为什么交流电的频率通常采用50Hz?? 点击:4558 | 回复:10



我游

    
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发表于:2006-10-11 09:58:00
楼主
为什么交流电的频率通常采用50Hz?前段时间也看到有问这样的问题的,我想了一下,也是一直弄不明白,在网上查找了一番,发现有对于这个问题的基本解释,但在针对这个解释的基础上,我还是有另外的问题,高中物理里面是这样描述为什么交流电的频率通常采用50Hz的:
    交流电的频率是由发电机的磁极对数m和转速n决定的.它们有下列关系:
       F=NP/60                    
  我国电网的标准频率是50Hz,这是一个确定的数值.因此发电机的转速与磁极对数成反比.当m=1(两极电机)时,转速n=3000r/min;当P=2(四极电机)时,n=1500r/min.
  国外电网也有采用60Hz作标准频率的.频率的高或低,各有利弊.频率提高,可使发电机和变压器的铜材、钢材耗用量减少,重量轻,成本低.但会使电气设备和输电线路的感抗增大,容抗减少,损耗增大,从而降低了输电效率.频率过低,会使电气设备用料增多,重量大,成本高,还会使电灯光闪烁明显.考虑到各种因素,经过技术经济比较,证明交变电流频率采用50Hz、60Hz比较适宜.飞机上的交流电源,其频率采用400Hz,这样可以使电气设备重量大大减轻.

我的问题是:提高发电机的频率,由两个条件决定:(1)提高磁极对数 (2)提高发电机转速。但是增加磁极造成的频率升高,为什么会减少发电机和变压器的铜材、钢材耗用量呢?另外,他是怎样造成感抗增大,容抗减少的呢?如何提高发电机的转速,我们公司购买的是800KW发电机,平常是烧柴油,我是百思不得其解,烧才有如何提高转速?



XIAO菜

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发表于:2006-10-11 13:37:00
1楼
现在世界上有两个标准,一个是50HZ,一个是60HZ.

我游

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发表于:2006-10-11 14:09:00
2楼
中国要求50HZ,欧洲要求50HZ,美洲要求60HZ

我游

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发表于:2006-10-11 14:11:00
3楼
中国要求50HZ,欧洲要求50HZ,美洲要求60HZ

刘志斌

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发表于:2006-10-11 14:53:00
4楼


“提高发电机转速。但是增加磁极造成的频率升高,为什么会减少发电机和变压器的铜材、钢材耗用量呢?另外,他是怎样造成感抗增大,容抗减少的呢”


1、电势平衡方程式:E = 4.44fNΦ ;
2、若E为定值,f与Φ成反比,即f增大升高,Φ减小 ;
3、Φ = BS ,若B为定值,Φ减小时,S减小;
4、S减小即铁芯截面减小,钢材耗用量减小;

5、若E为定值,f与N成反比,即f增大升高,N减小
6、N减小即铜材耗用量 ;

7、感抗XL = 2πfL ,即f升高,感抗XL 增大;
8、容抗Xc = 1/2πfC ,即f升高,容抗Xc 减小;


刘志斌

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发表于:2006-10-11 14:55:00
5楼
  

“提高发电机转速。但是增加磁极造成的频率升高,为什么会减少发电机和变压器的铜材、钢材耗用量呢?另外,他是怎样造成感抗增大,容抗减少的呢”


1、电势平衡方程式:E = 4.44fNΦ ;
2、若E为定值,f与Φ成反比,即f增大升高,Φ减小 ;
3、Φ = BS ,若B为定值,Φ减小时,S减小;
4、S减小即铁芯截面减小,钢材耗用量减少;

5、若E为定值,f与N成反比,即f增大升高,N减小
6、N减小即铜材耗用量减少 ;

7、感抗XL = 2πfL ,即f升高,感抗XL 增大;
8、容抗Xc = 1/2πfC ,即f升高,容抗Xc 减小;


五品剑

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发表于:2006-10-17 17:02:00
6楼
ding!

小弟新手

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发表于:2006-10-17 21:04:00
7楼
回答的真好,长知识了!

我游

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发表于:2006-10-23 11:09:00
8楼
to 刘志斌:
   非常感谢你的回答,另外,我想请问一下:
  电势平衡方程式:E = 4.44fNΦ 的E为定植,我的理解为电势也就是电压,为380V(三相交流电)这里我又有问题了,为什么柴油发电机或者一般电网发出来的电固定为380V,而造成E为定值呢?
  另外,∮=BS,B为定值,是否是制作发电机的内部的磁场决定的,(即永磁发电机)它的内部本身有一块磁铁,请问,B在这里的公式又是什么?我查了网页,部分都是在通入电流I下后得到的B的公式,所以,呵呵,在这里偷一下懒,告诉我吧
  万分感谢!

老小伙

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发表于:2006-10-23 11:35:00
9楼
电网的频率太高或太低都是不可取的,这点我相信你可以理解。
那么电网的频率和电压到底取多少合适?这由国家的标准来定。
我们生活在一个充满了标准的时代,没有标准是行不通的。
所以我的解释是:你问的这些问题都是国家标准,是规定。

龙居士

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发表于:2006-10-23 11:51:00
10楼
380V是国家规定的一个电压定额。另外还有很多的等级,如600V,6000V,10000V。其实大型发电厂发电机出来的电压都不是380V,而是1万多。380V是系统配送的一个结果。

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