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50赫兹和60赫兹哪个好?50赫兹和60赫兹的差异

2017-06-02 22:56分类:电工基础知识 阅读:

 

50赫兹和60赫兹哪个好?50赫兹和60赫兹的差异
咱们往常家里用的电是50Hz的,Hz是赫兹的缩写,代表一秒钟电流周期性改换方向的次数,50Hz标明1秒钟电流有50个周期,方向改动100次。
世界上有些国家,例如英美用的是60Hz的沟通电,因为选用的是十二进制,啥12星座、12小时、12先令等于1英镑等等。后来的国家都选用十进制了,所以频率是50Hz。当然还有某奇葩的漆器国,东边用50Hz,西边用60Hz。。。
全体来说50Hz和60Hz纷歧样不大,以下就用50Hz代表吧。那为啥要选用50Hz的沟通电,而不是5Hz或400Hz呢?

先说频率低了会怎么吧。
频率最低便是0,也便是直流。史上最经典的便是爱迪生和特斯拉的直流沟通大战,爱迪生为了证实特斯拉的沟通电有危险,用沟通电电死了若干动物,其间还包含一头大象,爱老先生也是蛮拼的~(客观上说,相同的电流巨细下,人体耐受直流电的时刻是要长于耐受沟通电的时刻,跟心室震颤啥的有联络,也便是沟通电更危险)
不过终究爱迪生仍是输给了特斯拉,凭仗沟通电便当改动电压等级的优势,沟通电打败了直流电。在运送功率相同的状况下,跋涉电压,送电电流就能减小,耗费在线路上的能量就能降低。而直流电其时无法变压,发电机出口端电压只需几百伏,为了削减损耗,只能削减送电功率和间隔,所以爱迪生其时建的电厂有点像如今的散布式电源,处处都是。
直流送电另一个疑问是难以开断,直到如今这个疑问还挟制着直流输电。咱们往常在拔一些电器的插销时,还会打电火花。直流输电的疑问同电火花相同,当电流大到必定程度时,这个电火花是无法暂停的,咱们称之为“电弧”。关于沟通电而言,电流会改动方向,因而有电流过零的时刻,运用这个小电流时刻点,咱们能够经过灭弧设备堵截线路电流。但直流电流方向不会改动,没有这个过零点,咱们想要灭弧就难了。

直流讲了解了,那低频沟通,比方5Hz的沟通电有啥疑问呢?
一是变压器功率的疑问。变压器是靠原边的磁场改动,感应到副边升压或降压的。磁场改动的频率越慢,感应是越弱的,极点状况便是直流,根柢没有感应,所以频率太低了不可。当然,太高了也会有漏磁太多的疑问,后边会讲到。(学过电机学的兄弟能够回想,变压器等效电路基地有个励磁支路,励磁电抗Xm是与频率乘正比的,只需频率满意大,励磁电抗才调满意大,致使于疏忽励磁电流的分流效果,疏忽励磁损耗)
二是用电设备功率疑问。举个身边的比方吧,轿车主张机的转速便是他的频率,比方怠速时500转/分钟,加快换挡时是3000转/分钟,换算成频率别离是8.3Hz和50Hz。这就看出来了,转速越高,主张机的劲儿(功率)越大。相同路理,在相同频率下,主张机越大,输出功率越大,这也是为啥柴油机个头都比汽油大的要素,个儿大劲儿大的柴油机才调股动公交货车等重型轿车。
同理,电动机(或许说悉数翻滚机械)既恳求个头小,有恳求输出功率大,只需一个方法——跋涉转速,这也便是为啥沟通电频率不能太低的要素,因为咱们需要个头小但功率大的电动机。相似的如,飞机的航空主张机,每分钟转速高达上万转,便是为了“小身体大能量”,飞机的电源也是400Hz的(24000转/分),因为主张机转速太高,发电的频率就高了。变频空调也是相同的道理,经过改换沟通电的频率,来操控空调紧缩机的输出功率。总归,功率与频率在必定方案内正有关。
(这儿趁便说下如今轿车厂商的主张机功率参数。有些厂商为了标明本年的车型比上一年的功用跋涉了,就把主张机的最大功率调高了,比方把240kW调高到260kW,乍一看认为主张机更抢先了。正本各位还要再看一个参数——最大功率转速,有时分这个参数也同进程高了。上一年的车型是5000转时到达最大功率,本年改成6000转了,实习是用转速的跋涉带来了输出功率的添加,而不是功用真施跋涉。主张机每分钟6000转啥概念呢——大概是狠狠的地板油吧~)

再说说频率大了会怎么?比方定在400Hz怎么?
会有两个疑问,一是线路和设备的损耗添加,二是发电机转速过快。
先说损耗的作业,输电线路、变电设备、用电设备,都是有电抗的,电抗与频率成正比,频率越高,电抗越大,耗费的无功就越大,能传递的有功功率就越少(回复“无功”,拜见“为啥功率还分有功功率和无功功率”)。如今50Hz输电线路的电抗约0.4欧姆,约是电阻的10倍,假定跋涉到400Hz,那电抗将是3.2欧姆,约是电阻的80倍。关于高压输电线路,降低电抗是跋涉输电功率的要害。与电抗相对应的还有容抗,容抗和频率成反比,频率越高,容抗越小,线路的走漏电流越大。(因为电缆的电容效应较大,所以这也是电缆线路送电间隔不能过长的要素。)假定频率高了,则线路的走漏电流也会添加。

另一个疑问是发电机的转速。如今的发电机组根柢是单级机,也便是一对磁极。为了宣告50Hz的电,转子每分钟转速要到达3000转。咱们的轿车主张机转速到达3000转时,就能显着感触引擎在振荡作响了,转到六七千转时,你会觉得主张机要跳出引擎盖。小小的轿车主张机姑且如此,更况且是一个重达百吨的实心铁疙瘩转子与汽轮机,也因而发电厂的噪音都很大。一个重达百吨的钢转子每分钟转3000转谈何简略,假定频率再高三四倍,估量发电机能飞出厂房了。

如此重的转子具有恰当大的惯性,这也是电力体系被称为惯性体系,能坚持安全安稳作业的条件。相同也是为啥风电和太阳能这种间歇性电源对传统电源提出应战的要素。因为景色改动很快,但几十吨重的转子因为无量的惯性,要削减出力或添加出力的速度很慢(爬坡率的概念),跟不优势电和光伏发电的改动,所以有时不得不弃风和弃光。别的,光伏电池不是旋转设备,即非惯性体系,许多接入后,降低了电力体系的惯性,这也会对安全安稳作业构成影响。

总结一下,频率不能太低的要素:变压器能功率高,电动机能够个头小功率大。频率不能太高的要素:线路和设备能够损耗小,发电机转速不用过高。所以依据阅历和习气,咱们的电能就被定在在50或60Hz。

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