(已结帖)2011-12-13-工控擂台-电器在50HZ/60HZ工作的问题? 点击：4423 | 回复：25
在额定电压相同的前提下，请问在我国使用的标明额定频率50HZ电器，可否在其它电源频率60HZ国家或者地区长期使用？
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在额定电压相同的前提下，请问在我国使用的标明额定频率50HZ电器，可否在其它电源频率60HZ国家或者地区长期使用？
不可以，具体原因如下：
1、载流部件的负载能力－－－和直流电流不同，交流电流不能沿直导线的整个截面均匀分布，越靠近导体表面，电流密度越大，这种情况随频率的增加而愈加严重。这种集肤效应使得导体截面只有一部分承载电流，导体的阻抗也随频率的升高而增大。在1KHZ频率下，导体的截面的利用率仅为20%，而在10KHZ时又降为8%。同时，高频交流电还会造成磁滞损耗和涡流损耗，且这种损耗随频率的升高而迅速增加。
2、工作电流的频率对导体本身和邻近的铁磁零件的影响会对载流部件的负载能力产生下列作用：按50HZ交流电压设计的开关电器在较低的频率下至少可按相同的额定电流使用；但在较高的频率时工作电流便常须降低，以便保证不会超过允许温升。例如在400HZ时，开关电器的允许负载能力会随钢制零部件所占比例的不同而下降到50%~80%。
3、通断能力和直流电路比较，交流电路在灭弧方面有一个优点，即电弧在电流每次过零时熄灭。为了成功地分断燃弧电流，交流灭弧过程通过反电离使电弧间隙延长到恢复电压不能再使电弧重燃来实现。在高频条件下，电流过零点一个接一个出现很快，电弧在每个半周保持的时间较短，因而使灭弧室内反电离的条件比50HZ时更为不利。－－－－－－
4、螺线管机构和电动机的性能
螺线管机构 交流电磁铁的拉力与其磁通密度的平方成正比，同时又和线圈电压的频率成正比。为保持拉力不变，工作电压必需随频率的变化而相应增减.。例如：某接触器线圈铭牌上给出的数据为 220V，50HZ，欲用于60HZ的频率条件，其工作电 压应变为 U=60/50X220V=264V 线圈的功率也按 60：50 的比例增加。 上面这种换算关系在 40~60HZ 的频率范围内应用。对于再高或再低的频率，按50HZ设计的螺线管机构就不能再用了。
在各种电器的名牌说明上都标注了这个产品电源的使用频率，有很多频率中表明了电源是50HZ,，也有的频率表明了电源是50HZ与60HZ通用，还有的无标注，所以偶感觉要区别对待这个电源频率改变问题，但如果作为出口的产品还是要适应当地的电源频率为好，否则一旦产品出现问题，人家就会从这里找原因，造成被动。
依照产品用电性能来看，如果这个电器中设置到电磁转换问题那么这个就与电源的频率有关系，比如各种电磁线圈，电机、变压器、继电器等，这个都要考虑到频率改变对于用电设备电磁场的改变。
比如电机制造额度运行是按照50HZ设置的，如果使用到60HZ电源中，那么就相当于电机要超频运行，所以这个超频运行中对于电机本身的电磁场及电机性能的影响都要考虑，而若是一下纯电阻电路，比如白炽灯、电阻丝等发热设备还有开关、插排等虽然与电源频率无关，但设置到产品制造标准因此也要进行电源频率的测试。
所以作为一个产品的使用，要根据使用条件进行设置，既然知道其使用电源频率是60HZ就要使用60HZ的产品，否则一旦使用方追究此事，即使产品质量过关也是个尴尬的问题。
这实质上就是电源频率对电器性能有无影响的问题。分几个方面：
