Содержание
Цікаві факти. Чому використовується стандарт частоти струму 50 Герц. Стаття vse-e.com / Новини
У галузі електроенегетики, щоб передати і розподілити електричний струм, використовуються однакові стандарти частоти, які становлять 50 чи 60 Гц. Це справді аж ніяк не випадково. Так, наприклад, у нашій країні, СНД та країнах Європи використовуються єдині правила: струм у 220-240 Вольт частотою 50 Гц. На американському континенті прийнято стандарт 110-120 Вольт частотою 60 Гц. Звідки беруться ці величини. Давайте розберемося.
Історія
Для початку згадаємо, як все було. Ще в другій половині ХХ століття багато вчених із різних країн активно вивчали принцип роботи електрики, отримували практичний досвід, яким чином його можна буде використовувати у побуті та виробничій діяльності людини. Так, усім відомий вчений-винахідник Томас Едісон зробив першу електричну лампочку і відкрив нове століття — століття електрифікації. Це призвело до будівництва електростанцій (зокрема спочатку в США), де використовувався постійний струм.
Зазначимо, що перші лампочки світилися електричним розрядом, що горів у повітрі. Запалювання відбувалося між двома вугільними електродами, саме тому лампи називалися дуговими. Початок було покладено і саме завдяки цим крокам, вчені-експериментатори зрозуміли, що якщо використовувати струм 45 вольт, то дуга стає стійкішою, але при цьому не такою безпечною. Щоб отримати безпечний варіант, використовувався резистивний баласт, на якому в процесі експлуатації лампочки падало приблизно 20 Вольт.
Досить тривалий час у побуті застосовувалася напруга постійного типу, величиною 65 Вольт. Трохи пізніше його підвищили до 110, щоб була можливість включити в мережу кілька (дві) послідовно з’єднаних ламп.
Вчений Томас Едісон впевнено вважав, що саме постійний струм кращий за змінний. Його пристрої – генератори – якийсь час подавали до мережі саме такий струм. Як з’ясувалося, такий спосіб використання був дуже витратним та невигідним через необхідність застосування великої кількості провідникової продукції, а також їх трудомісткої прокладки.
При цьому втрата електроенергії в процесі передачі була колосальною.
Пізніше почали використовувати систему постійного струму — 3-провідну в 220 Вольт, де були дві паралельні лінії по 110 В. Як з’ясувалося, економічно даний варіант електрифікації не покращив загального стану справ.
Нікола Тесла вже через кілька років представив світові свої унікальні роботи, зокрема, генератор змінного струму, що спрацювало у вірному напрямку та дозволило, завдяки його ж ідеям, значно знизити витратну частину при передачі електроенергії. При цьому, у багато разів зросла ефективність її передачі, коли велике напруження могло проходити без значних втрат великі відстані. Як показала практика, змінний струм Тесли значно перевершував за всіма параметрами постійний Едісон.
Трансформатори, що складаються із заліза, на кожній з трьох фаз знижують високу напругу до значення 127 Ст.
Споживач отримує у вигляді змінного струму. Генератори змінного струму оснащені роторами, які оберталися із частотою понад 3000 об/хв.
Вони рухалися водою чи парою. Як результат, лампи, що працюють, не мерехтіли, а значить і асинхронні двигуни могли якісно виконувати поставлене завдання (виконуючи номінальні обороти). Трансформатор у своїй підвищував і знижував напруга електрики до необхідної величини.
На території наших країн до середини 60-х років ХХ століття напруга в мережах була на рівні 127 Вольт. І вже пізніше, коли виробничі потужності значно зросли, цей показник був піднятий до звичного нам сьогодні значення 220 Вольт.
Вчений Долів-Добровольський, який досліджував змінне джерело, запропонував використовувати для передачі електроенергії синусоїдальний струм. Також він запропонував застосовувати частоту в 30-40Гц. Оптимальними для роботи обладнання та приладів виявились 50 Гц на території наших країн та Європи, а в США застосовують частоту 60 Гц.
