Частота тока на что влияет: на что влияет и как измерить Сергей Сафронов, блог Малоэтажная Страна

на что влияет и как измерить Сергей Сафронов, блог Малоэтажная Страна

Во многих странах, частота тока в розетке одинаковая. Есть общие всемирные нормы. В России и в Европе это 220 – 240 вольт и 50 герц, в Америке 120 вольт и 60 герц. В некоторых странах действуют оба стандарта частоты тока. Так давайте вместе с вами разберёмся, почему частота тока в сети именно такая.

Из истории

Чтобы понять, откуда эти нормы, нам нужно посмотреть историю. В 19 веке активно изучалось электричество. Многие учёные проводили эксперименты, и лишь Эдисону удалось сделать первый прорыв в электричестве. После появления первой лампочки, стали строить электростанции, подающие постоянный ток.

Первые дуговые лампочки светили за счёт электрического разряда двух электродов, которые горели на открытом воздухе. Проводимые тогда эксперименты показали, что при 45 вольтах дуга становится более устойчивой. Но лампочка должна быть и безопасной, поэтому для ее включения использовали всего двадцать вольт.

Долгое время использовали постоянное напряжение в 60 вольт, лишь со временем заменили на 110. Но все же передавать ток на длинные расстояния было невозможно. Потери при подаче были большие, как и затраты на передачу постоянного тока по линиям.

Прорыв в электричестве совершил Никола Тесла. Он спроектировал и ввёл в работу генераторы переменного тока. Железные трансформаторы, занижали напряжение до 127 В на каждой из трёх фаз, в итоге люди получали его в виде переменного тока. Частота тока делалась такой, чтобы лампочки не мигали, а энергию можно было передавать на десятки километров.

Несмотря на все технологии, в СССР долгое время подача переменного тока была по сетям с напряжением 127 В. Только в 60-х годах 20 века в розетках появились привычные нам 220В.

Доливо-Добровольский был ученый, который изучал все возможности электроэнергии и ее передачи. Именно он был родоначальником в использовании синусоидального тока для передачи. Поначалу считалось, что частоты в 40 герц будет достаточно, но позже остановились на частоте в 50 герц в СССР и 60 герц в США. Эти значения остались и по сей день, поэтому, ещё со школы многие запоминают, сколько герц в розетке 220В – 50.

Сейчас уже возможно сделать частоту тока и в 1000 герц, но все электролинии и электростанции построены для частоты тока в 50 – 60 герц, и перестраивать всё нерентабельно, так как обойдется это в очень большие суммы. Соответственно, можно утверждать, что частота электросети не может быть больше чем 60 герц.

Как понять какая частота тока в электрической сети

Есть несколько способов проверить:

• Самый популярный и простой метод дискретного счёта. Этот метод часто используется цифровыми частомерами.
• Измерить с помощью магнитно-электрического ампера методом перезаряда конденсатора.
• Методом измерения резонансных частот. Этот метод довольно точный и минимальной погрешностью, однако применяют его для частот больше 50 герц.

На что влияет частота тока

В соответствии со стандартами на электростанциях всегда должен поддерживаться один уровень частоты переменного тока. В нашей стране это значение в 50 герц, плюс минус 0,2 герц. Минимальное отклонение от нормативов, ни на что не повлияет. А вот если отклонение от нормы выше минимального, то это будет влиять на работу электроприборов. Изменения в частоте тока негативно сказывается на работе электродвигателей, меняется скорость вращения, быстрее изнашиваются детали. На работу осветительных приборов это почти ни как не влияет. Большую нагрузку и сбой работы, изменение частоты тока, создаётся на электростанциях. Чтобы обеспечить безопасную и безаварийную работу всех электроприборов, на электростанциях предъявляют особые требования к частоте переменного тока.

Еще интересное о токе в розетках, в видео:

В заключение

Частота тока во всех розетках России одинаковая, но может быть с небольшими отклонениями. Если перепады становятся большими, то бытовая техника и электроника может быстро вылететь из строя. Такое бывает редко, но возможно, и чтобы защитить себя от потерь, неплохо установить в доме защиту от перепадов электричества.

Напишите в комментариях – лично вы пробовали измерять частоту тока в ваших розетках, замечали ли при этом колебания в частоте?

Частота тока — Энциклопедия по машиностроению XXL

В электронагревательных устройствах теплота выделяется в самой заготовке либо при пропускании через нее тока большой силы — в контактных устройствах, либо при возбуждении в ней вихревых токов — в индукционных устройствах. При индукционном нагреве (рис. 3.5) заготовку 1 помещают внутрь многовиткового индуктора 2, выполненного из медной трубки прямоугольного сечения. По индуктору пропускают переменный ток, и в заготовке, оказывающейся в переменном электромагнитном поле, возникают вихревые токи. Теплота в нагреваемом металле выделяется в основном вследствие действия вихревых токов в поверхностном слое, толщина которого достигает 30—35 % ее радиуса. Толщина этого слоя уменьшается с ростом частоты тока в индукторе, поэтому для достижения более равномерного нагрева по сечению заготовки с увеличением ее диаметра частоту тока уменьшают (от 8000 Гц для заготовок малых диаметров до 50 Гц для заготовок диаметром до 180 мм).  [c.62]











