Частота переменного тока Опции

[Гость_Guest2_*]

Из каких соображений была выбрана частота переменного тока 50Гц/60Гц

[Tchernishev]

Естественно, из экономических. Почему в основном используется переменный ток, а не постоянный, думаю всем понятно. Как известно, основное электрооборудвание - это электрические машины: двигатели и трансформаторы. Все они состоят из ферромагнетиков: электротехническая сталь, феррит (понятно, статоры у двигателей и сердечники трансформаторов). При намагничивании ферромагнетика неизбежны потери. Существуют два вида потерь: на гистерезис и на вихревые токи. Потери на гистерезис пропорциональны первой степени частоты, потери на вихревые токи пропорциональны квадрату частоты. Этим и обусловлена частота 50 Гц, американцы используют 60 Гц, у них потери больше, но у них и бабок больше. Ниже частота не используется для того, чтобы инерционное электрооборудование не успевало реагировать на изменение полярности напряжения. Хотя на производстве используются синхронные двигатели, работающие при частоте 400 Гц.

[Viktor2004]

Чем выше частота, тем меньше габариты трансформаторов при одинаковой мощности.
Частота 400 Гц используется на корабельной и летной аппаратурах в целях экономии места. Была даже одна экспериментальная подводная лодка, где основная силовая сеть была 220В 400Гц, для аппаратуры удобно, а для всех моторов нет. Пришлось на каждый мотор 400Гц ставить понижающий редуктор. Редуктора сильно шумят и лодку прозвали "ревущая корова". Теперь на всех лодках основная силовая сеть 380В 50Гц, а дополнительная (одна из дополнительных) 220В 400Гц.
А еще частоту 200Гц и 400Гц используют для переносного электрооборудования, т к поражение током 200Гц менее опасно чем 50Гц.
Почему стандарт именно 50Гц?
Наверное при этой частоте оптимальная скорость вращения моторов.
А еще телевидение. Раньше были телевизоры не с импульсными, а с силовыми блоками питания. Кадровая частота в них напрямую зависела от частоты сети. При использовании черезстрочной развертки частота кадра равнялась 50/2=25Гц. А человеческий глаз различает мигание с частотой менее 24Гц. Стало быть для телевизора питающая частота 50Гц оптимальная. Вы скажете что телевизор был изобретен позже питающей сети? Возможно вы и правы, но порог чувствительности глаза я думаю был установлен еще раньше. Лампочка ильича при этом не мигала.

[Гость_Феодор_*]

Ну вы и фантазёры... когда разрабатывали переменный ток, никто не подозревал, что через полвека появится телевидение, да и о гистерезисе имели смутное представление.

Всё просто. Слишком низкая частота - мерцают лампочки + слишком большие обмотки требуются для низкого тока холостого хода. Слишком высокая - раздражает гудение обмоток. Чтобы не раздражало, частота должна быть или ниже 100 Гц, или за 20 кГц. Но 20 кГц превращает провод в антенну, да и генератор с такими оборотами непросто обслуживать.

Итак, меньше 100 Гц. Человеческий глаз, кстати, и 80 Гц может чувствовать, кто старыми мониторами пользовался - знает. Так что минимум - 40 Гц (плюс-минус = два мига за цикл). Тесла остановился на 60 Гц, а европейские зануды - на 50, потому что круглее. Между прочим, не правы - секунды надо было делить на 60, так же, как минуты и часы. Теперь все наши обмотки на 20% больше американских. Зато янки позднее не решились перейти на 220 вольт, и вся их проводка в четыре раза толще. Почему не решились? Во-первых, их толком не бомбили - разрушенную экономику легче менять, во вторых, стандарты в свободной стране децентрализованы, каждый тянет одеяло на себя, и ничего поменять невозможно.

Разумеется, NTSC разворачивает 30 кадров в секунду, а PAL/SECAM - 25, в обоих случаях кадр разбивается на две половины по чётности строк. Точнее, NTSC запаздывает на 0.1%, то есть там 29,97 кадров. Когда разработали цветной NTSC, цвет стал взаимодействовать со звуком, и таким образом на ходу приделали "заплатку" на стандарт.

Вот так.

[Гость_Pavel_*]

между прочим- в начале прошлого века существовали сети 33,3 Гц.
Вопрос более запутан. Хотя скорее всего отталкивались от скорости вращения паровых турбин (основных источников электроэнергии) - это агрегаты быстроходные, и для двухполюсных машин скорость 2000-4000 тыс.об.-является оптимальной, хотя конечно имел место быть видимо также и набор всяких других факторов, в том числе и не технического характера(амбиции ученых иногда на порядки круче чем у политиков, и тупого упрямства в науке достаточно) , а уже потом, когда появились энергосистемы, и вопрос совместимости стал основным-делать было нечего.
400Гц первоначально стали применять в авиации-там вес имеет первостепенное значение, но для таких частот выше требования к магнитным материалам, оборудование дороже и т.д.

[Viktor2004]

У нас на корабле, на одном из праздников был задан вопрос: "Почему вся аппаратура на корабле 400Гц?".
Правильный ответ был: "Чтобы мичманы домой не утащили."

[Гость_Феодор_*]

Стратегические решения по стандартизации принимались как раз во время проектирования первых энергосистем. До того каждый генератор работал как ему удобно.

[Гость_Roman_*]

В таких случаях обычно пишут "в силу исторических причин"

От себя могу добавить, что немцы на железке для тяги потребляют 15 кВ 16 2/3 Гц. тоже по историческим причинам. Представьте себе потри на преобразование на третью субгармонику... Хотя уже даже до упрямых тевтонов дошло, и новые сети уже на 50 херцев.

[Гость_Скотоложец_*]

Оченно интереснайа и познавательнайа тема. Кстате слышал незнайу правда иле нет шта в Йапонеи существуйут как 50 так и 60Hz системы соединённые через всатавки постойанного тока (ну это и кониу панятна зачем). У меня вопрос как такое могло выйти в отдельно взятой стране, как то глуповато получаеццо

[Tchernishev]

На удаве за такую писанину хвалят, а здесь пишут: "Учи албанский"