Двополюсні генератори змінного струму характеризуються частотою обертання в 3000-3600 об/хв. Саме така робота дає внаслідок частоти 50-60 Гц. Такі показники потрібні для нормальної роботи генератора.
Звісно, на сьогоднішній день можна значно збільшити частоту передачі електроенергії. Це призвело б до дуже великої економії використання кабельно-провідникової продукції. Однак, на всій планеті інфраструктура побудована і пристосована саме до цих давно знайомих нам величин, що стосується будь-яких генераторів струму на атомних електростанціях. Отже, питання глобальної зміни системи передачі та подальшої комутації електроенергії відноситься більше до ще далекого майбутнього і сьогодні струм 220 Вольт та 50 Гц є загальноприйнятим стандартом.
Автор: МЕГА КАБЕЛЬ
Что такое частота? | Fluke
Частота переменного тока (ac) — это количество синусоидальных колебаний переменного тока в секунду. Частота — это количество изменений направления тока за секунду. Для измерения частоты используется международная единица герц (Гц). 1 герц равен 1 колебанию в секунду.
- Герц (Гц) = 1 герц равен 1 колебанию в секунду.
- Колебание = Одна полная волна переменного тока или напряжения.
- Полупериод = Половина колебания.
- Период = Время, необходимое для выполнения одного полного колебания.
Частота отражает повторяемость процессов. С точки зрения электрического тока частота — это количество повторений синусоиды или, другими словами, полного колебания, которое включает положительную и отрицательную составляющие.
Чем больше колебаний происходит в секунду, тем выше частота.
Пример. Если известно, что частота переменного тока равна 5 Гц (см. схему ниже), это означает, что его форма сигнала повторяется 5 раз за 1 секунду.
Частота обычно используется для описания работы электрооборудования. Ниже приведены некоторые наиболее распространенные диапазоны частот:
- Частота линии питания (обычно 50 Гц или 60 Гц).
- Частотно-регулируемые приводы: обычно используют несущую частоту 1–20 кГц.
- Звуковой диапазон частот: от 15 Гц до 20 кГц (диапазон человеческого слуха).
- Радиочастота: от 30 до 300 кГц.
- Низкая частота: от 300 кГц до 3 МГц.
- Средняя частота: от 3 до 30 МГц.
- Высокая частота: от 30 до 300 кГц.
Обычно цепи и оборудование предназначены для работы с постоянной или переменной частотой. Оборудование, рассчитанное на работу с постоянной частотой, при изменении частоты начинает работать неправильно. Например, двигатель переменного тока, рассчитанный на работу при 60 Гц, работает медленнее при частоте ниже 60 Гц или быстрее при частоте выше 60 Гц. Для двигателей переменного тока любое изменение частоты приводит к пропорциональному изменению частоты вращения двигателя. Другим примером является снижение частоты вращения двигателя на 5 % при снижении частоты сети на 5 %.
Цифровой мультиметр с режимом частотомера может измерять частоту сигналов переменного тока со следующими функциями:
- регистрация МИН/МАКС значений, позволяющая записывать результаты измерений частоты за заданный интервал времени. Эта функция также применима к измерениям напряжения, тока и сопротивления.
- автоматический выбор диапазона, при котором прибор автоматически подбирает диапазон частот при условии, что частота измеряемого напряжения не выходит за пределы этого диапазона.
Параметры электросетей различаются в зависимости от страны. В США работа сети основана на высокостабильном сигнале с частотой 60 Гц, что соответствует 60 колебаниям в секунду.
Бытовые электросети в США получают питание от однофазного источника питания 120 В перем. тока. Напряжение в настенной розетке дома в США совершает синусоидальные колебания в диапазоне от 170 до −170 В, при этом истинное среднеквадратичное значение этого напряжения будет равно 120 вольт. Частота колебаний составляет 60 циклов в секунду.
Единица измерения получила название «герц» в честь немецкого физика Генриха Герца (1857–1894 гг.), который первым осуществил передачу и принятие радиоволн. Радиоволны распространяются с частотой одно колебание в секунду (1 Гц). (аналогично часы тикают с частотой 1 Гц)
Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A.
Mazur, American Technical Publishers.