Для получения слоя толщиной 1,0 мм оптимальная частота тока составляет 50—60, для слоя 2,0 мм 15 и для слоя 4,0 мм всего 4 кГц.  [c.221]

Листы, предназначенные для работы в силовых агрегатах, при высоких частотах переменного тока должны быть толщиной 0,1—0,35 мм, так как при этом меньше снижается проницаемость и не столь сильно возрастают удельные потери с увеличением частоты тока.  [c.310]

Индукционный нагрев токами высокой частоты (ТВЧ), заключающийся в том, что обрабатываемая деталь помещается внутрь специального индуктора (медной трубки, изогнутой по форме нагреваемой детали, со значительным воздушным зазором). В трубке для охлаждения циркулирует вода. Через индуктор пропускают ТВЧ большой силы (при /=500 гц—10 Мгц). -Возникающее при этом электромагнитное поле индуктирует вихревые токи, нагревающие поверхность детали. Глубина нагретого слоя зависит от частоты тока / и продолжительности нагрева т. Чем выше /, тем меньше его проникновение в глубину детали. Чем продолжительнее т, тем больше глубина  [c.134]

Изделия из блочного полистирола водостойки и в нормальных условиях обладают высокой механической прочностью с повышением температуры материал приобретает повышенную эластичность. Электроизоляционные свойства не зависят от частоты тока, но ухудшаются с повышением температуры. Разложение его начинается при 200 » С и проходит весьма интенсивно при 300° С. Полистирол наиболее стоек к радиоактивному облучению.  [c.351]

Используют его для изготовления электроизоляционных деталей, работающих при низкой (до 50 гц) частоте тока и температуре не выше 120—125° С.  [c.360]

Аналогичный опыт модуляции переменного тока легко осуществить при использовании для регистрации частоты язычкового частотомера. Когда синусоидальный ток с постоянной амплитудой действует на частотомер, то вибрирует язычок, отвечающий частоте тока (обычно (0 = 50 Гц). Но если ток прерывается периодически П раз в секунду или, еще лучше, если сила тока модулируется по синусоидальному закону с частотой П, то, кроме язычка м, вибрируют и язычки, соответствующие частотам (со -Г Й) и (ю — Й).  [c.36]

Рабочая частота тока, Гц 2400 2500 750  [c.249]

Для наблюдения картины распределения амплитуд стоячих волн в трубах можно пользоваться свойствами газового пламени. Слабое газовое пламя, зажженное у узкого отверстия в стенке трубы, увеличивается в местах, где образуются пучности стоячей волны. Пропуская через трубу с большим числом малых отверстий светильный газ и возбуждая в ней стоячие волны при помощи звучащего громкоговорителя (рис. 467), можно наблюдать распределение амплитуд вдоль трубы. В трубе, у открытого конца которой помещен громкоговоритель, а другой конец закрыт, резонанс будет наблюдаться всякий раз, когда вдоль трубы укладывается нечетное число четвертей волны. Изменяя частоту тока, питающего громкоговоритель, можно возбудить стоячие волны разной длины.  [c.734]

Вихретоковые методы основаны на взаимодействии внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, которые наводятся возбуждающей катушкой в электропроводящем контролируемом объекте. Иначе данные методы назьшаются электромагнитными методами контроля. При контроле используется зависимость амплитуды, фазы, переходных характеристик и спектра частот токов, возбуждаемых в изделии, от сплошности материала изделия, его физико-механических свойств, расстояния до датчика, скорости перемещения датчика и т. д. Метод контроля используют для обнаружения непроваров, трещин, несплавлений в изделиях из алюминиевых, сплавов, низколегированных сталей, титановых сплавов и других немагнитных и ма1 нитных электропроводных материалов.  [c.198]

Общим недостатком описанных методов является то, что измерения, соответствующие температурам Т, и Т , производятся при разной частоте тока, протекающего через образец. Это приводит к дополнительной частотной погрешности. Значение последней составляет (2+5). 10″ К» . Избавиться от частотной погрешности можно, применяя мостовые методы измерений емкости С и ее изменения АС. Применение мостовых методов для измерения АС стало возможным лишь в последние годы благодаря созданию высокочувствительных трансформаторных мостов переменного тока. Мостовые цепи позволяют более точно измерить АС, так как пара-  [c.94]

Ток высокой частоты, подводимый к трубной заготовке индукционным или контактным методом, вследствие эффекта близости стягивается па стороны кромок, обращенные друг к д )угу, и быстро разогревает тонкий слой металла до плавления. Расплавленный металл выдавливается при осадке в сварочных валках вместе с окислами, образуя наружный и внутренний грат. Минимальное количество расплава определяется надежностью удаления загрязнений. Увеличение глубины прогретого слоя приводит к росту потребляемой мощности, возрастанию объема грата и снижению устойчивости тонких кромок при осадке в сварочной клети. Основными параметрами сварки являются длина кромок, увеличивающаяся с ростом их толщины и диаметра трубы и находящаяся в пределах 20—200 мм, угол схождения кромок, равный 1—6 , и величина осадки. Электрический режим характеризуется частотой тока и расходом энергии на единицу длины (м) и толщины трубы (.мм).  [c.214]

