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國內電機為什么是50Hz，而不是60Hz呢？

發布時間：2019-10-17 11:09:42         發布人：離心泵
      電機是工業生產，各設備運轉的主要電動轉動設備，國內電機品牌和電機使用很多，那么，你們知道電動機等電器設備使用的為什么是50Hz的交流電，而不是60Hz呢？
     世界上有些國家，例如國外用的是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。那么，我們為什么要選用50Hz的交流電，而不是5Hz或400Hz呢？
電機
一、如果頻率低了會怎么樣？
    頻率低就是0，也就是直流。同樣的電流大小下，人體耐受直流電的時間是要長于耐受交流電的時間，跟心室震顫什么的有關系，也就是交流電更危險。
    而直流送電另一個問題是難以開斷，直到現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電火花一樣，當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”。
     對于交流電而言，電流會改變方向，因而有電流過零的時刻，利用這個小電流時間點，我們可以通過滅弧裝置切斷線路電流。但直流電流方向不會改變，沒有這個過零點，我們想要滅弧就很難了。
二、頻率大了會怎么樣？
比如定在400Hz怎么樣？兩個問題，一是線路和設備的損耗增加，二是發電機轉速過快。
1、先來講損耗，輸電線路、變電設備、用電設備，都是有電抗的，電抗與頻率成正比，頻率越高，電抗越大，消耗的無功就越大，能傳遞的有功功率就越少。
   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鍵。與電抗相對應的還有容抗，容抗和頻率成反比，頻率越高，容抗越小，線路的泄漏電流越大。如果頻率高了，則線路的泄漏電流也會增加。
2、另一個問題是發電機的轉速。現在的發電機組基本是單級機，也就是一對磁極。為了發出50Hz的電，轉子每分鐘轉速要達到3000轉。汽車發動機轉速達到3000轉時，就能明顯感覺引擎在振動作響了，轉到六七千轉時，你就會覺得發動機快跳出引擎蓋了。
三、低頻交流電有什么問題？
1、變壓器效率的問題
    變壓器是靠原邊的磁場變化，感應到副邊升壓或降壓的。磁場變化的頻率越慢，感應是越弱的，極端情況就是直流，根本沒有感應，所以頻率太低了不行。
2、用電設備功率問題
    舉個例子來說，汽車發動機的轉速就是他的頻率，比如怠速時500轉/分鐘，加速換擋時是3000轉/分鐘，換算成頻率分別是8.3Hz和50Hz。這就看出來了，轉速越高，發動機的功率越大。
    同樣道理，在相同頻率下，發動機越大，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。
    同理，電動機（或者說一切轉動機械）既要求個頭小，要求輸出功率大，只有一個辦法——提高轉速，這也就是為什么交流電頻率不能太低的原因，因為我們需要個頭小但功率大的電動機。變頻空調也是同樣的道理，通過變換交流電的頻率，來控制空調壓縮機的輸出功率。總之，功率與頻率在一定范圍內正相關。
四、總結
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。
頻率不能太高的原因：線路和設備可以損耗小，發電機轉速不必過高。
因此根據經驗和習慣，我們的電能就被定在在50或60Hz。
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