Статьи на связанные темы:
- Порядок измерения частоты мультиметром
50 Гц против 60 Гц: в чем разница? —
Технология
Не все страны поставляют электроэнергию одинаково, особенно когда речь идет о таких вещах, как 50 Гц против 60 Гц.
Любопытно, в чем разница между 50 Гц и 60 Гц, а также когда и почему вы используете одну вместо другой?
В этой статье мы рассмотрим эти две электрические системы и различия между ними, чтобы вы могли лучше понять, почему вы должны использовать одну вместо другой.
Что такое 50 Гц?
Прежде чем мы перейдем к особенностям 50 Гц, важно знать, что означает «Гц».
Гц (Гец) — основная единица измерения частоты. Он измеряет время цикла вибрации электрической, магнитной, механической и акустической вибрации. Слово названо в честь Генриха Рудольфа Герца, немецкого физика, открывшего электромагнитные волны.
50 Гц означает, что ротор генератора вращается со скоростью 50 циклов в секунду, а ток изменяется 50 раз за цикл.
При частоте 50 Гц напряжение скачет от положительного к отрицательному, а затем от отрицательного к положительному.
Что такое 60 Гц?
При частоте 60 Гц ротор генератора делает 60 циклов в секунду, что означает, что ток изменяется 60 раз за цикл.
Напряжение изменяется аналогично 50 Гц.
Этот вариант в основном используется в Северной Америке и на севере Южной Америки с бытовыми электрическими розетками. В Великобритании, Африке, Южной Америке и Австралии, как правило, бытовые электрические токи имеют частоту 50 Гц.
Почему в некоторых странах один тип Герца используется вместо другого?
Большинство из них сводится к оборудованию, используемому в этих странах. Например, компании в США исторически производили оборудование с частотой 60 Гц, поэтому оно более распространено в США, чем в других странах.
50 Гц против 60 Гц
Теперь, когда у вас есть базовое представление о том, что такое 50 Гц и 60 Гц, вам, вероятно, интересно, чем они отличаются и являются ли эти различия значительными.
Вот некоторые из основных отличий, о которых вам следует знать.
Для большинства стандартных двигателей число оборотов в минуту пропорционально частоте, что означает увеличение скорости при использовании 60 Гц по сравнению с 50 Гц.
Фактически, 60 Гц может быть на 20% быстрее.
Эффективность
Как правило, системы с частотой 60 Гц потребляют большее напряжение для бытового электроснабжения, чем системы с частотой 50 Гц.
Однако напряжение выше при 60 Гц, чем при 50 Гц, и увеличивается примерно на 20%.
Другие отличия
Как упоминалось выше, номинальное напряжение составляет 20% при 60 Гц, чем при 50 Гц.
Разница выходного сигнала при частоте 60 Гц примерно такая же, как разница в процентах.
Однако различия между такими факторами, как разница в подшипниках, разница в номинальном крутящем моменте и разница в скольжении, практически отсутствуют.
Что лучше: 50 Гц или 60 Гц?
Большинство небольших трехфазных двигателей могут хорошо работать как с частотой 50 Гц, так и с частотой 60 Гц.
Но в некоторых случаях одна частота предпочтительнее другой, что обычно указывается на заводской табличке или в каталоге производителя.
В конце концов, однако, между 50 Гц и 60 Гц нет существенных различий.
Оба они являются одинаково действующими стандартами электропитания, и выбор того или иного варианта будет зависеть от ваших обстоятельств, а не от плюсов и минусов каждого из них.
Думаете, вам может понадобиться переключиться с одного типа Hertz на другой? Проверьте этот преобразователь частоты, чтобы увидеть, как вы можете это сделать.
Готовы выбрать правильную частоту?
Как видите, есть много различий между 50 Гц и 60 Гц, но используемый вами вариант будет зависеть от других факторов.
Зная эти параметры и то, как они работают, вы сможете принимать наиболее взвешенные решения по питанию в будущем.
Считаете ли вы содержание этой статьи полезным? Изучите остальную часть нашего веб-сайта, чтобы узнать больше!