Крупные тигельные печи работают на частоте 50 Гц с умень-щением емкости печи частота тока должна повышаться, чтобы сохранилось соотношение между глубиной проникновения тока и диаметром загрузки, обеспечивающее высокий КПД индуктора (см. 5-4 н 6-1).  [c.229]

Применение электромагнитных экранов целесообразно лишь при частотах тока выше. 50 Гц, так как на частоте 50 Гп толщина, масса и стоимость экрана оказываются чрезмерными.  [c.236]

РАБОЧАЯ ЧАСТОТА ТОКА И ПИТАНИЕ ИНДУКЦИОННЫХ ТИГЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ  [c.247]

Техническая сторона вопроса состоит в том, что при выбранной частоте тока должна происходить эффективная передача энергии в нагрузку с достаточно высоким КПД как при расплавленной садке, так и при заполнении тигля кусковой шихтой, если плавка в печи ведется на твердой завалке. С другой стороны, глубинный характер нагрева должен обеспечивать электродинамическое воздействие на расплав и его интенсивное перемешивание, но без чрезмерного увеличения высоты мениска.  [c.247]

После определения ориентировочной мощности печной установки и выбора частоты тока на основе соображений, изложенных в 14-7, производится подбор источника питания. Из выпускаемых промышленностью серий подбирается наиболее подходящий преобразователь частоты или трансформатор, если печь работает на частоте 50 Гц. При питании от машинных преобразователей в некоторых случаях удается обеспечить наиболее полную их загрузку, применив параллельную работу нескольких преобразователей на одну печь.  [c.255]

Для закалки применяют сравнительно большую мощность (0,1 2.0 кВт/см ), и поэтому время нагрева составляет 2…50 с. Для получения слоя толщиной 1мм частота тока 50…60 кГц, для слоя толщиной 2 мм — 15 кГц и для слоя толщиной 4 мм — 4 кГц Обычно считают, что площадь сечения закаленного слоя должна быть не более 20% всего сечения. После нагрева в индукторе деталь быстро перемещается в специальное охлаждающее устройство — спрейер, через отверстия которого на нагретую поверхность разбрызгивается закалочная жидкость, иногда нагретые детали сбрасываются в закалочные баки.  [c.70]

На низких частотах диэлектрические потери в полярных жидких диэлектриках в основном определяются электропроводностью, т. е. не изменяющимся с частотой током /с к- Диэлектрические потери от тока /абс намного меньше, так как число поворотов диполей в единицу времени еще мало. С увеличением частоты реактивный ток /р растет, а tg б уменьшается, как у неполярных диэлектриков [см. (5.17)1.  [c.163]

Для стандартных частот тока, например 2,5 кГц, она принята равной 10 мм, для частоты 10 кГц —  [c.11]

Перейдем к выберу частоты, т. е. к определению наибольшей пригодности того или иного оборудования. Выше указывалось, что частота тока для нагрева должна соответствовать требуемой глубине закаленного слоя, чтобы соотношение глубины горячего 28  [c.28]

МВт/м ) — это значительно меньше, чем в случае поверхно стной закалки при иоверхностном нагреве. Скорость нагрева в области температур фазовых превращений составляет 2—10 Ч]/с, время нагрева 20—100 с частота тока 2,5—10 кГц.  [c.223]

Гетинакс электротехнический листовой А Б является композицией феноло-, крезоло-, ксилоло-формальдегидных смол и сульфатной пропиточной бумаги. Он обладает хорошей маслостойкостью теплостойкость его 130—150° С применяют этот гетинакс для изготовления деталей различных приборов, работающих при частоте тока не выше 50 гц.  [c.359]

При измерении электрического напряжения переменного тока частоту тока раесмагривают как параметр напряжения, И1югда  [c.10]

Трубы из малоуглеродистых сталей свариваются встык при нагреве зоны сварки в кольцевом индукторе. Внутренние слои прогреваются за счет теплопроводности, поэтому сварка ведется без нлавлепня, а время нагрева велико — от единиц до десятков секунд. Для ограничения зоны нагрева используется магнитопровод. Частота тока 1—10 кГц. Мощность установок — десятки или сотни киловатт. Проектирование установок ведется примерно так же, как для поверхностной закалки.  [c.218]

Индуктор выполняется из профилированной водоохлаждаемой медной трубки прямоугольного сечения. Толщина стенки трубки выбирается в соответствии с частотой тока (см. 4-2). На частоте 50 Гц нередко применяется неравностенная трубка, одна из стенок которой утолщена до 10—13 мм. Утолщенная стенка располагается со стороны тигля. Конструкция индуктора должна обладать высокой механической жесткостью и прочностью, поскольку индуктор воспринимает большие усилия, особенно при наклоне печи. Имеются две основные конструктивные разновидности индукторов тигельных печей стяжные и с креплением витков шпильками.  [c.232]

