Miért használnak a különböző régiók 50 Hz-et vagy 60 Hz-et, India 50 Hz-et, míg Amerika 60 Hz-et?

Tudjuk, hogy Indiában és Pakisztánban a frekvencia 50 Hz, míg Amerikában és a közel-keleti országokban 60 Hz. Miért van ez a különbség? Ma keressük meg a mögötte rejlő okot, és vizsgáljuk meg a hatását.

Először is, nézzük meg a váltakozó áramú áram fogalmát.

AC (váltakozó áram) elektromosság az elektromos töltés áramlása, amely periodikusan megfordítja az irányát. Az egyenárammal (DC) ellentétben, ahol az elektromos töltés állandó irányban áramlik, a váltóáram hullámszerűen váltakozik oda-vissza.

Az áram először az egyik irányba, majd az ellenkező irányba folyik, így befejeződik egy ciklus.

A frekvencia azt jelenti, hogy hány ciklus történik egy másodperc alatt, hertzben (Hz) mérve. Például az 50 Hz frekvencia azt jelenti, hogy az áram másodpercenként 50-szer változtatja irányát.

A 19. század elején a különböző feltalálók és vállalatok a rendelkezésre álló technológia és a gyakorlati megfontolások alapján választották ki a frekvenciákat:

1. Thomas Edison (egyenáramú és 60 Hz-es Roots)Edison korai energiaellátó rendszerei egyenáram (DC), de ahogy váltakozó áram (AC) nagy távolságokon mutatott hatékonysága miatt szerzett teret, a mérnökök különböző frekvenciákkal kísérleteztek. 60 Hz választották a Egyesült Államok által Westinghouse Electric mert egyensúlyt kínált a mechanikai hatékonyság és a könnyű tervezés között.
2. Európai mérnökök (50 Hz)Európában, 50 Hz által meghatározott szabványok miatt fogadták el. német és brit villamosmérnökök. Korai Siemens A generátorok 50 Hz-en működtek a legjobban, és a Brit Birodalom ezt a frekvenciát terjesztette el gyarmatain.

A gyarmati és kereskedelmi befolyás lépéseit követve az elektromos infrastruktúra azóta is fejlődött. A britek 50 Hz-es alkalmazást vezettek be gyarmataikon, míg az amerikai vállalatokkal szoros kapcsolatban álló országok 60 Hz-et használtak.

A történetek végül az alábbi jelenethez vezettek.

1. Európai hatás (50 Hz): Olyan országok, mint India, Pakisztán, és sok belőle Ázsia fogadott 50 Hz mivel az elektromos infrastruktúrájukat a Brit befolyás, amely 50 Hz-et használt. Ez az oka annak is, hogy Európa nagy része és a Nagy-Britanniához gyarmati kapcsolatban álló országok 50 Hz-re szabványosították.
2. Amerikai hatás (60 Hz)A Közel-Kelet (különösen az olyan Perzsa-öböl menti országok, mint Szaúd-Arábia, az Egyesült Arab Emírségek és Kuvait) 60 Hz a korai infrastrukturális partnerségeknek köszönhetően Amerikai cégek, amely szabványosította a 60 Hz-et. Az Egyesült Államok volt az egyik első, amely bevezette a 60 Hz-et, és a technológiájuk által befolyásolt országok követték azt.

Összefoglalás:

• India és Pakisztán: 50 Hz (brit befolyás)
• Közel-Kelet: 60 Hz (Amerikai hatás)
• USA és Ázsia egyes részei: 60 Hz
• Európa és Ázsia nagy része: 50 Hz

Hatékonyságbeli különbség:

SebességA motorok/generátorok szinkronsebessége magasabb 60 Hz-en (pl. 3600 ford/perc 2 pólusú esetén, szemben a 3000 ford/perc értékkel 50 Hz-en). Ez kissé nagyobb teljesítményleadáshoz vezethet, de növelheti a mechanikai kopást.

TervezésA 60 Hz-es motorok/transzformátorok gyakran kisebbek és könnyebbek a magasabb frekvencia miatt, ami csökkenti az anyagköltségeket. Az 50 Hz-es rendszerek azonban alacsonyabb frekvenciákon alacsonyabb vasveszteséget (örvényáramokat/hiszterézist) tapasztalhatnak.

Transformers:

Az 50 Hz-es transzformátorok nagyobb magokat vagy több tekercset igényelnek az azonos feszültség fenntartásához, ami növeli a méretet/költséget. A 60 Hz-es transzformátorok kompaktabbak, de marginálisan nagyobb lehet a vasveszteségük.

Átviteli vezetékek:

Nagyobb induktív reaktancia (XL=2πfLXL=2πfL) 60 Hz-en nagyobb feszültségesést eredményez nagy távolságokon az 50 Hz-hez képest. Ez nagyobb reaktív teljesítménykompenzációt tehet szükségessé a 60 Hz-es hálózatokban.

60 Hz-es előnyök:

Kisebb motorok/transzformátorok.

Magasabb motorfordulatszámok bizonyos alkalmazásokhoz.

50 Hz-es előnyök:

Alacsonyabb átviteli reaktancia-veszteségek nagy távolságokon.

Csökkentett magveszteség egyes berendezésekben.

Miért nem szabványosult a világ?

Abban az időben, amikor az elektromos hálózatokat fejlesztették (a 20. század elején), nem volt globális szabvány. A különböző régiók átvették a kereskedelmi vagy gyarmati partnereiken keresztül elérhető lehetőségeket. A frekvencia megváltoztatása most megfizethetetlenül költséges lenne a már meglévő hatalmas mennyiségű berendezés és infrastruktúra miatt.

Az 50 Hz és a 60 Hz közötti választás nagyrészt történelmi, technikai kompromisszumokkal a hatékonyság és a tervezés terén. Egyik sem univerzálisan jobb; mindegyik optimalizálja a regionális infrastruktúra és az alkalmazási igényeket. A modern mérnöki munka számos hátrányt enyhít, de a frekvencia továbbra is kritikus tényező a hálózattervezésben és a készülékek kompatibilitásában.

#Hichaipower #dízelgenerátor #dízelgenerátorkészlet #generátor

#Cummins #generátor #volvo