Информация, содержащаяся на этой странице, предоставлена независимым сторонним поставщиком контента.
Откровенно говоря, и этот Сайт не дает никаких гарантий или заявлений в связи с этим. Если вы связаны с этой страницей и хотите, чтобы она была удалена, свяжитесь с [email protected]
50 Гц, преобразователь частоты 50 Гц/60 Гц
Что такое 50 Гц?
50 Герц (Гц) означает, что ротор генератора вращается 50 раз в секунду, ток меняется 50 раз в секунду вперед и назад, направление меняется 100 раз. Это означает, что напряжение меняется с положительного на отрицательное и с отрицательного на положительное, этот процесс преобразует 50 раз в секунду. Электричество 380 В переменного тока и 220 В переменного тока с частотой 50 Гц.
Скорость двухполюсного синхронного генератора 50 Гц составляет 3000 об/мин. Частота сети переменного тока определяется числом полюсов генератора p и скорость n , Гц = p * n /120. Стандартная частота сети составляет 50 Гц, что является постоянным значением. Для 2-х полюсного двигателя скорость n = 50*120/2=3000об/мин; для 4-полюсного двигателя скорость n = 50 * 120 / 4 = 1500 об/мин.
Зачем использовать 50 Гц?
При повышении частоты потребление меди и стали в генераторе и трансформаторе уменьшается вместе с уменьшением веса и стоимости, но увеличивает индуктивность электрического оборудования и линии передачи, уменьшает емкости и увеличивает потери, тем самым снизить эффективность передачи. Если частота слишком низкая, количество материалов, из которых изготовлено электрооборудование, возрастет, а также увеличится его стоимость и стоимость, а свет будет явно мигать. Практика показала, что использование частот 50 Гц, 60 Гц является подходящим.
Может ли двигатель на 50 Гц работать на частоте 60 Гц?
Поскольку формула для управления синхронной скоростью трехфазного двигателя n = (120 * Гц )/ p если это 4-х полюсный двигатель, то при 50 Гц скорость будет 1500 об/мин тогда как при 60 Гц скорость будет 1800 об/мин. Поскольку двигатели представляют собой машины с постоянным крутящим моментом, то, применяя формулу л.
с. = ( крутящий момент * n )/5252, вы можете видеть, что при увеличении скорости на 20% двигатель также сможет производить 20% больше лошадиных сил. Двигатель сможет создавать номинальный крутящий момент на обеих частотах 50/60 Гц, только если соотношение В/Гц постоянно, а это означает, что при 50 Гц напряжение питания должно быть 380 В, а при 60 Гц напряжение питания должно быть 460 В. . В обоих случаях отношение В/Гц составляет 7,6 В/Гц.
Раньше я настраивал трехфазный двигатель с частотой 50 Гц на работу от источника питания с частотой 60 Гц много раз в год, используя преобразователи частоты, способные полностью регулировать скорость двигателя. Используйте коэффициент 20% по всем направлениям в программировании.
Например, двигатель мощностью 1 л.с., 50 Гц, 400 В переменного тока, установите двигатель Hertz в преобразователе частоты на 60 Гц, затем напряжение двигателя на 480 В переменного тока. Это увеличит мощность двигателя прибл. 1,2 л.с.
, с соответствующим увеличением крутящего момента. Установка скорости двигателя (об/мин) с использованием коэффициента 20% также важна. Например, если скорость двигателя при частоте 50 Гц составляет 1400 об/мин, деление общего числа оборотов на 0,8 дает частное 1750 об/мин. Обеспечивая такой баланс отношения Вольт/Гц/об/мин, критерии конструкции двигателя очень точно соответствуют при преобразовании.