Энергоустановки с несколькими ТВД или ТРД работают с высокой топливной экономичностью на частичных нагрузках. Применение АГТД в составе пиковых и резервных энергоустановок особенно целесообрг13но ввиду исключительно быстрого их выхода на рабочий режим (даже из холодного состояния не более, чем через 3 — 5 мин), причем легко обеспечивается автоматическое включение энергоустановок в работу при падении частоты тока в электрической сети.  [c.266]

Крутизна спадания тока по глубине будет тем больше, чем выше частота тока, а также чем выше электропроводность стали и ее магнитная проницаемость зависимость эта квадратичная. Электропроводность стали уменьшается с температурой нагрева, а магнитная проницаемость снижается с увеличением силы тока в индукторе, но достижении температуры точки Кюрн (768 °С) сталь теряет магнитные свойства, ее относительная магнитная проницаемость принимается равной единице.  [c.10]

Зависимость удельной мощности нагрева от глубины закаленного слоя при стандартных значениях частоты, а также отметки времени нагрева, вычисленные для плоской стенки бесконечных размеров, представлена на рис. 10. Вычисления произведены но методу проф. А, Е. Слухоцкого [5]. Конечная температура поверхности принята 900 °С, температура начала аустищзацин — округленно 750°С. Теплопроаодность, температуропроводность и плотность выбраны средними в области температур О—900 °С для стали 45. Цифровые индексы, обведенные прямоугольником, обозначают частоту тока в кГц.  [c.16]

При нагреве данной системы цилиндров в общем кольцевом индукторе с током достаточно высокой частоты, чтобы удельная мощность нагрева была одинаковой как для большого, так и малых цилиндров, вследствие ограниченного теилоотсоса внутрь для малых цилиндров, последние достигают закалочной температуры на поверхности раньше, чем большой. При значительном понижении частоты электрический к. п. д. системы индуктирующий провод— малые цилиндры может упасть настолько низко, что малые цилиндры будут уже отставать в нагреве от большого, в лучшем случае дойдут до температуры точки Кюри и не могут быть нагреты до закалочной. Очевидно, что существует некоторая промежуточная частота тока — оптимальная, при которой поверхности малых и больших цилиндров могут быть одновременно доведены до закалочной температуры. При достаточно быстром нагреве глубина закаленного слоя окажется равномерной.  [c.32]

В зависимости от диаметра закаливаемой детали необходимо не только корректировать частоту тока, но также и время нагрева. Ма рис. 10 приведены зависимости времени нагрева от глубины закаленного слоя и частоты, рассчитанные для стальной стенки бесконечных размеров. На рис. 17 лано асломогательное построение, позволяющее учесть влияние диаметра Од сплошных цилиндров на время нагрева под закалку. По этому же построению определяется время нагрева стальных плит в зависимости от их толщины,  [c. 34]

3.2. Повышение частоты тока в энергосистеме / КонсультантПлюс

3.2. Повышение частоты тока в энергосистеме

3.2.1. Повышение частоты тока происходит при избытке генерируемой мощности из-за отключения мощных потребителей, узлов энергообъединений, разрыва межсистемных связей, выделения электростанции на питание отдельного узла энергообъединения.

3.2.2. При повышении частоты может возникнуть асинхронный ход, в результате которого может произойти разрушение роторов турбины и генератора, повреждение вспомогательного оборудования электростанции. Продолжительность работы турбогенераторов при повышенной частоте ограничена. При внезапном (в течение нескольких секунд) повышении частоты в пределах до 50,1 Гц совместно с диспетчером определяется причина повышения частоты, а при частоте более 50,2 Гц начальник смены электростанции с разрешения диспетчера энергообъединения принимает необходимые меры по изменению генерирующей мощности тепловой электростанции с целью снижения частоты в энергосистеме. При этом контролируются перетоки по линиям, отходящим от электростанции.

3.2.3. При повышении частоты выше 50,4 Гц, когда практически исчерпаны регулировочные возможности ТЭС и ГЭС в части снижения частоты (начинает осуществляться аварийная разгрузка АЭС), оперативный персонал электростанции принимает меры к понижению частоты путем отключения или максимально возможной разгрузки требуемого количества энергоблоков по согласованию с диспетчером. При этом производится отключение блоков с сохранением собственных нужд, либо блоки остаются в сети с минимально возможной нагрузкой. Снижение генерируемой мощности осуществляется дистанционным воздействием (дополнение к действию автоматических регуляторов) на систему управления мощностью турбин и на уменьшение паропроизводительности котлов. При этом удерживаются допустимые параметры и устойчивый режим работы котлов и контролируются перетоки по линиям, отходящим от электростанции.

3.2.4. Начальники смен электростанций, выделенных для самостоятельных действий персонала, при дальнейшем повышении частоты 51,5 Гц (если нет других указаний в инструкции предприятия) без указаний диспетчера энергообъединения (оперативный персонал БЩУ — только по указанию начальника смены электростанции) экстренно снижают генерируемую мощность отключением части агрегатов или энергоблоков, удерживая допустимые параметры и устойчивый режим работы котлов.

