Hvorfor bør motoren velge 50HZ AC? |

Motorvibrasjoner er en av de gjeldende driftsforholdene til motorer. Så, vet du hvorfor elektrisk utstyr som motorer bruker 50Hz vekselstrøm i stedet for 60Hz?

Noen land i verden, som Storbritannia og USA, bruker 60Hz vekselstrøm, fordi de bruker desimalsystemet, hvilke 12 konstellasjoner, 12 timer, 12 shilling er lik 1 pund og så videre.Senere land tok i bruk desimalsystemet, så frekvensen er 50Hz.

Så hvorfor velger vi 50Hz AC i stedet for 5Hz eller 400Hz?

Hva om frekvensen er lavere?

Den laveste frekvensen er 0, som er DC.For å bevise at Teslas vekselstrøm er farlig, brukte Edison vekselstrøm for å elektrokutte en stemme av små dyr. Hvis elefanter regnes som små dyr... Objektivt sett, under samme strømstørrelse, kan menneskekroppen tåle likestrøm lenger enn Tiden for å tåle vekselstrøm er relatert til ventrikkelflimmer, det vil si at vekselstrøm er farligere.

Søte Dickson tapte også mot Tesla til slutt, og AC slo DC med fordelen av å enkelt endre spenningsnivået.Ved samme overføringseffekt vil økning av spenningen redusere overføringsstrømmen, og energien som forbrukes på linjen vil også reduseres. Et annet problem med DC-overføring er at det er vanskelig å bryte, og dette problemet er fortsatt et problem til nå.Problemet med DC-overføring er det samme som gnisten som oppstår når den elektriske pluggen trekkes ut til vanlige tider. Når strømmen når et visst nivå, kan ikke gnisten slukkes. Vi kaller det "bue".

For vekselstrøm vil strømmen endre retning, så det er en tid da strømmen krysser null. Ved å bruke dette lille strømtidspunktet kan vi kutte av linjestrømmen gjennom lysbueslukkingsanordningen.Men retningen på likestrømmen vil ikke endres. Uten dette nullkrysspunktet ville det være svært vanskelig for oss å slukke buen.

Hva er galt med lavfrekvent AC?

For det første problemet med transformatoreffektivitet

Transformatoren er avhengig av endringen av magnetfeltet på primærsiden for å registrere opp- eller nedtrappingen av sekundærsiden.Jo langsommere frekvensen til magnetfeltet endres, jo svakere er induksjonen. Det ekstreme tilfellet er DC, og det er ingen induksjon i det hele tatt, så frekvensen er for lav.

For det andre, strømproblemet til elektrisk utstyr

For eksempel er hastigheten til bilmotoren dens frekvens, for eksempel 500 rpm ved tomgang, 3000 rpm ved akselerasjon og giring, og de konverterte frekvensene er henholdsvis 8,3 Hz og 50 Hz.Dette viser at jo høyere hastighet, desto større kraft har motoren.

På samme måte, ved samme frekvens, jo større motor, jo større utgangseffekt, og derfor er dieselmotorer større enn bensin, og de store og kraftige dieselmotorene kan kjøre tunge kjøretøy som busslastebiler.

På samme måte krever motoren (eller alt roterende maskineri) både liten størrelse og stor utgangseffekt. Det er bare én måte - å øke hastigheten, og det er grunnen til at frekvensen til vekselstrømmen ikke kan være for lav, fordi vi trenger en liten størrelse, men høy effekt. elektrisk motor.

Det samme gjelder for inverter-klimaanlegg, som kontrollerer utgangseffekten til klimaanleggets kompressor ved å endre frekvensen til vekselstrømmen.Oppsummert er kraft og frekvens positivt korrelert innenfor et visst område.

Hva om frekvensen er høy?For eksempel, hva med 400Hz?

Det er to problemer, det ene er at tapet av ledninger og utstyr øker, og det andre er at generatoren roterer for fort.

La oss snakke om tap først. Overføringslinjer, nettstasjonsutstyr og elektrisk utstyr har alle reaktans. Reaktansen er proporsjonal med frekvensen. mindre.

For tiden er reaktansen til en 50Hz overføringslinje omtrent 0,4 ohm, som er omtrent 10 ganger motstanden. Økes den til 400Hz vil reaktansen være 3,2 ohm, som er omtrent 80 ganger motstanden.For høyspentoverføringslinjer er reduksjon av reaktansen nøkkelen til å forbedre overføringskraften.

Tilsvarende reaktans er det også kapasitiv reaktans, som er omvendt proporsjonal med frekvens. Jo høyere frekvens, jo mindre er den kapasitive reaktansen og jo større lekkasjestrøm til ledningen.Hvis frekvensen er høy, vil også lekkasjestrømmen til ledningen øke.

Et annet problem er hastigheten på generatoren.Strømgeneratorsettet er i utgangspunktet en ett-trinns maskin, det vil si et par magnetiske poler.For å generere 50Hz elektrisitet, roterer rotoren med 3000 rpm.Når motorturtallet når 3000 o/min, kan du tydelig kjenne motoren vibrere. Når den snur til 6000 eller 7000 o/min vil du kjenne at motoren er i ferd med å hoppe ut av panseret.

Bilmotoren er fortsatt slik, for ikke å snakke om en solid jernklumprotor og dampturbin på 100 tonn, som også er årsaken til den høye støyen fra kraftverket.En stålrotor som veier 100 tonn med 3000 omdreininger i minuttet er lettere sagt enn gjort. Hvis frekvensen er tre eller fire ganger høyere, er det anslått at generatoren kan fly ut av verkstedet.

En så tung rotor har betydelig treghet, som også er forutsetningen om at kraftsystemet kalles et treghetssystem og kan opprettholde sikker og stabil drift.Det er også grunnen til at intermitterende kraftkilder som vind og sol utfordrer tradisjonelle kraftkilder.

Fordi naturen endrer seg raskt, er rotorene som veier dusinvis av tonn veldig trege til å redusere eller øke produksjonen på grunn av den enorme tregheten (konseptet med rampehastighet), som ikke kan holde tritt med endringene i vindkraft og fotovoltaisk kraftproduksjon, så noen ganger må det forlates. Vind og forlatt lys.

Det kan sees av dette

Grunnen til at frekvensen ikke kan være for lav: transformatoren kan være svært effektiv, og motoren kan være liten i størrelse og stor i kraft.

Grunnen til at frekvensen ikke bør være for høy: tapet av linjer og utstyr kan være lite, og generatorhastigheten trenger ikke være for høy.

Derfor, i henhold til erfaring og vane, er vår elektriske energi satt til 50 eller 60 Hz.

Innleggstid: Jul-06-2022