Где используется частота 50 Гц?
| Страна | Герц | Напряжение | |
| 1 фаза | 3 фазы | ||
| Афганистан | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Алжир | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Ангола | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Антиква | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Аргентина | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Австралия | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Австрия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Бахрейн | 50 Гц | 110/230 В | |
| Бангладеш | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Барбадос | 50 Гц | 110/200 В | 120/208 В |
| Бельгия | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Боливия | 50 Гц | 115/230 В | 220/380 В |
| Бразилия | 50/60 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Болгария | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Бирма | 50 Гц | 230 В | 230/440 В |
| Камерун | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Китай | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Конго | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Кипр | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Чехия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Дания | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Египет | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Экваториальная Гвинея | 50 Гц | 220 В | |
| Фарерские острова | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Фиджи | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Финляндия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Франция | 50 Гц | 220/127 | 220/380 В |
| Габон | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Гамбия | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Германия | 50 Гц | 230 В | 220/380 В |
| Гана | 50 Гц | 220 В | 220/400 В |
| Гибралтар | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Греция | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Гвинея | 50 Гц | 220 В | 220/240 В |
| Гвиана | 50 Гц | 110/220 В | 220 В |
| Гонконг | 50 Гц | 220 В | 200/346 В |
| Венгрия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Ледяная Земля | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Индия | 50 Гц | 230 В | 220/380 В |
| 230/400 В | |||
| Индонезия | 50 Гц | 127/200 В | 220/380 В |
| Иран | 50 Гц | 110/220 В | 220/380 В |
| Ирак | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Ирландия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Израиль | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Италия | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Ямайка | 50 Гц | 100/220 В | 220 В |
| Япония | 50/60 Гц | 110/220 В | 220 В |
| Иордания | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Кувейт | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Страна | Герц | Напряжение | |
| 1 фаза | 3 фазы | ||
| Ливан | 50 Гц | 110/190 В | 220/380 В |
| Ливия | 50 Гц | 127/220 В | 220/230 В |
| 400 В | |||
| Люксембург | 50 Гц | 120/208 | 220/380 В |
| Макао | 50 Гц | 115/220 В | 220/380 В |
| Остров Майорка | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Малагасийская Республика | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Малайзия | 50 Гц | 115/240 | 240/415 В |
| Мали | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Мальта | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Мавритания | 50 Гц | 220 В | 220 В |
| Маврикий | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Мексика | 50/60 Гц | 110/220 В | 208/220 В |
| Монако | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Марокко | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Мозамбик | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Непал | 50 Гц | 230 В | 230/440 В |
| Нидерланды | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Новая Зеландия | 50 Гц | 230 В | 220/380 В |
| Оман | 50 Гц | 220 В | 220/440 В |
| Пакистан | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| 220/380 В | |||
| Парагвай | 50 Гц | 220 В | 220 В |
| Польша | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Португалия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Саудовская Аравия | 50/60 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Шотландия | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Сенегал | 50 Гц | 120/220 В | 220 В |
| Сингапур | 50 Гц | 115/230 В | 230 В |
| Сомали | 50 Гц | 110/220 В | 220/380 В |
| Южная Африка | 50 Гц | 220/230 | 220/380 В |
| 230/400 В | |||
| Испания | 50 Гц | 127/220 | 220/380 В |
| Шри-Ланка | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Судан | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Швеция | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Швейцария земля | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Танзания | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Таиланд | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Тонга | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Тунис | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Турция | 50 Гц | 115/220 В | 220/380 В |
| Уганда | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Россия | 50 Гц | 127/220 В | 220 В |
| Соединенное Королевство | 50 Гц | 240 В | 240/415 В |
| Уругвай | 50 Гц | 220В | 220 В |
| Вьетнам | 50 Гц | 127/220 В | 220/380 В |
| Западное Самоа | 50 Гц | 230 В | 230/400 В |
| Югославия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
| Замбия | 50 Гц | 220 В | 220/380 В |
Зачем использовать преобразователь 50 Гц в 60 Гц?
Случай 1 : Когда вы путешествуете или переезжаете из одной страны (50 Гц, например, Великобритания, ОАЭ, Малайзия) в другую (60 Гц, например, США, Филиппины, Перу) и привозите электроприборы с частотой 50 Гц, которые несовместимы с работой на частоте 60 Гц, или иногда мы просто покупаем устройство, которое доступно только для системы питания с частотой 50 Гц, в таких случаях нам нужен преобразователь частоты 50 Гц в 60 Гц для преобразования Герц (или наоборот).
Добавить комментарий