400 Hz, η αντίσταση θα είναι 3,2 ohms, που είναι περίπου 80 φορές η αντίσταση.Για τις γραμμές μεταφοράς υψηλής τάσης, η μείωση της αντίδρασης είναι το κλειδί για τη βελτίωση της ισχύος μετάδοσης.

Αντίστοιχη με την αντίδραση, υπάρχει επίσης χωρητική αντίδραση, η οποία είναι αντιστρόφως ανάλογη της συχνότητας. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μικρότερη είναι η χωρητική αντίδραση και τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα διαρροής της γραμμής.Εάν η συχνότητα είναι υψηλή, το ρεύμα διαρροής της γραμμής θα αυξηθεί επίσης.

Ένα άλλο πρόβλημα είναι η ταχύτητα της γεννήτριας.Το σετ γεννήτριας ρεύματος είναι βασικά μια μηχανή ενός σταδίου, δηλαδή ένα ζεύγος μαγνητικών πόλων.Προκειμένου να παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια 50 Hz, ο ρότορας περιστρέφεται στις 3000 rpm.Όταν οι στροφές του κινητήρα φτάσουν τις 3.000 σ.α.λ., μπορείτε να νιώσετε καθαρά τον κινητήρα να δονείται. Όταν γυρίσει στις 6.000 ή 7.000 σ.α.λ., θα νιώσετε ότι ο κινητήρας είναι έτοιμος να πηδήξει από το καπό.

Ο κινητήρας του αυτοκινήτου είναι ακόμα έτσι, για να μην αναφέρουμε έναν συμπαγή σιδερένιο ρότορα και ατμοστρόβιλο βάρους 100 τόνων, που είναι επίσης ο λόγος για τον δυνατό θόρυβο του εργοστασίου παραγωγής ενέργειας.Ένας ατσάλινος ρότορας που ζυγίζει 100 τόνους με 3.000 στροφές το λεπτό είναι πιο εύκολο να ειπωθεί παρά να γίνει. Εάν η συχνότητα είναι τρεις ή τέσσερις φορές υψηλότερη, υπολογίζεται ότι η γεννήτρια μπορεί να πετάξει έξω από το συνεργείο.

Ένας τέτοιος βαρύς ρότορας έχει σημαντική αδράνεια, η οποία είναι επίσης η προϋπόθεση ότι το σύστημα ισχύος ονομάζεται αδρανειακό σύστημα και μπορεί να διατηρήσει ασφαλή και σταθερή λειτουργία.Αυτός είναι επίσης ο λόγος που οι διακοπτόμενες πηγές ενέργειας, όπως ο άνεμος και η ηλιακή, προκαλούν τις παραδοσιακές πηγές ενέργειας.

Επειδή το τοπίο αλλάζει γρήγορα, οι ρότορες που ζυγίζουν δεκάδες τόνους αργούν πολύ να μειώσουν ή να αυξήσουν την έξοδο λόγω της τεράστιας αδράνειας (η έννοια του ρυθμού ράμπας), που δεν μπορεί να συμβαδίσει με τις αλλαγές της αιολικής ενέργειας και της παραγωγής φωτοβολταϊκών ενέργειας. μερικές φορές πρέπει να εγκαταλειφθεί. Άνεμος και εγκαταλειμμένο φως.

Μπορεί να φανεί από αυτό

Ο λόγος για τον οποίο η συχνότητα δεν μπορεί να είναι πολύ χαμηλή: ο μετασχηματιστής μπορεί να είναι πολύ αποδοτικός και ο κινητήρας μπορεί να είναι μικρός σε μέγεθος και μεγάλος σε ισχύ.

Ο λόγος για τον οποίο η συχνότητα δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή: η απώλεια γραμμών και εξοπλισμού μπορεί να είναι μικρή και η ταχύτητα της γεννήτριας δεν χρειάζεται να είναι πολύ υψηλή.

Επομένως, σύμφωνα με την εμπειρία και τη συνήθεια, η ηλεκτρική μας ενέργεια ορίζεται στα 50 ή 60 Hz.

Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-06-2022