モーターに 50HZ AC を選択する理由は何ですか?

イギリスやアメリカなどの世界の一部の国では、12星座、12時間、12シリングが1ポンドに等しいなど、10進法を使用しているため、60Hzの交流を使用しています。その後の国では10進法が採用されたため、周波数は50Hzとなります。

周波数が低ければどうなるでしょうか？

Cute Dickson も最終的には Tesla に負けましたが、電圧レベルを簡単に変更できる利点で AC が DC に勝ちました。同じ送電電力の場合、電圧を上げると送電電流が減少し、線路で消費されるエネルギーも減少します。直流送電は壊れにくいという問題もあり、現在もこの問題が残っています。直流送電の問題点は、通常時にコンセントを抜いたときに発生する火花と同じです。電流が一定レベルに達すると火花を消すことができなくなります。私たちはそれを「アーク」と呼んでいます。

交流の場合は電流の方向が変わるため、電流がゼロを横切る瞬間があります。この小さな電流時点を使用して、アーク消弧装置を通る線電流を遮断できます。ただし、直流電流の方向は変わりません。このゼロクロスポイントがなければ、アークを消すのは非常に困難になります。

トランスは、一次側の磁界の変化に基づいて二次側の昇圧または降圧を検出します。磁場の変化の周波数が遅いほど、誘導は弱くなります。極端な場合は直流であり、誘導がまったくないため、周波数が低すぎます。

たとえば、車のエンジンの回転数はその周波数であり、アイドリング時は 500 rpm、加速時やシフト時は 3000 rpm となり、換算周波数はそれぞれ 8.3Hz と 50Hz になります。これは、速度が高くなるほどエンジンの出力が大きくなることを示しています。

同様に、同じ周波数では、エンジンが大きいほど出力が大きくなります。そのため、ディーゼルエンジンはガソリンより大きく、大きくて強力なディーゼルエンジンは、バストラックなどの大型車両を駆動することができます。

同様に、モーター (またはすべての回転機械) は、小さいサイズと大きな出力の両方を必要とします。方法は 1 つだけです。速度を上げることです。小型でありながら高出力が必要なため、交流の周波数を低くしすぎてはなりません。電気モーター。

インバーターエアコンも同様で、交流の周波数を変えることでエアコンのコンプレッサーの出力を制御します。要約すると、パワーと周波数は特定の範囲内で正の相関関係があります。

まず損失について話しましょう。送電線、変電設備、電気機器にはすべてリアクタンスがあります。リアクタンスは周波数に比例します。少ない。

現在、50Hzの伝送線路のリアクタンスは約0.4オームで、抵抗の約10倍です。 400Hzまで上げるとリアクタンスは3.2オームとなり、抵抗の約80倍になります。高圧送電線ではリアクタンスの低減が送電電力向上の鍵となります。

リアクタンスに対応して容量性リアクタンスもあり、これは周波数に反比例します。周波数が高くなるほど、容量性リアクタンスが小さくなり、線路の漏れ電流が大きくなります。周波数が高くなると、ラインの漏れ電流も増加します。

もう一つの問題は、発電機の速度です。電流発電機セットは基本的に単段機械、つまり一対の磁極です。50Hzの電気を発生させるために、ローターは3000rpmで回転します。エンジン回転数が3,000rpmに達すると、エンジンの振動がはっきりと感じられます。 6,000、7,000rpmになるとエンジンがボンネットから飛び出てきそうな感じがします。

景観が急速に変化するため、数十トンもあるローターは巨大な慣性（ランプレートの概念）により出力の増減が非常に遅く、風力発電や太陽光発電の変化に追いつけないため、時にはそれを放棄しなければならないこともあります。風と放棄された光。

このことからわかります

周波数を低くしすぎてはいけない理由は、トランスは高効率、モーターは小型・大出力が可能だからです。

周波数が高すぎてはいけない理由は、ラインや機器の損失が小さくて済み、発電機の速度が高すぎる必要がないためです。

したがって、経験と習慣に従って、私たちの電力エネルギーは50または60 Hzに設定されます。