Перечень самостоятельно отключаемого персоналом оборудования, а также очередность отключения приводятся в инструкциях организации. При этом учитываются условия сохранения питания собственных нужд электростанций, поддержания отключенных котлов и турбин на холостом ходу для последующей синхронизации генераторов и набора мощности.

3.2.5. О выполненных самостоятельно экстренных отключениях оборудования персонал электростанции сразу же ставит в известность диспетчера энергообъединения.

3.2.6. В особых случаях, когда при повышении частоты в отдельных энергосистемах (узлах энергосистем) оказывается необходимым для сохранения устойчивости по каким-либо конкретным межсистемным или внутрисистемным связям не допустить срабатывания автоматической разгрузки станции (АРС), оперативный персонал электростанции в пределах резервов и допускаемых перегрузок повышает мощность турбин и паропроизводительность котлов или, в крайнем случае, сохраняет их прежнюю нагрузку. При этом в случае необходимости выводятся из работы те автоматические устройства, действие которых мешает реализации требований режима.

Основаниями для указанных действий оперативного персонала могут служить:

получение распоряжения вышестоящего оперативного персонала;

срабатывание специальной командной сигнализации;

достоверное выявление (по приборам и сигналам) возникновения режима, требующего именно таких действий (если это предусмотрено инструкцией предприятия).

3.2.7. При резком повышении частоты (51 Гц и более) с возникновением качаний при несрабатывании АРС персоналу ТЭС разрешается отключить турбогенераторы от сети с обеспечением возможности повторной синхронизации. При этом турбогенераторы работают на с. н. с сохранением номинальной частоты вращения. Персоналу необходимо внимательно следить за параметрами котлов и турбогенераторов, не допуская нарушения режима и обеспечивая их готовность к включению в сеть, а также нагружению.

Открыть полный текст документа

О индукционном нагреве

КАКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

имеет индукционный нагрев в сравнении с другими видами нагрева, такими как радиационный или газопламенный?

КАК ЭТО ВОЗМОЖНО ?

Переменный ток, полученный от преобразователя частоты, протекает через индуктор и создает магнитное поле. Это поле сконцентрировано внутри  индуктора и его величина зависит от силы тока и числа витков.

Токи Фуко (вихревые токи) наводятся во всех предметах, помещенных внутри индуктора и проводящих ток. Из-за наличия электрического сопротивления в предмете происходит выработка тепла в области протекания токов Фуко (закон Джоуля-Ленца). С ростом силы магнитного поля увеличивается и выработка тепла. Однако на суммарное тепловое воздействие влияют и магнитные свойства предмета и расстояние от предмета до индуктора.

СПРАВОЧНОЕ

Глубина проникновения тока в деталь в зависимости от частоты (Гц)

Сравнительная диаграмма зависимости глубины  проникновения тока  в деталь от частоты (для стали)

Рекомендуемые размеры детали и индуктора в зависимости от частоты тока (ориентировочно)

Рекомендуемые частоты для нагрева под закалку на заданную глубину

Температуры основных процессов металлообработки некоторых материалов и энергия, требуемая для их индукционного нагрева

