Kāpēc motoram jāizvēlas 50 HZ maiņstrāva? |

Motora vibrācija ir viens no pašreizējiem motora darbības apstākļiem. Tātad, vai jūs zināt, kāpēc elektriskās iekārtas, piemēram, motori, izmanto 50 Hz maiņstrāvu, nevis 60 Hz?

Dažas pasaules valstis, piemēram, Apvienotā Karaliste un ASV, izmanto 60 Hz maiņstrāvu, jo tajās tiek izmantota decimālā sistēma, kādi 12 zvaigznāji, 12 stundas, 12 šiliņi ir vienādi ar 1 mārciņu un tā tālāk.Vēlāk valstis pieņēma decimālo sistēmu, tāpēc frekvence ir 50 Hz.

Tātad, kāpēc mēs izvēlamies 50 Hz maiņstrāvu, nevis 5 Hz vai 400 Hz?

Ko darīt, ja frekvence ir zemāka?

Zemākā frekvence ir 0, kas ir līdzstrāva.Lai pierādītu, ka Teslas maiņstrāva ir bīstama, Edisons izmantoja maiņstrāvu, lai ar elektrību iedarbinātu mazu dzīvnieku balsojumu. Ja ziloņus uzskata par maziem dzīvniekiem... Objektīvi runājot, pie tāda paša strāvas lieluma cilvēka ķermenis var izturēt līdzstrāvu ilgāk nekā Maiņstrāvas izturēšanas laiks ir saistīts ar kambaru fibrilāciju, tas ir, maiņstrāva ir bīstamāka.

Cute Dickson arī beigās zaudēja Teslai, un maiņstrāva pārspēja līdzstrāvu ar priekšrocību viegli mainīt sprieguma līmeni.Vienādas pārraides jaudas gadījumā, palielinot spriegumu, samazināsies pārraides strāva, un samazināsies arī līnijā patērētā enerģija. Vēl viena līdzstrāvas pārraides problēma ir tā, ka to ir grūti salauzt, un šī problēma joprojām ir problēma līdz šim.Līdzstrāvas pārraides problēma ir tāda pati kā dzirkstele, kas rodas, ja parastā laikā tiek izvilkta elektrības kontaktdakša. Kad strāva sasniedz noteiktu līmeni, dzirksteli nevar nodzēst. Mēs to saucam par "loku".

Maiņstrāvai strāva mainīs virzienu, tāpēc ir laiks, kad strāva šķērso nulli. Izmantojot šo mazo strāvas laika punktu, mēs varam pārtraukt līnijas strāvu caur loka dzēšanas ierīci.Bet līdzstrāvas virziens nemainīsies. Bez šī nulles šķērsošanas punkta mums būtu ļoti grūti nodzēst loku.

Kas vainas zemfrekvences maiņstrāvai?

Pirmkārt, transformatora efektivitātes problēma

Transformators paļaujas uz magnētiskā lauka maiņu primārajā pusē, lai uztvertu sekundārās puses pastiprināšanos vai pazemināšanos.Jo lēnāk mainās magnētiskā lauka frekvence, jo vājāka ir indukcija. Ārkārtējais gadījums ir līdzstrāva, un indukcijas nav vispār, tāpēc frekvence ir pārāk zema.

Otrkārt, elektroiekārtu jaudas problēma

Piemēram, automašīnas dzinēja ātrums ir tā frekvence, piemēram, 500 apgr./min tukšgaitā, 3000 apgr./min, kad paātrinās un pārslēdzas, un pārveidotās frekvences ir attiecīgi 8,3 Hz un 50 Hz.Tas liecina, ka jo lielāks ātrums, jo lielāka ir dzinēja jauda.

Tādā pašā veidā ar tādu pašu frekvenci, jo lielāks ir dzinējs, jo lielāka ir izejas jauda, tāpēc dīzeļdzinēji ir lielāki par benzīnu, un lielie un jaudīgie dīzeļdzinēji var vadīt smagos transportlīdzekļus, piemēram, autobusu kravas automašīnas.

