모터가 50HZ AC를 선택해야 하는 이유는 무엇입니까?

모터 진동은 현재 모터의 작동 조건 중 하나입니다. 그렇다면 모터 등 전기기기는 왜 60Hz가 아닌 50Hz 교류를 사용하는지 아시나요?

 

영국이나 미국과 같은 세계 일부 국가에서는 60Hz 교류를 사용합니다. 왜냐하면 십진법을 사용하기 때문에 12개의 별자리, 12시간, 12실링이 1파운드와 같습니다.이후 국가에서는 십진법을 채택하여 주파수는 50Hz입니다.

 

그렇다면 5Hz나 400Hz 대신 50Hz AC를 선택하는 이유는 무엇입니까?

 

빈도가 낮으면 어떻게 되나요?

 

가장 낮은 주파수는 0, 즉 DC입니다.테슬라의 교류가 위험하다는 것을 증명하기 위해 에디슨은 교류를 이용해 작은 동물들의 표를 감전시켰다. 코끼리가 작은 동물로 간주된다면... 객관적으로 말하면, 동일한 현재 크기에서 인체는 직류를 더 오랫동안 견딜 수 있습니다. 교류를 견딜 수 있는 시간은 심실세동과 관련이 있습니다. 즉, 교류가 더 위험합니다.

 

큐트딕슨도 결국 테슬라에게 졌고, AC는 전압레벨을 쉽게 바꿀 수 있다는 장점으로 DC를 이겼다.동일한 전송 전력의 경우 전압을 높이면 전송 전류가 감소하고 선로에서 소비되는 에너지도 감소합니다. DC 전송의 또 다른 문제점은 단선이 어렵다는 점인데, 이 문제는 현재까지도 여전히 문제로 남아 있다.DC 전송의 문제는 평소에 전기 플러그를 뽑을 때 발생하는 스파크와 동일합니다. 전류가 특정 수준에 도달하면 스파크가 꺼질 수 없습니다. 우리는 그것을 '아크'라고 부릅니다.

 

교류의 경우 전류의 방향이 바뀌므로 전류가 0을 교차하는 시간이 있습니다. 이 작은 전류 시점을 이용하여 아크소호장치를 통해 선전류를 차단할 수 있습니다.그러나 DC 전류의 방향은 변하지 않습니다. 이 영점 교차점이 없으면 아크를 끄는 것이 매우 어려울 것입니다.

 

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저주파 AC의 문제점은 무엇입니까?
 

첫째, 변압기 효율의 문제

변압기는 1차측 자기장의 변화에 ​​의존하여 2차측의 승압 또는 강압을 감지합니다.자기장의 변화 주파수가 느릴수록 유도는 약해집니다. 극단적인 경우는 DC인데 인덕션이 전혀 없어서 주파수가 너무 낮다.

 

둘째, 전기 장비의 전력 문제

예를 들어, 자동차 엔진의 속도는 공회전 시 500rpm, 가속 및 변속 시 3000rpm과 같이 주파수이며, 변환된 주파수는 각각 8.3Hz와 50Hz입니다.이는 속도가 높을수록 엔진의 출력이 더 커진다는 것을 보여줍니다.

마찬가지로 동일한 주파수에서는 엔진이 클수록 출력이 커지므로 디젤엔진이 가솔린보다 크고, 크고 강력한 디젤엔진은 버스트럭 등 대형차량을 운전할 수 있다.

 

마찬가지로 모터(또는 모든 회전 기계)에는 작은 크기와 큰 출력이 모두 필요합니다. 속도를 높이는 방법은 단 하나뿐입니다. 이것이 교류 전류의 주파수가 너무 낮을 수 없는 이유입니다. 크기는 작지만 높은 전력이 필요하기 때문입니다. 모터.

교류의 주파수를 변화시켜 에어컨 압축기의 출력을 제어하는 ​​인버터 에어컨도 마찬가지다.요약하자면, 전력과 주파수는 특정 범위 내에서 양의 상관 관계를 갖습니다.

 

빈도가 높으면 어떻게 되나요?예를 들어 400Hz는 어떻습니까?

 

두 가지 문제가 있는데, 하나는 라인 및 장비의 손실이 증가한다는 것이고, 다른 하나는 발전기가 너무 빨리 회전한다는 것입니다.

 

먼저 손실에 대해 이야기합시다. 전송선, 변전소 장비 및 전기 장비에는 모두 리액턴스가 있습니다. 리액턴스는 주파수에 비례합니다. 더 적은.

현재 50Hz 전송선의 리액턴스는 약 0.4Ω으로 저항의 약 10배입니다. 400Hz로 증가하면 리액턴스는 3.2Ω이 되며 이는 저항의 약 80배입니다.고전압 전송선로의 경우 리액턴스를 줄이는 것이 전송 전력을 향상시키는 열쇠입니다.

리액턴스에 대응하여 주파수에 반비례하는 용량성 리액턴스도 있습니다. 주파수가 높을수록 용량성 리액턴스는 작아지고 라인의 누설 전류는 커집니다.주파수가 높으면 라인의 누설 전류도 증가합니다.

 

또 다른 문제는 발전기의 속도입니다.전류 발생기 세트는 기본적으로 단일 스테이지 기계, 즉 한 쌍의 자극입니다.50Hz의 전기를 생성하기 위해 로터는 3000rpm으로 회전합니다.엔진 속도가 3,000rpm에 도달하면 엔진의 진동이 선명하게 느껴집니다. 6,000~7,000rpm으로 올라가면 엔진이 후드 밖으로 튀어나올 것 같은 느낌이 든다.

 

자동차 엔진은 여전히 ​​이렇고, 견고한 철 덩어리 로터와 100톤에 달하는 증기 터빈은 말할 것도 없고, 이것이 발전소의 시끄러운 소음의 원인이기도 합니다.분당 3,000회전으로 무게가 100톤에 달하는 강철 로터는 말처럼 쉽지 않습니다. 주파수가 3~4배 높으면 발전기가 작업장 밖으로 날아갈 수 있는 것으로 추정됩니다.

 

이렇게 무거운 회전자는 상당한 관성을 갖고 있는데, 이는 동력계를 관성계라고 하며 안전하고 안정적인 작동을 유지할 수 있다는 전제이기도 하다.이는 또한 풍력 및 태양광과 같은 간헐적 전력원이 기존 전력원에 도전하는 이유이기도 합니다.

 

풍경이 급격하게 변하기 때문에 수십 톤에 달하는 로터는 풍력, 태양광발전의 변화를 따라잡지 못하는 거대한 관성(램프율의 개념)으로 인해 출력을 줄이거나 늘리는 속도가 매우 느리기 때문에 때로는 버려야 할 때도 있습니다. 바람과 버려진 빛.

 

이것으로 알 수 있다

주파수가 너무 낮을 수 없는 이유는 변압기의 효율이 높을 수 있고 모터의 크기는 작고 전력은 클 수 있기 때문입니다.

주파수가 너무 높아서는 안 되는 이유: 선로와 장비의 손실이 적고 발전기 속도가 너무 높을 필요가 없습니다.

그러므로 경험과 습관에 따라 우리의 전기에너지는 50Hz 또는 60Hz로 설정됩니다.


게시 시간: 2022년 7월 6일