Zašto bi motor trebao izabrati 50HZ AC?|

Vibracija motora jedno je od trenutnih radnih stanja motora.Dakle, znate li zašto električna oprema poput motora koristi izmjeničnu struju od 50 Hz umjesto 60 Hz?

Neke zemlje u svijetu, poput Ujedinjenog Kraljevstva i Sjedinjenih Država, koriste izmjeničnu struju od 60 Hz, jer koriste decimalni sustav, što je 12 sazviježđa, 12 sati, 12 šilinga jednako 1 funti i tako dalje.Kasnije su zemlje usvojile decimalni sustav, pa je frekvencija 50Hz.

Pa zašto biramo 50Hz AC umjesto 5Hz ili 400Hz?

Što ako je frekvencija niža?

Najniža frekvencija je 0, što je DC.Kako bi dokazao da je Teslina izmjenična struja opasna, Edison je upotrijebio izmjeničnu struju za strujni udar malih životinja.Ako se slonovi smatraju malim životinjama… Objektivno gledano, pod istom jačinom struje, ljudsko tijelo može izdržati istosmjernu struju dulje od Vrijeme izdržanja izmjenične struje povezano je s ventrikularnom fibrilacijom, odnosno izmjenična struja je opasnija.

I simpatični Dickson je na kraju izgubio od Tesle, a AC je pobijedio DC uz prednost jednostavne promjene razine napona.U slučaju iste prijenosne snage povećanjem napona smanjit će se prijenosna struja, a smanjit će se i potrošena energija na liniji.Drugi problem istosmjernog prijenosa je taj što ga je teško prekinuti, a taj je problem i dalje problem do sada.Problem istosmjernog prijenosa isti je kao iskra koja se javlja kada se električni utikač izvuče u uobičajeno vrijeme.Kada struja dosegne određenu razinu, iskra se ne može ugasiti.Zovemo ga "luk".

Za izmjeničnu struju, struja će promijeniti smjer, tako da postoji vrijeme kada struja prelazi nulu.Koristeći ovu malu trenutnu vremensku točku, možemo prekinuti linijsku struju kroz uređaj za gašenje luka.Ali smjer istosmjerne struje neće se promijeniti.Bez ove nulte točke, bilo bi nam vrlo teško ugasiti luk.

Što nije u redu s AC niskom frekvencijom?

Prvo, problem učinkovitosti transformatora

Transformator se oslanja na promjenu magnetskog polja na primarnoj strani kako bi osjetio povećanje ili smanjenje sekundarne strane.Što se sporije mijenja frekvencija magnetskog polja, to je indukcija slabija.Ekstremni slučaj je DC, a indukcije uopće nema, pa je frekvencija preniska.

Drugo, problem napajanja električne opreme

Na primjer, brzina motora automobila je njegova frekvencija, kao što je 500 okretaja u minuti u praznom hodu, 3000 okretaja u minuti pri ubrzavanju i mijenjanju stupnjeva prijenosa, a pretvorene frekvencije su 8,3 Hz odnosno 50 Hz.To pokazuje da što je veća brzina, veća je snaga motora.

Na isti način, pri istoj frekvenciji, što je veći motor, to je veća izlazna snaga, zbog čega su dizelski motori veći od benzinskih, a veliki i snažni dizelski motori mogu voziti teška vozila poput autobusa.

Na isti način, motor (ili svi rotirajući strojevi) zahtijevaju i malu veličinu i veliku izlaznu snagu.Postoji samo jedan način - povećati brzinu, zbog čega frekvencija izmjenične struje ne može biti preniska, jer nam je potrebna mala veličina, ali velika snaga.električni motor.

Isto vrijedi i za inverterske klima uređaje koji izlaznu snagu kompresora klima uređaja kontroliraju promjenom frekvencije izmjenične struje.Ukratko, snaga i frekvencija su u pozitivnoj korelaciji unutar određenog raspona.

Što ako je frekvencija visoka?Na primjer, što kažete na 400Hz?

Dva su problema, jedan je da se povećava gubitak vodova i opreme, a drugi je da se generator prebrzo vrti.

Razgovarajmo prvo o gubitku.Prijenosni vodovi, oprema trafostanica i električna oprema imaju reaktanciju.Reaktancija je proporcionalna frekvenciji.manje.

Trenutno je reaktancija dalekovoda od 50 Hz oko 0,4 ohma, što je oko 10 puta veći otpor.Ako se poveća na 400 Hz, reaktancija će biti 3,2 ohma, što je oko 80 puta više od otpora.Za visokonaponske dalekovode, smanjenje reaktancije je ključ za poboljšanje snage prijenosa.

Reaktanciji odgovara i kapacitivna reaktancija, koja je obrnuto proporcionalna frekvenciji.Što je veća frekvencija, to je manja kapacitivna reaktancija i veća struja curenja linije.Ako je frekvencija visoka, povećat će se i struja curenja u liniji.

Drugi problem je brzina generatora.Strujni generator je u osnovi jednostupanjski stroj, odnosno par magnetskih polova.Kako bi proizveo električnu energiju od 50 Hz, rotor se okreće brzinom od 3000 okretaja u minuti.Kada broj okretaja motora dosegne 3.000 o/min, jasno možete osjetiti vibriranje motora.Kad se okrene na 6000 ili 7000 okretaja u minuti, osjetit ćete da će motor iskočiti iz haube.

Automobilski motor je i dalje takav, a da ne govorimo o čvrstom željeznom rotoru i parnoj turbini teškoj 100 tona, što je i razlog velike buke elektrane.Čelični rotor težak 100 tona pri 3000 okretaja u minuti lakše je reći nego učiniti.Ako je frekvencija tri ili četiri puta veća, procjenjuje se da generator može izletjeti iz radionice.

Tako težak rotor ima znatnu inerciju, što je ujedno i pretpostavka da se elektroenergetski sustav naziva inercijskim sustavom i da može održavati siguran i stabilan rad.To je i razlog zašto povremeni izvori energije poput vjetra i sunca predstavljaju izazov tradicionalnim izvorima energije.

Budući da se krajolik brzo mijenja, rotori koji teže desetke tona vrlo sporo smanjuju ili povećavaju izlaznu snagu zbog ogromne inercije (koncept brzine povećanja), koja ne može pratiti promjene snage vjetra i fotonaponske proizvodnje energije, pa ponekad se mora napustiti.Vjetar i napušteno svjetlo.

Iz ovoga se vidi

Razlog zašto frekvencija ne može biti preniska: transformator može biti vrlo učinkovit, a motor može biti male veličine i velike snage.

Razlog zašto frekvencija ne bi trebala biti previsoka: gubitak vodova i opreme može biti mali, a brzina generatora ne mora biti previsoka.

Dakle, prema iskustvu i navici, naša električna energija je podešena na 50 ili 60 Hz.

Vrijeme objave: 6. srpnja 2022