为什么要用三相电?为什么我国采用50Hz交流电?50hz是什么意思?

首先,要在不使用使用辅助设备的情况下产生旋转磁场必须至少三相供电,三相交流电在交流电机定子绕组中可以产生旋转磁场,而且这个磁场是稳定的具有固定旋转方向的旋转磁场,4、5、6...能产生更稳定的旋转磁场,但是那样会增加变电设备和动力的成本。而正交排列的两相系统也能构成旋转磁场,但是不具有固定的旋转方向(是不是这样,回去后好好研究下),这会造成电机极距下线圈无法均布,从而不但降低了电机容量,还会产生主磁场的严重崎变。
此外,三相供电系统具有很多优点,为各国广泛采用。在发电方面,相同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大,在三相负载相同的情况下,发电机转矩恒定,有利于发电机的工作;在传输方面,三相系统比单相系统节省传输线,三相变压器比单相变压器经济;在用电方面,三相电容易产生旋转磁场使三相电动机平稳转动。
为什么交流电源是正弦波呢?因为切割磁感线的导线圈的有效面积的变化率符合正弦曲线,这就决定了交流电源是正弦波,这个和弹簧阵子的规律是一样的。
为什么我国采用50Hz交流电?50Hz或60Hz(美国、日本等国家采用)也是在考虑综合成本的情况下确定的,频率太低,电力转换成动力的效率就会太低,频率太高,变压设备的损耗会增加以及远程输电的功率因数会下降。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赫,那么同步转速将会是6000转/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。交流电在中国以220V 50HZ接入送电,他的50HZ频率,可以使用普通的工频变压器(则一般的变压器)进行变压,比较方便,而直流电想变压,则需要用开关电源,而开关电源相当贵,所以对于电网公司来说,投入太大了。
 但是,为什么超高压,比如远距离送电,跨省的这些,都是直流输送?因为直流输送可以更加高效的利用导线的有效面积,主要是交流电存在感抗而影响效率的。但直流送电一般只用在远距离,比如西电东送,这样总体上看可以更加节约成本,但是两端需要建设整流设备以及逆变设备将交流变为直流以及将直流变为交流并网。所以如果是断距离传输,则成本太高了。适合长距离传输或者作为非同步联网背靠背直流输电(扯远了,有兴趣请自行研究)

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