источник:
Westinqhouse Electric corp. , «Aron Age»
vol.224, #35

ТИПОВЫЕ РЕЖИМЫ ТЕРМООБРАБОТКИ СТАЛЕЙ

Марка стали	Твёрдость (HRCэ)	Температ. закалки, °С	Температ. отпуска,°С	Температ. зак. ТВЧ,°С	Температ. цемент., °С	Температ. отжига,°С	Закал. среда	Примечание
Сталь 20	57…63	790…820	160…200		920…950		Вода
Сталь 35	30. ..34	830…840	490…510				Вода
	33…35		450…500
	42…48		180…200	860…880
Сталь 45	20…25	820. ..840	550…600				Вода
	20…28		550…580
	24…28		500…550
	30…34		490…520
	42. ..51		180…220					Сеч. до 40 мм
	49…57		200…220	840…880
	<=22					780…820		С печью
Сталь 65Г	28…33	790. ..810	550…580				Масло	Сеч. до 60 мм
	43…49		340…380					Сеч. до 10 мм (пружины)
	55…61		160…220					Сеч. до 30 мм
Сталь 20Х	57…63	800. ..820	160…200		900…950		Масло
	59…63		180…220	850…870	900…950		Водный раствор	0,2…0,7% поли-акрилан ида
	59…63					840…860
Сталь 40Х	24. ..28	840…860	500…550				Масло
	30…34		490…520
	47…51		180…200					Сеч. до 30 мм
	47…57			860. ..900			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акрилан ида
	48…54							Азотиро вание
	<=22					840…860
Сталь 50Х	25…32	830. ..850	550…620				Масло	Сеч. до 100 мм
	49…55		180..200					Сеч. до 45 мм
	53…59		180…200	880…900			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акрилан ида
	<20					860. ..880
Сталь 12ХНЗА	57…63	780…800	180…200		900…920		Масло
	50…63		180…200	В50…870			Водный раствор	0,2…0,7°/о поли-акрилан ида
	<=22					840. ..870		С печью ДО 550…650
Сталь 38Х2МЮА	23…29	930…950	650…670				Масло	Сеч. до 100 мм
	<=22		650…670					Нормали зация 930…970
	HV > 670							Азотиро вание
Сталь 7ХГ2ВМ	<=25					770. ..790		С печью до 550
	28…30	860…875	560…580				Воздух	Сеч. до 200 мм
	58…61		210…230					Сеч. до 120 мм
Стальб0С2А	<=22					840. ..860		С печью
	44…51	850…870	420…480				Масло	Сеч. до 20 мм
Сталь 35ХГС	<=22					880…900		С печью до 500…650
	50…53	870…890	180. ..200				Масло
Сталь 50ХФА	25…33	850…880	580…600				Масло
	51…56	850…870	180…200					Сеч. до 30 мм
	53. ..59		180…220	880…940			Водный раствор	0,2…0,7% поли-акрилан ида
Сталь ШХ15	<=18					790…810		С печью до 600
	59…63	840…850	160…180				Масло	Сеч. до 20 мм
	51…57		300…400
	<=51		400…500
Сталь У7, У7А	НВ <= 187					740…760		С печью до 600
	44…51	800. ..830	300…400				Вода
	55…61		200…300				cеч. до до 250, ZZ м 18 мм
	61…64		160…200				масло
	61…64		160…200				Масло	Сеч. до 5 мм
Сталь У8, У8А	НВ <= 187					740…760		С печью до 600
	37…46	790…820	400…500				Вода ДО 250, масло	Сеч. до 60 мм
	61…65		160…200
	61. ..65		160…200				Масло	Сеч. до 8 мм
	61…65		160…180	880…900			Водный раствор	0,2…0,7% полиакрилан ида
Сталь У10, У10А	НВ <= 197					750. ..770
	40…48	770…800	400…500				Вода ДО 250, масло	Сеч. до 60 мм
	50…63		160…200
	61…65		160…200				Масло	Сеч. до 8 мм
	5Э…65		160…180	880…900			Водный раствор	0,2…0,7% полиакрилан ида
Сталь 9ХС	<=24					790…810		С печью до 600
	45…55	860…880	450…500				Масло	Сеч. до 30 мм
	40…48		500…600
	59…63		180…240					Сеч. до 40 мм
Сталь ХВГ	<=25					780…800		С печью до 650
	59… 63	820…850	180…220				Масло	Сеч. до 60 мм
	36…47		500-600
	55…S7		280…340					Сеч. до 70 мм
Сталь Х12М	61…63	1000. ..1030	190…210				Масло	Сеч. до 140 мм
	57…58		320…350
Сталь Р6М5	18…23					800…830		С печью до 600
	64. ..66	1210…12 30	560…570 3-х кратн.				Масло, воздух	В масле ДО 300…450 град., воздух ДО 20
	26…29		780…800					Выдерж ка 2…3 часа, воздух
Сталь Р18	18…26					860. ..880		С печью до 600
	62…65	1260…12 80	560…570 3-х кратн.				Масло, воздух	В масле ДО 150…200 град., воздух ДО 20
Пружин, сталь Кл. II			250…320					После холодной навивки пружин 30-ть минут
Сталь 5ХНМ, 5ХНВ	>=57	840. ..860	460…520				Масло	Сеч. до 100 мм
	42…46							Сеч. 100..200 мм
	39…43							Сеч. 200..300 мм
	37…42							Сеч. 300. .500 мм
	HV >= 450							Азотирование. Cеч. св. 70 мм
Сталь 30ХГСА	19…27	890…910	660…680				Масло
	27 …34		580…600
	34. ..39		500…540
	Н					770…790		С печью до 650
Сталь 12Х18Н9Т	<=18	1100…1150					Вода
Сталь 40ХН2МА, 40ХН2ВА	30. ..36	840…860	600…650				Масло
	34…39		550…600
Сталь ЭИ961Ш	27…33	1000…1010	660…690				Масло	13Х11Н2В2 НФ
	34. ..39		560…590					При t>6 мм вода
Сталь 20X13	27…35	1050	550…600				Воздух
	43,5…50,5		200
Сталь 40X13	49,5. ..56	1000…1050	200…300				Масло

Стали, применяемые для изделий с поверхностной закалкой индукционным способом

ОТРАСЛИ И ПРОИЗВОДСТВА

в которых могут найти и находят применение наши станки и установки

(в алфавитном порядке)

• Авиакосмическая
• Автомобильная
• Атомная
• Возобновляемые источники энергии
• Домашняя утварь и инструменты
• Железнодорожная отрасль
• Кабели и провода
• Ковка
• Кораблестроение
• Литье
• Медицина
• Нефть и газ
• Пищевая
• Тяжелая промышленность
• Термическая обработка
• Трубы и трубопроводы
• Цепное производство

РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ МОЩНОСТИ

Для предварительного расчета потребной мощности при нагреве заготовок различной формы и размера можно воспользоваться нашим калькулятором.