Tādā pašā veidā motoram (vai visām rotējošām iekārtām) ir nepieciešams gan mazs izmērs, gan liela izejas jauda. Ir tikai viens veids - palielināt ātrumu, tāpēc maiņstrāvas frekvence nevar būt pārāk zema, jo mums ir nepieciešams mazs izmērs, bet liela jauda. elektromotors.

Tas pats attiecas uz invertora gaisa kondicionieriem, kas kontrolē gaisa kondicionētāja kompresora izejas jaudu, mainot maiņstrāvas frekvenci.Rezumējot, jauda un frekvence ir pozitīvi korelētas noteiktā diapazonā.

Ko darīt, ja frekvence ir augsta?Piemēram, kā būtu ar 400 Hz?

Ir divas problēmas, viena ir tā, ka palielinās līniju un aprīkojuma zudumi, bet otra ir tā, ka ģenerators griežas pārāk ātri.

Vispirms parunāsim par zaudējumiem. Visām pārvades līnijām, apakšstaciju iekārtām un elektroiekārtām ir pretestība. Reaktivitāte ir proporcionāla frekvencei. mazāk.

Pašlaik 50 Hz pārvades līnijas pretestība ir aptuveni 0,4 omi, kas ir aptuveni 10 reizes lielāka par pretestību. Ja to palielina līdz 400 Hz, pretestība būs 3,2 omi, kas ir aptuveni 80 reizes lielāka par pretestību.Augstsprieguma pārvades līnijām pretestības samazināšana ir galvenais, lai uzlabotu pārraides jaudu.

Atbilstoši pretestībai ir arī kapacitatīvā pretestība, kas ir apgriezti proporcionāla frekvencei. Jo augstāka frekvence, jo mazāka ir kapacitatīvā pretestība un lielāka līnijas noplūdes strāva.Ja frekvence ir augsta, palielinās arī līnijas noplūdes strāva.

Vēl viena problēma ir ģeneratora ātrums.Pašreizējais ģeneratora komplekts būtībā ir vienpakāpes iekārta, tas ir, magnētisko stabu pāris.Lai radītu 50 Hz elektroenerģiju, rotors griežas pie 3000 apgr./min.Kad dzinēja apgriezieni sasniedz 3000 apgr./min, var skaidri sajust dzinēja vibrāciju. Kad tas pagriežas uz 6000 vai 7000 apgr./min, jūs jutīsiet, ka dzinējs gatavojas izlēkt no motora pārsega.

Automašīnas dzinējs joprojām ir tāds, nemaz nerunājot par masīvu dzelzs gabala rotoru un 100 tonnu smagu tvaika turbīnu, kas arī ir par iemeslu spēkstacijas skaļajam troksnim.Tērauda rotoru, kas sver 100 tonnas ar 3000 apgriezieniem minūtē, ir vieglāk pateikt nekā izdarīt. Ja frekvence ir trīs vai četras reizes lielāka, tiek lēsts, ka ģenerators var izlidot no darbnīcas.

Šādam smagam rotoram ir ievērojama inerce, kas arī ir priekšnoteikums, ka energosistēmu sauc par inerciālo sistēmu un tā var uzturēt drošu un stabilu darbību.Tas ir arī iemesls, kāpēc neregulāri enerģijas avoti, piemēram, vējš un saule, izaicina tradicionālos enerģijas avotus.

Tā kā ainava strauji mainās, desmitiem tonnu sverošie rotori ļoti lēni samazina vai palielina jaudu milzīgās inerces (rampas ātruma jēdziens) dēļ, kas nespēj sekot līdzi vēja enerģijas un fotoelektriskās elektroenerģijas ražošanas izmaiņām, tāpēc dažreiz tas ir jāatsakās. Vējš un pamestā gaisma.

To var redzēt no šī

Iemesls, kāpēc frekvence nevar būt pārāk zema: transformators var būt ļoti efektīvs, un motors var būt mazs izmērs un liela jauda.

Iemesls, kāpēc frekvence nedrīkst būt pārāk augsta: līniju un aprīkojuma zudumi var būt nelieli, un ģeneratora ātrumam nav jābūt pārāk lielam.

Tāpēc saskaņā ar pieredzi un ieradumu mūsu elektriskā enerģija ir iestatīta uz 50 vai 60 Hz.

Publicēšanas laiks: 06.07.2022