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頻率和電流

發(fā)表時間:2023/12/14 19:07:37 內(nèi)容來源:http://www.tomlehmanstory.com/

世界上有些國家,例如英美用的是60Hz的交流電,因為采用的是十二進制,什么12星座、12小時、12先令等于1英鎊等等。后來的國家都采用十進制了,所以頻率是50Hz。

愛迪生最后也還是輸給了特斯拉,交流電憑借方便改變電壓等級的優(yōu)勢戰(zhàn)勝了直流電。在輸送功率相同的情況下,提高電壓,送電電流會減小,消耗在線路上的能量也會隨之降低

而直流送電另一個問題是難以開斷,直到現(xiàn)在這個問題依舊是個困擾。直流輸電的問題同平時拔電器插銷時會出現(xiàn)電火花一樣,當(dāng)電流大到一定程度時,這個電火花是無法熄滅的,我們稱之為“電弧”。
同樣道理,在相同頻率下,發(fā)動機越大,輸出功率越大,這也是為什么柴油機個頭都比汽油大的原因,個兒大勁兒大的柴油機才能帶動公交卡車等重型汽車。

變頻空調(diào)也是同樣的道理,通過變換交流電的頻率,來控制空調(diào)壓縮機的輸出功率??傊β逝c頻率在一定范圍內(nèi)正相關(guān)。


再說說頻率大了會怎么樣?比如定在400Hz怎么樣?

兩個問題,一是線路和設(shè)備的損耗增加,二是發(fā)電機轉(zhuǎn)速過快。
目前50Hz輸電線路的電抗約0.4歐姆,約是電阻的10倍,如果提高到400Hz,那電抗將是3.2歐姆,約是電阻的80倍。對于高壓輸電線路,降低電抗是提高輸電功率的關(guān)鍵。

另一個問題是發(fā)電機的轉(zhuǎn)速?,F(xiàn)在的發(fā)電機組基本是單級機,也就是一對磁極。為了發(fā)出50Hz的電,轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)速要達到3000轉(zhuǎn)。汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到3000轉(zhuǎn)時,就能明顯感覺引擎在振動作響了,轉(zhuǎn)到六七千轉(zhuǎn)時,你就會覺得發(fā)動機快跳出引擎蓋了。

如此重的轉(zhuǎn)子具有相當(dāng)大的慣性,這也是電力系統(tǒng)被稱為慣性系統(tǒng),能保持安全穩(wěn)定運行的前提。同樣也是為什么風(fēng)電和太陽能這種間歇性電源對傳統(tǒng)電源提出挑戰(zhàn)的原因。

頻率不能太低的原因:變壓器能效率高,電動機可以個頭小功率大。

因此根據(jù)經(jīng)驗和習(xí)慣,我們的電能就被定在在50或60Hz。


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