Общество с ограниченной ответственностью

«Индукционные Машины»

ИНН 0278194207 КПП 027801001

ОГРН 1120280048030

ОКАТО 80401390000 ОКПО 12702813

ОКОГУ 4210014 ОКФС 16 ОКОПФ 12165

Тел: +7(347)285-75-13

e-mail: [email protected]

www: imltd.ru

Юридический адрес

450078, РБ, г.Уфа, ул. Владивостокская, 1а

Физический адрес

450071, г.Уфа, ул. 50 лет СССР, 39, корп.6

Почтовый адрес

450064, а/я 75

Индукционные Машины, 2017

Закалочные станки * Индукционные установки * Электротермическое оборудование * Индукционные  вихревые нагреватели

Частотные преобразователи — структура, принцип работы

Внимание! Приведенная ниже информация носит теоретический характер. Если Вам необходимо решить конкретную задачу или разобраться как и какое оборудование следует применить в Вашем случае, воспользуйтесь бесплатной консультацией связавшись с нами одним из указанных вверху данной страницы или на странице «Контакты» способов, либо заполните опросный лист. Инженер службы технической поддержки направит Вам рекомендации на указанный Вами адрес электронной почты. 

Частотные преобразователи – это устройства, предназначенные для преобразования переменного тока (напряжения) одной частоты в переменный ток (напряжение) другой частоты.

Выходная частота в современных преобразователях может изменяться в широком диапазоне и быть как выше, так и ниже частоты питающей сети.

Схема любого преобразователя частоты состоит из силовой и управляющей частей. Силовая часть обычно выполнена на тиристорах или транзисторах, которые работают в режиме электронных ключей. Управляющая часть выполняется на цифровых микропроцессорах и обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).

Частотные преобразователи, применяемые в регулируемом электроприводе, в зависимости от структуры и принципа работы силовой части разделяются на два класса:

1. С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.
2. С с непосредственной связью (без промежуточного звена постоянного тока).
   • Практически самый высокий КПД относительно других преобразователей (98,5% и выше).
   • Способность работать с большими напряжениями и токами, что делает возможным их использование в мощных высоковольтных приводах, относительная дешевизна, несмотря на увеличение абсолютной стоимости за счет схем управления и дополнительного оборудования.

Каждый из существующих классов имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.

Исторически первыми появились преобразователи с непосредственной связью (рис. 4.), в которых силовая часть представляет собой управляемый выпрямитель и выполнена на не запираемых тиристорах. Система управления поочередно отпирает группы тиристоров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети.

Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. На рис.5. показан пример формирования выходного напряжения для одной из фаз нагрузки. На входе выигрывают у тиристорных действует трехфазное синусоидальное напряжение uа, uв, uс. Выходное напряжение uвых имеет несинусоидальную «пилообразную» форму, которую условно можно аппроксимировать синусоидой (утолщенная линия). Из рисунка видно, что частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие малый диапазон управления частоты вращения двигателя (не более 1: 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.

Использование не запираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя.

«Резаная» синусоида на выходе преобразователя является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению к.п.д. системы в целом.

Наряду с перечисленными недостатками преобразователей с непосредственной связью, они имеют определенные достоинства. К ним относятся:

Подобные схемы преобразователей используются в старых приводах и новые конструкции их практически не разрабатываются.

Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят частотники с явно выраженным звеном постоянного тока (рис. 6.)

В частотных преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе (В), фильтруется фильтром (Ф), сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором (И) в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению к.п.д. и к некоторому ухудшению массогабаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.

Для формирования синусоидального переменного напряжения используются автономные инверторы напряжения и автономные инверторы тока.

В качестве электронных ключей в инверторах применяются запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT.

Главным достоинством тиристорных преобразователей частоты, как и в схеме с непосредственной связью, является способность работать с большими токами и напряжениями, выдерживая при этом продолжительную нагрузку и импульсные воздействия.

Они имеют более высокий КПД (до 98%) по отношению к преобразователям на IGBT транзисторах (95 – 98%).

Преобразователи частоты на тиристорах в настоящее время занимают доминирующее положение в высоковольтном приводе в диапазоне мощностей от сотен киловатт и до десятков мегаватт с выходным напряжением 3 — 10 кВ и выше. Однако их цена на один кВт выходной мощности самая большая в классе высоковольтных преобразователей.

До недавнего прошлого преобразователи частоты на GTO составляли основную долю и в низковольтном частотно регулируемом приводе. Но с появлением IGBT транзисторов произошел «естественный отбор» и сегодня преобразователи на их базе общепризнанные лидеры в области низковольтного частотно регулируемого привода.

Тиристор является полууправляемым приборам: для его включения достаточно подать короткий импульс на управляющий вывод, но для выключения необходимо либо приложить к нему обратное напряжение, либо снизить коммутируемый ток до нуля. Для этого в тиристорном преобразователе частоты требуется сложная и громоздкая система управления.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT отличают от тиристоров полная управляемость, простая не энергоемкая система управления, самая высокая рабочая частота.

Вследствие этого преобразователи частоты на IGBT позволяют расширить диапазон управления скорости вращения двигателя, повысить быстродействие привода в целом.

