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標(biāo)題: 工頻電為何確定為50或60赫茲? [打印本頁(yè)]

作者: hc2003    時(shí)間: 2015-12-9 21:46
標(biāo)題: 工頻電為何確定為50或60赫茲?
其實(shí)50H和60HZ的區(qū)別不是很大,沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題。不過(guò)是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速略有差別。選擇, K1 w& `/ F6 O! [& D
  50HZ或60HZ,在一個(gè)國(guó)家里,總得一致。
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4 L' p! i: D5 l; @7 ^+ o; Y  應(yīng)當(dāng)引起人們關(guān)注的倒是,為什么要采用50HZ或60HZ,而不是更高或更低。
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, u( R. I+ t: ^$ x! d: b% g  在電氣系統(tǒng)里,頻率是一個(gè)很重要的基本要素,并不是隨意確定的。
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+ w: G# t, w+ r9 ~6 U4 b) V  
4 E4 J0 X# x& |: a( s3 J  這一個(gè)問(wèn)題看起來(lái)簡(jiǎn)單,實(shí)際上是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,涉及的方面比較多,從原理上追朔,應(yīng)當(dāng)從麥
8 |) m  H. M8 P" ]* T  克斯韋發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典電磁理論、赫茲為麥克斯韋的理論添上了至關(guān)重要的一筆、法拉第的法拉第電磁感應(yīng)定律及其世界上第一臺(tái)電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)、英國(guó)工程師瓦特金首先制出了電動(dòng)機(jī),# D- v, y$ N5 t; Q* u
  法國(guó)人皮克希制成了發(fā)電機(jī)、西門子發(fā)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)的原理,發(fā)明了發(fā)電機(jī),這是發(fā)電機(jī)領(lǐng)域的第一例實(shí)際應(yīng)用等說(shuō)起。
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  此后人們發(fā)現(xiàn)總結(jié)出來(lái)的定理為,周期性地改變方向的電流叫做交流電,電流發(fā)生18 v6 t% ^; O- _
  個(gè)周期性變化的時(shí)間叫做周期,每秒電流發(fā)生變化的次數(shù)做頻率,單位是赫茲(為了紀(jì)念赫茲的貢獻(xiàn))。交流電的頻率為4 ^' ?, A3 n1 i: F
  50(60)赫,電流方向每秒鐘發(fā)生50(60)個(gè)周期性的變化,每秒改變的次數(shù)為100(120)次。" F5 u( E/ l/ O+ D* L
  
& L& }6 R6 q7 Q' E2 X* Y  電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的基本原理制成的。
# U- e' {8 S/ o6 C6 {7 ^  如果將電動(dòng)機(jī)線圈兩端加兩個(gè)銅制滑環(huán)及分別與滑環(huán)接觸的兩個(gè)電刷就成為交流發(fā)電機(jī)(原理)
/ n/ q& v; I# N2 p6 a2 w' p5 Y6 j: P  。發(fā)電機(jī)是實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,需要原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。% J* B2 Z" Z- E- ]: _" B2 |5 a" s
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  頻率大小的確定與發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)及變壓器等的構(gòu)造、材料等有關(guān)。
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  50赫的兩極發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是3000轉(zhuǎn)/分,而如果頻率上升一倍達(dá)到100. @9 k- K( E+ c5 Z& c
  赫,那么同步轉(zhuǎn)速將會(huì)是6000轉(zhuǎn)/8 T: w/ P) G9 N% a
  分。如此高的速度將會(huì)給發(fā)電機(jī)的制造帶來(lái)很多問(wèn)題,特別是轉(zhuǎn)子表面的線速度太高,必將大大& E* @* b- @/ K# y7 A  c
  限制容量的增加。另外,從使用角度看,頻率過(guò)高,使得電抗增加,電磁損耗大,加劇了無(wú)功的數(shù)量。譬8 Z6 [1 p/ Q2 @- Z
  如以三相電機(jī)為例,其電流大大下降,輸出功率及轉(zhuǎn)矩也大大下降,實(shí)在沒(méi)有益處。另外,如果采用較低的頻率譬如30赫,變壓效率低,那么將不利于交流電的變壓和傳輸。
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7 ?% Q. I+ g4 k/ n  現(xiàn)代電力系統(tǒng)的頻率即電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦基波電壓的頻率。2 O4 o; e8 i4 o, S5 U% Z  x3 |+ {
  頻率是整個(gè)電力系統(tǒng)統(tǒng)一的運(yùn)行參數(shù),一個(gè)電力系統(tǒng)只有一個(gè)頻率。我國(guó)和世界上大多數(shù)歐洲國(guó)家電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。4 l' a. G) @0 I
  美洲地區(qū)多數(shù)是60Hz。大多數(shù)國(guó)家規(guī)定頻率偏差±0.1~0.3Hz之間。在我國(guó),300萬(wàn)kW( ]$ B3 i; |/ N% Z) N& T7 |
  以上的電力系統(tǒng)頻率偏差規(guī)定不得超過(guò)±0.2Hz;而300萬(wàn)kW以下的小電力系統(tǒng)的頻率偏差規(guī)定不得超過(guò)±0.5Hz。7 N* q5 R5 ?8 b
  由于大機(jī)8 S- u" P6 y; r! _- |
  組的運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)頻率偏差要求比較嚴(yán)格,因此有些國(guó)家對(duì)電力系統(tǒng)故障運(yùn)行方式的頻率偏差也作了規(guī)定,一般規(guī)定在±0.5~±1Hz之間。超過(guò)允許的頻率偏差,大機(jī)組將跳閘,這不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。+ Y, R+ G3 V" T: J
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  在電力系統(tǒng)內(nèi),發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率與用電設(shè)備及送電設(shè)備消耗的功率不平衡,
* \8 Q% P  [7 u3 [- Y: w( {  將引起電力系統(tǒng)頻率變化。+ v  f8 k9 e. N$ c/ ]& s
  當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷超過(guò)或低于發(fā)電廠的出力時(shí),系統(tǒng)頻率就要降低或升高,發(fā)電廠出力的變化同樣也將引起系統(tǒng)頻率變化。
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  另外,我國(guó)電網(wǎng)的頻率變化范圍是±1Hz。因?yàn)轭l率調(diào)節(jié)慣量較大,范圍小容易引起電網(wǎng)振蕩,作過(guò)溫4 `$ _* d  @2 y+ I

