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频率和电流

发表时间:2023/12/14 19:07:37 内容来源:http://www.tx-welcome.cn/

世界上有些国家,例如英美用的是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。后来的国家都采用十进制了,所以频率是50Hz。

爱迪生最后也还是输给了特斯拉,交流电凭借方便改变电压等级的优势战胜了直流电。在输送功率相同的情况下,提高电压,送电电流会减小,消耗在线路上的能量也会随之降低

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,当电流大到一定程度时,这个电火花是无法熄灭的,我们称之为“电弧”。
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。

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,功率与频率在一定范围内正相关。


再说说频率大了会怎么样?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。
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。

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,也就是一对磁极。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,就能明显感觉引擎在振动作响了,转到六七千转时,你就会觉得发动机快跳出引擎盖了。

如此重的转子具有相当大的惯性,这也是电力系统被称为惯性系统,能保持安全稳定运行的前提。同样也是为什么风电和太阳能这种间歇性电源对传统电源提出挑战的原因。

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。

因此根据经验和习惯,我们的电能就被定在在50或60Hz。


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