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为什么国内的电机是50HZ,然而却不是国外的60HZ呢

发布时间:2020-9-10
国内电机50HZ而不是60HZ的先容
电机是工业生产、各设备运转的主要电动转动设备,国内电机品牌和电机使用很多,但是,你们知道电动机等电器设备使用的为什么是50Hz的交流电,而不是60Hz电流呢?世界上有些国,例如国外用的是60Hz的交流电,因为采用的是十二进制,什么12星座、12小时、12先令等于1英镑等等。后来的国都采用十进制了,所以频率是50Hz。那么,大家为什么要选用50Hz的交流电,而不是5Hz或400Hz呢?
一、如果频率低了会怎么样?
    频率低即是0,即是直流。同样的电流大小下,人体耐受直流电的时间是要长于耐受交流电的时间,跟心室震颤什么的有关系,所以是交流电更危险。
    而直流送电另一个问题是难以开断,直到现在这个问题依旧是个困扰。直流输电的问题同平时拔电器插销时会出现电火花一样,当电流大到部分程度时,这个电火花是无法熄灭的,大家称之为“电弧”。
     对于交流电而言,电流会改变方向,因而有电流过零的时刻,利用这个小电流时间点,大家可以通过灭弧装置切断线路电流。但直流电流方向不会改变,没有这个过零点,大家想要灭弧便很难了。
二、频率大了会怎么样?
比如定在400Hz怎么样?两个问题,一是线路和设备的损耗增加,二是发电机转速过快。
1、先来讲损耗,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,消耗的无功越大,能传递的有功率越少。
   目前50Hz输电线路的电抗约0.4欧姆,约是电阻的10倍,如果提高到400Hz,那电抗将是3.2欧姆,约是电阻的80倍。对于高压输电线路,降低电抗是提高输电功率的关键。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,线路的泄漏电流越大。如果频率高了,则线路的泄漏电流也会增加。
2、另一个问题是发电机的转速。现在的发电机组基本是单级机,是一对磁极。为了发出50Hz的电,转子每分钟转速要达到3000转。汽车发动机转速达到3000转时,能明显感觉引擎在振动作响了,转到六七千转时,你会觉得发动机快跳出引擎盖了。
三、低频交流电有什么问题?
1、变压器效率的问题:
    变压器是靠原边的磁场变化,感应到副边升压或降压的。磁场变化的频率越慢,感应是越弱的,极端情况是直流,根本没有感应,所以频率太低了不行。
2、用电设备功率问题:
    举个例子来说,汽车发动机的转速是他的频率,比如怠速时500转/分钟,加速换挡时是3000转/分钟,换算成频率分别是8.3Hz和50Hz。即是看出来了,转速越高,发动机的功率越大。
    同样道理,在相同频率下,发动机越大,输出功率越大,这也是为什么柴油机个头都比汽油大的原因,个儿大劲儿大的柴油机才能带动公交卡车等重型汽车。
    同理,电动机(或者说转动机械)既要求个头小,要求输出功率大,只有一个办法-提高转速,这也是为什么交流电频率不能太低的原因,因为大家需要个头小但功率大的电动机。变频空调也是同样的道理,通过变换交流电的频率,来控制空调压缩机的输出功率。总之,功率与频率在部分范围内正相关。
四、总结
频率不能太低的原因:变压器能效率高,电动机可以个头小功率大。
频率不能太高的原因:线路和设备可以损耗小,发电机转速不必过高。
因此根据经验和习惯,大家的电能被定在在50或60Hz。

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