作者: 739046455    時(shí)間: 2015-12-10 09:20
感謝樓主,受教了
作者: 螺旋線    時(shí)間: 2015-12-10 22:18
文章寫得很一般。
2 f( l( }2 D% Y! A% f這個(gè)問(wèn)題不復(fù)雜,有技術(shù)方面的原因,更重要的是話語(yǔ)權(quán)的原因,要弄清楚,就要沿著歷史的腳步才能理順。3 L) I1 B* h8 e* t4 M
比如25HZ怎么來(lái)的?1895建成的尼亞加拉大瀑布電站,水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)確定了,開始定為16.7HZ,西屋說(shuō),那不行,爺丟不起那人,16.7的照明感觀太不上檔次,得33.3。但是不行啊,代價(jià)太大了。最終妥協(xié),改成12極的發(fā)電機(jī),250轉(zhuǎn),正好25HZ。比16.7要高逼格一點(diǎn)。正因?yàn)檫@個(gè)電站的重要意義和西屋的地位,25HZ很長(zhǎng)時(shí)間為北美標(biāo)準(zhǔn)。
  _2 p5 w7 E) T! `, q, O1 `后來(lái),老愛在德國(guó)弄個(gè)通用電力公司,建電站,就推50HZ,為什么?老愛對(duì)電燈在行啊,人眼在超過(guò)48HZ就不會(huì)有閃爍的感官,老愛一拍大腿說(shuō):就50!德國(guó)的電機(jī),變壓器制造商也推50HZ。然后從德國(guó)開始,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,在歐洲強(qiáng)推50HZ。
! q) b2 m8 J, Y$ k0 e再后來(lái),老愛在米國(guó)也開始弄電站,也想推50HZ。但是不行啊,前面說(shuō)的追求高逼格的西屋說(shuō):60HZ好!老愛也抗不住,干工程不就為了掙錢嘛。
# r: I7 p% J4 g8 T3 x5 t' P再以400HZ來(lái)說(shuō),這就沒(méi)有什么GE和WH的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)之說(shuō),是個(gè)純粹的技術(shù)原因。
" }7 m: V" j8 g5 v" ^8 ^此外,文中說(shuō)的頻率偏差為什么要求那么嚴(yán)格?這其實(shí)是個(gè)機(jī)械問(wèn)題。
作者: 拉斯特    時(shí)間: 2015-12-14 10:45
螺旋線 發(fā)表于 2015-12-10 22:18 9 R0 m, {- ^- @" @6 z* X1 @) x9 U( O
文章寫得很一般。/ M5 I% P2 N" h3 u7 M( ~' `
這個(gè)問(wèn)題不復(fù)雜,有技術(shù)方面的原因,更重要的是話語(yǔ)權(quán)的原因,要弄清楚,就要沿著歷史的 ...
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http://www.ytsybjq.com/forum.php?mod ... p;extra=&page=1
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( B5 S8 m3 g% m4 n* D7 d: Q: Y請(qǐng)大俠指點(diǎn)一下," r  x* A& @7 b* T# ^* q

作者: 蹦蹦跳跳奔三十    時(shí)間: 2015-12-17 13:51
學(xué)習(xí),知其所以然,謝謝。
作者: 17567410    時(shí)間: 2015-12-18 12:14
從對(duì)人體傷害方面講:除電壓、電流、作用時(shí)間外,頻率的高低傷害作用不同。工頻對(duì)人體危害最大。選自電氣安全常識(shí)。




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