Certains pays dans le monde, comme le Royaume-Uni et les États-Unis, utilisent un courant alternatif de 60 Hz, car ils utilisent le système décimal, ce qui signifie que 12 constellations, 12 heures, 12 shillings équivalent à 1 livre, etc.Les pays ultérieurs ont adopté le système décimal, la fréquence est donc de 50 Hz.
Et si la fréquence est inférieure ?
Le mignon Dickson a également perdu contre Tesla à la fin, et AC a battu DC avec l'avantage de changer facilement le niveau de tension.Dans le cas d’une même puissance de transmission, l’augmentation de la tension réduira le courant de transmission et l’énergie consommée sur la ligne diminuera également. Un autre problème de la transmission CC est qu'elle est difficile à rompre, et ce problème reste d'actualité jusqu'à présent.Le problème de la transmission CC est le même que l’étincelle qui se produit lorsque la prise électrique est débranchée à des moments ordinaires. Lorsque le courant atteint un certain niveau, l’étincelle ne peut pas être éteinte. Nous l'appelons « arc ».
Pour le courant alternatif, le courant change de direction, il y a donc un moment où le courant passe par zéro. En utilisant ce petit instant de courant, nous pouvons couper le courant de ligne à travers le dispositif d’extinction d’arc.Mais la direction du courant continu ne changera pas. Sans ce passage à zéro, il nous serait très difficile d’éteindre l’arc.
Le transformateur s'appuie sur le changement du champ magnétique du côté primaire pour détecter l'augmentation ou la diminution du côté secondaire.Plus la fréquence du champ magnétique change lentement, plus l'induction est faible. Le cas extrême est le courant continu, et il n’y a aucune induction, donc la fréquence est trop basse.
Par exemple, la vitesse du moteur d'une voiture est sa fréquence, par exemple 500 tr/min au ralenti, 3 000 tr/min lors de l'accélération et du changement de vitesse, et les fréquences converties sont respectivement de 8,3 Hz et 50 Hz.Cela montre que plus la vitesse est élevée, plus la puissance du moteur est grande.
De la même manière, à la même fréquence, plus le moteur est gros, plus la puissance de sortie est élevée, c'est pourquoi les moteurs diesel sont plus gros que l'essence, et les moteurs diesel gros et puissants peuvent conduire des véhicules lourds tels que des bus.
De la même manière, le moteur (ou toutes les machines tournantes) nécessite à la fois une petite taille et une grande puissance de sortie. Il n'y a qu'un seul moyen : augmenter la vitesse, c'est pourquoi la fréquence du courant alternatif ne peut pas être trop basse, car nous avons besoin d'une petite taille mais d'une puissance élevée. moteur électrique.
Il en va de même pour les climatiseurs inverseurs, qui contrôlent la puissance de sortie du compresseur du climatiseur en modifiant la fréquence du courant alternatif.En résumé, la puissance et la fréquence sont positivement corrélées dans une certaine plage.
Et si la fréquence est élevée ?Par exemple, que diriez-vous de 400 Hz ?
Parlons d'abord de la perte. Les lignes de transmission, les équipements de sous-station et les équipements électriques ont tous une réactance. La réactance est proportionnelle à la fréquence. moins.
À l'heure actuelle, la réactance d'une ligne de transmission à 50 Hz est d'environ 0,4 ohm, soit environ 10 fois la résistance. Si elle est augmentée à 400 Hz, la réactance sera de 3,2 ohms, soit environ 80 fois la résistance.Pour les lignes de transmission à haute tension, la réduction de la réactance est la clé pour améliorer la puissance de transmission.
Correspondant à la réactance, il existe également une réactance capacitive, inversement proportionnelle à la fréquence. Plus la fréquence est élevée, plus la réactance capacitive est faible et plus le courant de fuite de la ligne est important.Si la fréquence est élevée, le courant de fuite de la ligne augmentera également.
Un autre problème est la vitesse du générateur.Le groupe électrogène actuel est essentiellement une machine à un seul étage, c'est-à-dire une paire de pôles magnétiques.Afin de générer de l'électricité à 50 Hz, le rotor tourne à 3 000 tr/min.Lorsque le régime moteur atteint 3 000 tr/min, on sent clairement les vibrations du moteur. Lorsqu'il atteint 6 000 ou 7 000 tr/min, vous aurez l'impression que le moteur est sur le point de sortir du capot.
Parce que le paysage change rapidement, les rotors pesant des dizaines de tonnes sont très lents à réduire ou à augmenter la production en raison de l'énorme inertie (le concept de taux de rampe), qui ne peut pas suivre les changements de la production d'énergie éolienne et photovoltaïque, donc il faut parfois l'abandonner. Vent et lumière abandonnée.
On peut voir à partir de ceci
La raison pour laquelle la fréquence ne peut pas être trop basse : le transformateur peut être très efficace et le moteur peut être de petite taille et de grande puissance.
La raison pour laquelle la fréquence ne doit pas être trop élevée : la perte de lignes et d'équipements peut être faible et la vitesse du générateur n'a pas besoin d'être trop élevée.
Ainsi, selon l’expérience et l’habitude, notre énergie électrique est réglée à 50 ou 60 Hz.
Heure de publication : 06 juillet 2022