Motor neden 50HZ AC'yi seçmelidir?

Dünyadaki bazı ülkeler, İngiltere ve Amerika Birleşik Devletleri gibi, ondalık sistemi kullandıkları için 60Hz alternatif akım kullanıyorlar, 12 takımyıldızı, 12 saat, 12 şilin 1 pounda eşit oluyor vb.Daha sonraki ülkeler ondalık sistemi benimsedi, dolayısıyla frekans 50Hz'dir.

Peki ya frekans daha düşükse?

Sevimli Dickson da sonunda Tesla'ya yenildi ve AC, voltaj seviyesini kolayca değiştirebilme avantajıyla DC'yi yendi.İletim gücünün aynı olması durumunda voltajın arttırılması iletim akımını azaltacağı gibi hatta tüketilen enerji de azalacaktır.DC iletiminin bir diğer sorunu da kırılmasının zor olmasıdır ve bu sorun şu ana kadar hala sorun olmaya devam etmektedir.DC iletim sorunu, normal zamanlarda elektrik fişi çekildiğinde oluşan kıvılcımla aynıdır.Akım belli bir seviyeye ulaştığında kıvılcım söndürülemez.Biz buna “yay” diyoruz.

Alternatif akımda akım yön değiştirecektir, dolayısıyla akımın sıfırı geçtiği bir zaman vardır.Bu küçük akım zaman noktasını kullanarak ark söndürme cihazı üzerinden hat akımını kesebiliriz.Ancak DC akımının yönü değişmeyecektir.Bu sıfır geçiş noktası olmasaydı arkı söndürmemiz çok zor olurdu.

Transformatör, ikincil tarafın artışını veya düşüşünü algılamak için birincil taraftaki manyetik alanın değişimine güvenir.Manyetik alanın frekansı ne kadar yavaş değişirse indüksiyon da o kadar zayıf olur.En uç durum DC'dir ve hiçbir indüksiyon yoktur, dolayısıyla frekans çok düşüktür.

Örneğin, araba motorunun hızı, rölantide 500 rpm, hızlanırken ve vites değiştirirken 3000 rpm gibi frekansıdır ve dönüştürülen frekanslar sırasıyla 8,3Hz ve 50Hz'dir.Bu, hız arttıkça motorun gücünün de arttığını gösterir.

Aynı şekilde aynı frekansta motor büyüdükçe çıkış gücü de artar, bu nedenle dizel motorlar benzine göre daha büyüktür ve büyük ve güçlü dizel motorlar otobüs kamyonu gibi ağır araçları çalıştırabilir.

Aynı şekilde motor (veya tüm dönen makineler) hem küçük boyuta hem de büyük çıkış gücüne ihtiyaç duyar.Tek bir yol var; hızı arttırmak, bu yüzden alternatif akımın frekansı çok düşük olamaz çünkü küçük boyuta ama yüksek güce ihtiyacımız var.elektrik motoru.

Aynı durum, alternatif akımın frekansını değiştirerek klima kompresörünün çıkış gücünü kontrol eden invertör klimalar için de geçerlidir.Özetle, güç ve frekans belirli bir aralıkta pozitif olarak ilişkilidir.

Önce kayıplardan bahsedelim.İletim hatları, trafo merkezi ekipmanları ve elektrikli ekipmanların hepsinin reaktansı vardır.Reaktans frekansla orantılıdır.az.

Şu anda 50Hz'lik bir iletim hattının reaktansı yaklaşık 0,4 ohm'dur, bu da direncin yaklaşık 10 katıdır.400Hz'e yükseltilirse reaktans 3,2 ohm olacaktır, bu da direncin yaklaşık 80 katı demektir.Yüksek gerilim iletim hatları için reaktansın azaltılması, iletim gücünü iyileştirmenin anahtarıdır.

Reaktansa karşılık gelen, frekansla ters orantılı olan kapasitif reaktans da vardır.Frekans ne kadar yüksek olursa, kapasitif reaktans o kadar küçük ve hattın kaçak akımı o kadar büyük olur.Frekansın yüksek olması durumunda hattın kaçak akımı da artacaktır.

Diğer bir sorun ise jeneratörün hızıdır.Akım jeneratör seti temelde tek kademeli bir makinedir, yani bir çift manyetik kutuptur.50Hz elektrik üretmek için rotor 3000 rpm'de dönmektedir.Motor devri 3.000 rpm'ye ulaştığında motorun titreştiğini net bir şekilde hissedebilirsiniz.6.000 veya 7.000 devire çıktığında motorun kaportadan fırlayacak gibi olduğunu hissedeceksiniz.

Manzara hızla değiştiğinden, onlarca ton ağırlığındaki rotorlar, rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretimindeki değişikliklere ayak uyduramayan devasa atalet (rampa hızı kavramı) nedeniyle çıkışı azaltmada veya artırmada çok yavaştır. bazen terk edilmesi gerekir.Rüzgar ve terk edilmiş ışık.

Buradan görülebiliyor

Frekansın çok düşük olamamasının nedeni: Transformatörün yüksek verimli olabilmesi ve motorun boyutunun küçük, gücünün büyük olabilmesidir.

Frekansın çok yüksek olmamasının nedeni: Hat ve ekipman kaybının küçük olabilmesi ve jeneratör hızının çok yüksek olmasına gerek olmamasıdır.

Bu nedenle tecrübe ve alışkanlığa göre elektrik enerjimiz 50 veya 60 Hz olarak ayarlanmıştır.