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標(biāo)題: 工頻電為何確定為50或60赫茲? [打印本頁]

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,沒有實(shí)質(zhì)性的問題。不過是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速略有差別。選擇
0 b; ?* M( O, p' K: ~2 W  50HZ或60HZ,在一個(gè)國家里,總得一致。& a3 E; D7 f, C- Z7 K
  
" \- x" M. ^# y5 f+ \# e, 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。$ z  r) C% o! V7 @9 F* @( i
  
& J/ ?  w7 V8 X1 P( R" B  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。' j5 |4 p: s) b
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1 I$ ~3 _8 q6 s4 }5 Z  這一個(gè)問題看起來簡單,實(shí)際上是一個(gè)比較復(fù)雜的問題,涉及的方面比較多,從原理上追朔,應(yīng)當(dāng)從麥# l% V9 P  L; @) c' Y$ x; Q) ^
  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)、英國工程師瓦特金首先制出了電動(dòng)機(jī),) a- Z+ B, K! }: G: B, N$ Z$ C  f
  法國人皮克希制成了發(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)用等說起。+ z5 p) C/ V% f, p( a
  
9 D: C( b1 k" `+ W  此后人們發(fā)現(xiàn)總結(jié)出來的定理為,周期性地改變方向的電流叫做交流電,電流發(fā)生1
2 o9 v4 P; l) e: N  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. d# W2 v6 D8 s5 f2 R
  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。% c1 K9 H/ E$ J  {1 T% [+ S0 N
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  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。
; x4 o8 u0 \- A$ q8 t  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)- _8 c- x/ X$ |! _! ~( r/ \' H
  。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)。
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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" I5 v1 E$ w. j& q1 {0 H; i2 d, J
  赫,那么同步轉(zhuǎn)速將會(huì)是6000轉(zhuǎn)/5 k7 D2 Y7 r" s5 B% I$ H7 l
  分。如此高的速度將會(huì)給發(fā)電機(jī)的制造帶來很多問題,特別是轉(zhuǎn)子表面的線速度太高,必將大大9 J. v5 F2 S7 z1 N
  限制容量的增加。另外,從使用角度看,頻率過高,使得電抗增加,電磁損耗大,加劇了無功的數(shù)量。譬
4 F) P* I7 m& @" k  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。; o6 B3 W# g; x
  
8 \) M6 e5 B1 I/ O  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 r8 o& b- a' E! V6 `# O: G7 Z  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。我國和世界上大多數(shù)歐洲國家電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。8 j4 @" ]; M) V' i* Y( a, J1 G# y
  美洲地區(qū)多數(shù)是60Hz。大多數(shù)國家規(guī)定頻率偏差±0.1~0.3Hz之間。在我國,300萬kW
6 T: t2 Z: u! ^# A' e5 j6 j  以上的電力系統(tǒng)頻率偏差規(guī)定不得超過±0.2Hz;而300萬kW以下的小電力系統(tǒng)的頻率偏差規(guī)定不得超過±0.5Hz。
- j  I  e) d; Z" C4 F  由于大機(jī)
1 m4 b3 u8 A! A6 a5 \8 R# f) @  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。
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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,# i0 U* f+ }1 }6 T
  將引起電力系統(tǒng)頻率變化。# l) C$ X7 g7 T+ D, ~! V3 q3 W4 O/ C
  當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷超過或低于發(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,作過溫
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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。
. y  M+ h9 Y6 ~7 `8 x這個(gè)問題不復(fù)雜,有技術(shù)方面的原因,更重要的是話語權(quán)的原因,要弄清楚,就要沿著歷史的腳步才能理順。6 s5 B) o  |: d+ Y, C
比如25HZ怎么來的?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,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很長時(shí)間為北美標(biāo)準(zhǔn)。  y9 X" b: ?' b/ @9 {) G( R
后來,老愛在德國弄個(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48HZ就不會(huì)有閃爍的感官,老愛一拍大腿說:就50!德國的電機(jī),變壓器制造商也推50HZ。然后從德國開始,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,在歐洲強(qiáng)推50HZ。
3 ?4 f6 X" c0 P, y9 ]: g再后來,老愛在米國也開始弄電站,也想推50HZ。但是不行啊,前面說的追求高逼格的西屋說:60HZ好!老愛也抗不住,干工程不就為了掙錢嘛。1 G. N- p' H! t3 ]; X6 y2 @9 T
再以400HZ來說,這就沒有什么GE和WH的商業(yè)競(jìng)爭之說,是個(gè)純粹的技術(shù)原因。0 P7 H8 i5 ~/ B# \
此外,文中說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 ; H7 G  {+ p4 O( @9 l0 g) f6 k
文章寫得很一般。& M+ k" A0 Y8 P' r! p- r
這個(gè)問題不復(fù)雜,有技術(shù)方面的原因,更重要的是話語權(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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請(qǐng)大俠指點(diǎn)一下,' [) [, z" T8 n

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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