Waarom zou de motor 50HZ AC kiezen? |

Motortrillingen zijn een van de huidige bedrijfsomstandigheden van motoren. Weet jij waarom elektrische apparatuur, zoals motoren, 50 Hz wisselstroom gebruikt in plaats van 60 Hz?

Sommige landen in de wereld, zoals het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten, gebruiken 60 Hz wisselstroom, omdat ze het decimale systeem gebruiken, waarbij 12 sterrenbeelden, 12 uur, 12 shilling gelijk zijn aan 1 pond enzovoort.Latere landen adopteerden het decimale systeem, dus de frequentie is 50 Hz.

Dus waarom kiezen we voor 50 Hz AC in plaats van 5 Hz of 400 Hz?

Wat als de frequentie lager is?

De laagste frequentie is 0, wat DC is.Om te bewijzen dat de wisselstroom van Tesla gevaarlijk is, gebruikte Edison wisselstroom om een groot aantal kleine dieren te elektrocuteren. Als olifanten als kleine dieren worden beschouwd... Objectief gezien kan het menselijk lichaam bij dezelfde stroomsterkte langer gelijkstroom weerstaan. De tijd om wisselstroom te weerstaan houdt verband met ventriculaire fibrillatie, dat wil zeggen dat wisselstroom gevaarlijker is.

Cute Dickson verloor uiteindelijk ook van Tesla, en AC versloeg DC met het voordeel dat het spanningsniveau gemakkelijk kon worden gewijzigd.In het geval van hetzelfde zendvermogen zal het verhogen van de spanning de zendstroom verminderen en zal ook het op de lijn verbruikte energie afnemen. Een ander probleem van DC-transmissie is dat deze moeilijk te breken is, en dit probleem is tot nu toe nog steeds een probleem.Het probleem van gelijkstroomtransmissie is hetzelfde als de vonk die ontstaat wanneer de stekker op gewone momenten uit het stopcontact wordt getrokken. Wanneer de stroom een bepaald niveau bereikt, kan de vonk niet worden gedoofd. Wij noemen het “boog”.

Bij wisselstroom zal de stroom van richting veranderen, dus er is een moment waarop de stroom nul overschrijdt. Met behulp van dit kleine huidige tijdstip kunnen we de lijnstroom door het boogblusapparaat afsluiten.Maar de richting van de gelijkstroom zal niet veranderen. Zonder dit nuldoorgangspunt zou het voor ons erg moeilijk zijn om de boog te doven.

Wat is er mis met laagfrequente AC?

Ten eerste het probleem van de efficiëntie van de transformator

De transformator vertrouwt op de verandering van het magnetische veld aan de primaire zijde om de verhoging of verlaging van de secundaire zijde waar te nemen.Hoe langzamer de frequentie van het magnetische veld verandert, hoe zwakker de inductie. Het extreme geval is gelijkstroom en er is helemaal geen inductie, dus de frequentie is te laag.

Ten tweede het stroomprobleem van elektrische apparatuur

Het toerental van de automotor is bijvoorbeeld de frequentie ervan, zoals 500 tpm bij stationair draaien, 3000 tpm bij accelereren en schakelen, en de omgerekende frequenties zijn respectievelijk 8,3 Hz en 50 Hz.Hieruit blijkt dat hoe hoger de snelheid, hoe groter het vermogen van de motor.

Op dezelfde manier, met dezelfde frequentie, hoe groter de motor, hoe groter het uitgangsvermogen. Daarom zijn dieselmotoren groter dan benzine, en kunnen de grote en krachtige dieselmotoren zware voertuigen zoals busvrachtwagens aandrijven.

Op dezelfde manier vereist de motor (of alle roterende machines) zowel een klein formaat als een groot uitgangsvermogen. Er is maar één manier: de snelheid verhogen. Daarom kan de frequentie van de wisselstroom niet te laag zijn, omdat we een klein formaat maar een hoog vermogen nodig hebben. elektromotor.

Hetzelfde geldt voor inverter-airconditioners, die het uitgangsvermogen van de airconditionercompressor regelen door de frequentie van de wisselstroom te veranderen.Samenvattend zijn vermogen en frequentie binnen een bepaald bereik positief gecorreleerd.

Wat als de frequentie hoog is?Hoe zit het bijvoorbeeld met 400 Hz?

Er zijn twee problemen: het ene is dat het verlies aan lijnen en apparatuur toeneemt, en het andere is dat de generator te snel draait.

Laten we het eerst over verlies hebben. Transmissielijnen, onderstationapparatuur en elektrische apparatuur hebben allemaal reactantie. De reactantie is evenredig met de frequentie. minder.

Momenteel is de reactantie van een transmissielijn van 50 Hz ongeveer 0,4 ohm, wat ongeveer 10 keer de weerstand is. Als deze wordt verhoogd tot 400 Hz, zal de reactantie 3,2 ohm zijn, wat ongeveer 80 keer de weerstand is.Voor hoogspanningstransmissielijnen is het verminderen van de reactantie de sleutel tot het verbeteren van het transmissievermogen.

Overeenkomend met reactantie is er ook capacitieve reactantie, die omgekeerd evenredig is met de frequentie. Hoe hoger de frequentie, hoe kleiner de capacitieve reactantie en hoe groter de lekstroom van de lijn.Als de frequentie hoog is, zal ook de lekstroom van de lijn toenemen.

Een ander probleem is de snelheid van de generator.De huidige generatorset is in feite een eentrapsmachine, dat wil zeggen een paar magnetische polen.Om 50 Hz elektriciteit op te wekken, draait de rotor met 3000 tpm.Wanneer het motortoerental 3.000 tpm bereikt, voel je de motor duidelijk trillen. Wanneer het toerental oploopt tot 6.000 of 7.000 tpm, voelt u dat de motor op het punt staat uit de motorkap te springen.

De automotor is nog steeds zo, om nog maar te zwijgen van een massieve ijzeren brokrotor en stoomturbine van 100 ton, wat ook de reden is voor het harde geluid van de energiecentrale.Een stalen rotor van 100 ton bij 3.000 toeren per minuut is makkelijker gezegd dan gedaan. Als de frequentie drie tot vier keer hoger is, wordt geschat dat de generator de werkplaats uit kan vliegen.

Zo'n zware rotor heeft een aanzienlijke traagheid, wat ook het uitgangspunt is dat het aandrijfsysteem een traagheidssysteem wordt genoemd en een veilige en stabiele werking kan behouden.Het is ook de reden waarom intermitterende energiebronnen zoals wind- en zonne-energie traditionele energiebronnen uitdagen.

Omdat het landschap snel verandert, zijn de rotoren die tientallen tonnen wegen erg traag in het verminderen of verhogen van de output vanwege de enorme traagheid (het concept van de oploopsnelheid), die de veranderingen in de opwekking van windenergie en fotovoltaïsche energie niet kan bijhouden. soms moet het worden opgegeven. Wind en verlaten licht.

Hieruit is het te zien

De reden waarom de frequentie niet te laag kan zijn: de transformator kan zeer efficiënt zijn en de motor kan klein van formaat en groot van vermogen zijn.

De reden waarom de frequentie niet te hoog mag zijn: het verlies aan lijnen en apparatuur kan klein zijn en de generatorsnelheid hoeft niet te hoog te zijn.

Daarom is onze elektrische energie, afhankelijk van ervaring en gewoonte, ingesteld op 50 of 60 Hz.

Posttijd: 06 juli 2022