工频电为何确定为50或60赫兹？

hc2003

其实50H和60HZ的区别不是很大，没有实质性的问题。不过是发电机的转速略有差别。选择
  I( s- K* E- d0 @　　50HZ或60HZ，在一个国家里，总得一致。
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+ D; X* L. ]: t$ w/ F　　应当引起人们关注的倒是，为什么要采用50HZ或60HZ，而不是更高或更低。
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' u# F9 M) e. @5 i; Y. \! Y1 ^　　在电气系统里，频率是一个很重要的基本要素，并不是随意确定的。
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/ g0 `8 c3 z* X& T8 o; v　　这一个问题看起来简单，实际上是一个比较复杂的问题，涉及的方面比较多，从原理上追朔，应当从麦
　　克斯韦发现了经典电磁理论、赫兹为麦克斯韦的理论添上了至关重要的一笔、法拉第的法拉第电磁感应定律及其世界上第一台电磁感应发电机、英国工程师瓦特金首先制出了电动机，
　　法国人皮克希制成了发电机、西门子发现了发电机的原理，发明了发电机，这是发电机领域的第一例实际应用等说起。
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+ {) ^. P; a- Y+ [　　此后人们发现总结出来的定理为，周期性地改变方向的电流叫做交流电，电流发生1
　　个周期性变化的时间叫做周期，每秒电流发生变化的次数做频率，单位是赫兹（为了纪念赫兹的贡献）。交流电的频率为
' F' |! z3 }) ]$ w1 i( t* W　　50（60）赫，电流方向每秒钟发生50（60）个周期性的变化，每秒改变的次数为100（120）次。
　　
　　电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。
　　如果将电动机线圈两端加两个铜制滑环及分别与滑环接触的两个电刷就成为交流发电机（原理）
! ]9 C! P$ }; V$ x6 y( d　　。发电机是实现将机械能转化为电能的装置，需要原动机拖动。
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　　频率大小的确定与发电机、电动机及变压器等的构造、材料等有关。
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　　50赫的两极发电机的同步转速是3000转/分，而如果频率上升一倍达到100
0 y# A8 J) P! `; x　　赫，那么同步转速将会是6000转/
: K# ]; x4 \& G4 [0 H3 l　　分。如此高的速度将会给发电机的制造带来很多问题，特别是转子表面的线速度太高，必将大大
　　限制容量的增加。另外，从使用角度看，频率过高，使得电抗增加，电磁损耗大，加剧了无功的数量。譬
' N* E1 }" P8 _/ \# J$ O* _1 Z+ ^  P: |　　如以三相电机为例，其电流大大下降，输出功率及转矩也大大下降，实在没有益处。另外，如果采用较低的频率譬如30赫，变压效率低，那么将不利于交流电的变压和传输。
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( x" D& E7 z) P4 F　　现代电力系统的频率即电力系统中的同步发电机产生的正弦基波电压的频率。
　　频率是整个电力系统统一的运行参数，一个电力系统只有一个频率。我国和世界上大多数欧洲国家电力系统的额定频率为50Hz。
7 K7 V* y2 d: G3 u# i　　美洲地区多数是60Hz。大多数国家规定频率偏差±0.1～0.3Hz之间。在我国，300万kW
　　以上的电力系统频率偏差规定不得超过±0.2Hz；而300万kW以下的小电力系统的频率偏差规定不得超过±0.5Hz。
　　由于大机
　　组的运行对电力系统频率偏差要求比较严格，因此有些国家对电力系统故障运行方式的频率偏差也作了规定，一般规定在±0.5～±1Hz之间。超过允许的频率偏差，大机组将跳闸，这不利于系统的安全稳定运行。
　　
　　在电力系统内，发电机发出的功率与用电设备及送电设备消耗的功率不平衡，
　　将引起电力系统频率变化。
　　当系统负荷超过或低于发电厂的出力时，系统频率就要降低或升高，发电厂出力的变化同样也将引起系统频率变化。
　　
　　另外，我国电网的频率变化范围是±1Hz。因为频率调节惯量较大，范围小容易引起电网振荡，作过温

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感谢楼主，受教了

螺旋线

文章写得很一般。
1 L, z% {) Q; K2 Y2 G# O8 ?( ]这个问题不复杂，有技术方面的原因，更重要的是话语权的原因，要弄清楚，就要沿着历史的脚步才能理顺。
9 a" @, Q7 \, k! ~8 a, A比如25HZ怎么来的？1895建成的尼亚加拉大瀑布电站，水轮机的转速已经确定了，开始定为16.7HZ，西屋说，那不行，爷丢不起那人，16.7的照明感观太不上档次，得33.3。但是不行啊，代价太大了。最终妥协，改成12极的发电机，250转，正好25HZ。比16.7要高逼格一点。正因为这个电站的重要意义和西屋的地位，25HZ很长时间为北美标准。
4 G9 B% H' j1 ?% E1 x5 b5 k后来，老爱在德国弄个通用电力公司，建电站，就推50HZ，为什么？老爱对电灯在行啊，人眼在超过48HZ就不会有闪烁的感官，老爱一拍大腿说：就50！德国的电机，变压器制造商也推50HZ。然后从德国开始，强强联合，在欧洲强推50HZ。
5 s" }( J- Z( Z$ G0 ~) S5 A0 \) g再后来，老爱在米国也开始弄电站，也想推50HZ。但是不行啊，前面说的追求高逼格的西屋说：60HZ好！老爱也抗不住，干工程不就为了挣钱嘛。
再以400HZ来说，这就没有什么GE和WH的商业竞争之说，是个纯粹的技术原因。
此外，文中说的频率偏差为什么要求那么严格？这其实是个机械问题。

拉斯特

螺旋线 发表于 2015-12-10 22:18
文章写得很一般。
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1 P) r$ ~9 Q# U. U& q% m/ V请大侠指点一下，

蹦蹦跳跳奔三十

学习，知其所以然，谢谢。

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从对人体伤害方面讲：除电压、电流、作用时间外，频率的高低伤害作用不同。工频对人体危害最大。选自电气安全常识。