（1）发热方面 将按50Hz设计的电器用于60Hz的电网时，如果不改变载流导体的电流密度和铁磁质零部件中的磁感应，则电器各有关零部件的温升将略有增加，主要原因是导体的集肤效应、邻近效应以及铁磁物质铁损均有所增大。根据经验公式推算，由于集肤效应增强所导致的温升提高幅度不会超过20%，由于铁损增大而导致的温升提高幅度也不会超过27%。 一般来说，我国的电器产品，小容量者其温升裕度较大，集肤效应则对小截面导体的影响较小，故50Hz的电器用于60Hz的电网是不成问题的。至于大容量的电器产品，因集肤效应的影响较大，为安全起见，宜降容一级使用或者经试验后再确定。
（2）动作值方面 这里是指电磁机构的动作值。对于并励（电压）电磁机构，电磁吸力是与磁感应的平方成正比的，而在外施电压不变时，磁感应则与频率成反比（U∽4.44fNBmS）。因此，将50Hz的电器直接用于60Hz的电网，因电磁机构的吸力将减小到原来的70%左右，这就无法正常工作了，如果要使它能正常工作，则势必要将线圈匝数减少到来的83%，以维持磁感应不变，但频率增大后，分磁环内的损耗和铁心内的损耗均将增大，以致温升有所增大。至于串励（电流）电磁机构，由于电流不变，磁感应也不变。但频率增大时损耗也要增大，因而动作电流值也相应地增大一些（约7%）。这可改变释放弹簧的反力来进行调整。热双金属片机构的动作值，在频率提高后因发热增大会略小一些，这也能以调整反力的方式来解决。
（3）通断能力方面 频率的增大使半周的时间缩短了，电弧能量小得多，而电流过零的时间缩短得不多，这无疑是有助于灭弧的。但对快速限流电器来说，频率增大使得电流上升速度（di/dt）也增大，可能会使灭弧装置承受的电弧能量略大一些。不过可以认为50Hz的电器用于60Hz电网时，从通断能力来看，影响并不明显。 如果将按60Hz设计的电器用于50Hz的电网，其结果将会是怎样的？这个问题读者可根据上面的介绍自行进行分析。
这个问题很有意思，但是恐怕很少有人是通过对这个问题认真思考，来解决工业设备由于电源频率的不同(50HZ/60HZ)带来的故障。对于精确设计的设备系统，比如电机电流精确设定的系统。这确实是一个问题。我在十年前遇到一台柔版印刷机，电源为460VAC 频率60HZ，有调速要求传动采用直流电机，但是没有调速要求的传动如收卷机翻转等，采用交流传动。但是我国的电源为380VAC,50HZ。为了保证设备运行，我们首先增加一台380V/460V变压器，这个在保证经过整流装置的直流电源，PLC系统的正常工作是必须的。但是当设备运行时首先是风机马达跳闸，之后是用于加热的油泵运行一段时间也跳闸。原因在于这些电机电源虽然符合要求但因为实际频率比额定频率低，不仅速度变低（在一定范围内对工艺没有影响），同时电流增加约20%。后来我们将这部分电机直接接380VAC电源，问题解决。
在额定电压相同的前提下，请问在我国使用的标明额定频率50HZ电器，可否在其它电源频率60HZ国家或者地区长期使用？
1、对于电阻负载，如电炉，只要电压符合，没有影响。
2、对于电容启动的单相电机有影响，电压符合的情况下，转速变快，电容要更改。因为额定功率一定，输出力矩必须减小。
3、对于相同电压下50HZ三相电机，改60HZ转速增加，电机额定功率不变，电机额定转矩下降。
4、对于整流装置一般没有影响。
5、对于滤波电路电容以及电感的容抗和感抗会变化，参数要重新计算。
6、对于变压器等电磁器件，激磁电流或空载电流会减小，没有负面影响。
7、对于电力载波通讯部件，内部电容值等参数需要修改。
8、对日光灯而言，60HZ比50HZ感觉舒服，但是如果是原装的镇流器，可能还是改为本地产品，寿命会长些。
实际上电源的频率虽然不像电压那样立竿见影，但是水土不服的问题大多与频率有关。如果要出口产品，那么就要按出口地的电源标准供货，因为电源频率的问题不像想的那么简单，根据各种电路和器件的不同，影响很难直观表现出来。极端的情况会出现在国内使用正常，但是在国外根本没有办法使用。
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