Algunos países del mundo, como Reino Unido y Estados Unidos, utilizan corriente alterna de 60Hz, porque utilizan el sistema decimal, lo que 12 constelaciones, 12 horas, 12 chelines equivalen a 1 libra y así sucesivamente.Los países posteriores adoptaron el sistema decimal, por lo que la frecuencia es de 50 Hz.
¿Qué pasa si la frecuencia es menor?
Cute Dickson también perdió ante Tesla al final, y AC venció a DC con la ventaja de cambiar fácilmente el nivel de voltaje.En el caso de la misma potencia de transmisión, aumentar el voltaje reducirá la corriente de transmisión y la energía consumida en la línea también disminuirá.Otro problema de la transmisión de CC es que es difícil de romper, y este problema sigue siendo un problema hasta ahora.El problema de la transmisión de CC es el mismo que el de la chispa que se produce cuando se desconecta el enchufe en momentos normales.Cuando la corriente alcanza un cierto nivel, la chispa no se puede extinguir.Lo llamamos "arco".
Para la corriente alterna, la corriente cambiará de dirección, por lo que hay un momento en el que la corriente cruza cero.Usando este pequeño punto de tiempo actual, podemos cortar la corriente de línea a través del dispositivo de extinción de arco.Pero la dirección de la corriente continua no cambiará.Sin este punto de cruce por cero, nos resultaría muy difícil extinguir el arco.
El transformador se basa en el cambio del campo magnético en el lado primario para detectar el aumento o reducción del lado secundario.Cuanto más lentamente cambia la frecuencia del campo magnético, más débil es la inducción.El caso extremo es CC y no hay ninguna inducción, por lo que la frecuencia es demasiado baja.
Por ejemplo, la velocidad del motor de un automóvil es su frecuencia, como 500 rpm en ralentí, 3000 rpm al acelerar y cambiar, y las frecuencias convertidas son 8,3 Hz y 50 Hz respectivamente.Esto muestra que cuanto mayor es la velocidad, mayor es la potencia del motor.
Del mismo modo, a la misma frecuencia, cuanto más grande es el motor, mayor es la potencia de salida, razón por la cual los motores diésel son más grandes que los de gasolina, y los motores diésel grandes y potentes pueden impulsar vehículos pesados como los camiones.
Del mismo modo, el motor (o toda maquinaria rotativa) requiere tanto de un tamaño pequeño como de una gran potencia de salida.Sólo hay una manera: aumentar la velocidad, por lo que la frecuencia de la corriente alterna no puede ser demasiado baja, porque necesitamos un tamaño pequeño pero alta potencia.motor eléctrico.
Lo mismo ocurre con los acondicionadores de aire inverter, que controlan la potencia de salida del compresor del aire acondicionado cambiando la frecuencia de la corriente alterna.En resumen, la potencia y la frecuencia están correlacionadas positivamente dentro de un cierto rango.
¿Qué pasa si la frecuencia es alta?Por ejemplo, ¿qué tal 400 Hz?
Hablemos primero de la pérdida.Las líneas de transmisión, los equipos de subestaciones y los equipos eléctricos tienen reactancia.La reactancia es proporcional a la frecuencia.menos.
En la actualidad, la reactancia de una línea de transmisión de 50 Hz es de aproximadamente 0,4 ohmios, aproximadamente 10 veces la resistencia.Si se aumenta a 400 Hz, la reactancia será de 3,2 ohmios, que es aproximadamente 80 veces la resistencia.Para las líneas de transmisión de alto voltaje, reducir la reactancia es la clave para mejorar la potencia de transmisión.
Correspondiente a la reactancia, también existe la reactancia capacitiva, que es inversamente proporcional a la frecuencia.Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la reactancia capacitiva y mayor será la corriente de fuga de la línea.Si la frecuencia es alta, la corriente de fuga de la línea también aumentará.
Otro problema es la velocidad del generador.El grupo electrógeno actual es básicamente una máquina de una sola etapa, es decir, un par de polos magnéticos.Para generar electricidad de 50 Hz, el rotor gira a 3000 rpm.Cuando la velocidad del motor alcanza las 3000 rpm, se puede sentir claramente que el motor vibra.Cuando llegue a 6.000 o 7.000 rpm, sentirás que el motor está a punto de saltar del capó.
Debido a que el paisaje cambia rápidamente, los rotores que pesan decenas de toneladas tardan mucho en reducir o aumentar la producción debido a la enorme inercia (el concepto de velocidad de rampa), que no puede seguir el ritmo de los cambios de la generación de energía eólica y fotovoltaica, por lo que a veces hay que abandonarlo.Viento y luz abandonada.
Se puede ver a partir de esto
La razón por la que la frecuencia no puede ser demasiado baja: el transformador puede ser muy eficiente y el motor puede ser de tamaño pequeño y de gran potencia.
La razón por la que la frecuencia no debe ser demasiado alta: la pérdida de líneas y equipos puede ser pequeña y no es necesario que la velocidad del generador sea demasiado alta.
Por tanto, según la experiencia y la costumbre, nuestra energía eléctrica se fija en 50 o 60 Hz.
Hora de publicación: 06-jul-2022