Защо моторът трябва да избере 50HZ AC?|

Вибрацията на двигателя е едно от текущите условия на работа на двигателите.И така, знаете ли защо електрическо оборудване като двигатели използва 50Hz променлив ток вместо 60Hz?

Някои страни в света, като Обединеното кралство и Съединените щати, използват 60Hz променлив ток, защото използват десетичната система, какви 12 съзвездия, 12 часа, 12 шилинга са равни на 1 паунд и така нататък.По-късно страните възприеха десетичната система, така че честотата е 50Hz.

Така че защо избираме 50Hz AC вместо 5Hz или 400Hz?

Ами ако честотата е по-ниска?

Най-ниската честота е 0, което е DC.За да докаже, че променливият ток на Тесла е опасен, Едисън използва променлив ток, за да убие с ток малки животни.Ако слоновете се смятат за малки животни… Обективно погледнато, при еднакъв размер на тока, човешкото тяло може да издържи на постоянен ток по-дълго от Времето за издържане на променлив ток е свързано с камерно мъждене, тоест променливият ток е по-опасен.

Симпатичният Диксън също загуби от Tesla в крайна сметка, а AC победи DC с предимството, че лесно променя нивото на напрежение.В случай на същата мощност на предаване, увеличаването на напрежението ще намали тока на предаване и енергията, консумирана по линията, също ще намалее.Друг проблем на постояннотоковото предаване е, че е трудно да се счупи и този проблем все още е проблем досега.Проблемът с предаването на постоянен ток е същият като искрата, която възниква, когато електрическият щепсел бъде изваден в обикновено време.Когато токът достигне определено ниво, искрата не може да бъде изгасена.Ние го наричаме „дъга“.

За променлив ток токът ще промени посоката си, така че има момент, когато токът пресича нулата.Използвайки тази малка текуща времева точка, можем да прекъснем линейния ток през устройството за гасене на дъгата.Но посоката на постоянния ток няма да се промени.Без тази нулева точка ще ни бъде много трудно да изгасим дъгата.

Какво не е наред с нискочестотния променлив ток?

Първо, проблемът с ефективността на трансформатора

Трансформаторът разчита на промяната на магнитното поле на първичната страна, за да усети увеличаването или намаляването на вторичната страна.Колкото по-бавно се променя честотата на магнитното поле, толкова по-слаба е индукцията.Крайният случай е DC и изобщо няма индукция, така че честотата е твърде ниска.

Второ, проблемът с мощността на електрическото оборудване

Например скоростта на двигателя на автомобила е неговата честота, като 500 оборота в минута при празен ход, 3000 оборота в минута при ускоряване и превключване, а преобразуваните честоти са съответно 8,3 Hz и 50 Hz.Това показва, че колкото по-висока е скоростта, толкова по-голяма е мощността на двигателя.

По същия начин, при една и съща честота, колкото по-голям е двигателят, толкова по-голяма е изходната мощност, поради което дизеловите двигатели са по-големи от бензиновите, а големите и мощни дизелови двигатели могат да управляват тежки превозни средства, като автобуси.

По същия начин моторът (или всички въртящи се машини) изисква както малък размер, така и голяма изходна мощност.Има само един начин - да се увеличи скоростта, поради което честотата на променливия ток не може да бъде твърде ниска, защото имаме нужда от малък размер, но голяма мощност.електрически мотор.

Същото важи и за инверторните климатици, които управляват изходната мощност на компресора на климатика чрез промяна на честотата на променливия ток.В обобщение, мощността и честотата са положително корелирани в определен диапазон.

Ами ако честотата е висока?Например, какво ще кажете за 400Hz?

Има два проблема, единият е, че загубата на линии и оборудване се увеличава, а другият е, че генераторът се върти твърде бързо.

Нека първо да поговорим за загубата.Преносните линии, оборудването на подстанциите и електрическото оборудване имат реактивно съпротивление.Реактивното съпротивление е пропорционално на честотата.по-малко.

Понастоящем реактивното съпротивление на 50Hz предавателна линия е около 0,4 ома, което е около 10 пъти повече от съпротивлението.Ако се увеличи до 400Hz, реактивното съпротивление ще бъде 3,2 ома, което е около 80 пъти повече от съпротивлението.За преносни линии с високо напрежение намаляването на реактивното съпротивление е ключът към подобряване на мощността на предаване.

Съответстващо на реактивното съпротивление има и капацитивно съпротивление, което е обратно пропорционално на честотата.Колкото по-висока е честотата, толкова по-малко е капацитивното съпротивление и толкова по-голям е токът на утечка на линията.Ако честотата е висока, токът на утечка на линията също ще се увеличи.

Друг проблем е скоростта на генератора.Сегашният генераторен комплект е основно едностепенна машина, тоест двойка магнитни полюси.За да генерира 50Hz електричество, роторът се върти с 3000 rpm.Когато оборотите на двигателя достигнат 3000 оборота в минута, можете ясно да усетите вибрациите на двигателя.Когато се върти на 6000 или 7000 оборота в минута, ще почувствате, че двигателят е на път да изскочи от предния капак.

Двигателят на автомобила си е такъв, да не говорим за здрав железен ротор и парна турбина с тегло 100 тона, което е и причината за силния шум на електроцентралата.Стоманен ротор с тегло 100 тона при 3000 оборота в минута е по-лесно да се каже, отколкото да се направи.Ако честотата е три или четири пъти по-висока, се смята, че генераторът може да излети от работилницата.

Такъв тежък ротор има значителна инерция, което също е предпоставката, че захранващата система се нарича инерционна система и може да поддържа безопасна и стабилна работа.Това е и причината периодичните източници на енергия като вятър и слънце да предизвикват традиционните източници на енергия.

Тъй като пейзажът се променя бързо, роторите, тежащи десетки тонове, много бавно намаляват или увеличават мощността поради огромната инерция (концепцията за скорост на нарастване), която не може да се справи с промените във вятърната енергия и фотоволтаичното производство на енергия, така че понякога трябва да се изостави.Вятър и изоставена светлина.

От това се вижда

Причината, поради която честотата не може да бъде твърде ниска: трансформаторът може да бъде високоефективен, а двигателят може да бъде с малък размер и голяма мощност.

Причината, поради която честотата не трябва да бъде твърде висока: загубата на линии и оборудване може да бъде малка и скоростта на генератора не трябва да бъде твърде висока.

Следователно, според опита и навика, нашата електрическа енергия се настройва на 50 или 60 Hz.

Време на публикуване: 6 юли 2022 г