Для асинхронного электропривода с векторным управлением преобразователи на IGBT позволяют работать на низких скоростях без датчика обратной связи.

Применение IGBT с более высокой частотой переключения в совокупности с микропроцессорной системой управления в частотных преобразователях снижает уровень высших гармоник, характерных для тиристорных преобразователей. Как следствие меньшие добавочные потери в обмотках и магнитопроводе электродвигателя, уменьшение нагрева электрической машины, снижение пульсаций момента и исключение так называемого «шагания» ротора в области малых частот. Снижаются потери в трансформаторах, конденсаторных батареях, увеличивается их срок службы и изоляции проводов, уменьшаются количество ложных срабатываний устройств защиты и погрешности индукционных измерительных приборов.

Частотные преобразователи на транзисторах IGBT по сравнению с тиристорными преобразователями при одинаковой выходной мощности отличаются меньшими габаритами, массой, повышенной надежностью в силу модульного исполнения электронных ключей, лучшего теплоотвода с поверхности модуля и меньшего количества конструктивных элементов.

Они позволяют реализовать более полную защиту от бросков тока и от перенапряжения, что существенно снижает вероятность отказов и повреждений электропривода.

На настоящий момент низковольтные преобразователи на IGBT имеют более высокую цену на единицу выходной мощности, вследствие относительной сложности производства транзисторных модулей. Однако по соотношению цена/качество, исходя из перечисленных достоинств, они явно выигрывают у тиристорных, кроме того, на протяжении последних лет наблюдается неуклонное снижение цен на IGBT модули.

Главным препятствием на пути их использования в высоковольтном приводе с прямым преобразованием частоты и при мощностях выше 1 – 2 МВт на настоящий момент являются технологические ограничения. Увеличение коммутируемого напряжения и рабочего тока приводит к увеличению размеров транзисторного модуля, а также требует более эффективного отвода тепла от кремниевого кристалла.

Новые технологии производства биполярных транзисторов направлены на преодоление этих ограничений, и перспективность применения IGBT очень высока также и в высоковольтном приводе. В настоящее время IGBT транзисторы применяются в высоковольтных преобразователях в виде последовательно соединенных нескольких единичных модулей.

Структура и принцип работы низковольтного преобразователя частоты на IGBT транзисторах

Типовая схема низковольтного преобразователя частоты представлена на рис. 7. В нижней части рисунка изображены графики напряжений и токов на выходе каждого элемента инвертора.

Переменное напряжение питающей сети (uвх.)с постоянной амплитудой и частотой (U вх = const, f вх = const) поступает на управляемый или неуправляемый выпрямитель (1).

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения (uвыпр.) используется фильтр (2). Выпрямитель и емкостный фильтр (2) образуют звено постоянного тока.

С выхода фильтра постоянное напряжение u d поступает на вход автономного импульсного инвертора (3).

Автономный инвертор современных низковольтных преобразователей, как было отмечено, выполняется на основе силовых биполярных транзисторов с изолированным затвором IGBT. На рассматриваемом рисунке изображена схема преобразователя частоты с автономным инвертором напряжения как получившая наибольшее распространение.

В инверторе осуществляется преобразование постоянного напряжения ud в трехфазное (или однофазное) импульсное напряжение u и изменяемой амплитуды и частоты. По сигналам системы управления каждая обмотка электрического двигателя подсоединяется через соответствующие силовые транзисторы инвертора к положительному и отрицательному полюсам звена постоянного тока. Длительность подключения каждой обмотки в пределах периода следования импульсов модулируется по синусоидальному закону. Наибольшая ширина импульсов обеспечивается в середине полупериода, а к началу и концу полупериода уменьшается. Таким образом, система управления обеспечивает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя.Амплитуда и частота напряжения определяются параметрами модулирующей синусоидальной функции.

При высокой несущей частоте ШИМ (2 … 15 кГц) обмотки двигателя вследствие их высокой индуктивности работают как фильтр. Поэтому в них протекают практически синусоидальные токи.

В схемах преобразователей с управляемым выпрямителем (1) изменение амплитуды напряжения uи может достигаться регулированием величины постоянного напряжения ud, а изменение частоты – режимом работы инвертора.

При необходимости на выходе автономного инвертора устанавливается фильтр (4) для сглаживания пульсаций тока. (В схемах преобразователей на IGBT в силу низкого уровня высших гармоник в выходном напряжении потребность в фильтре практически отсутствует.)

Таким образом, на выходе преобразователя частоты формируется трехфазное (или однофазное) переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды (вых = var, f вых = var).

Сделать заказ на частотный преобразователь

Факторы глубины проплавления

В других статьях мы уже говорили о сплавлении металла, глубине проплавления и о том, когда большая глубина проплавления может оказаться полезной или вредной.  От каких факторов заивит глубина пролавления? Как ее можно регулировать?

Глубина проплавления — это расстояние, на которое наплавленный металл проникает в основной металл или в материал предыдущего прохода во время сварки. На Рисунке 1 показано поперечное сечение углового шва, на котором хорошо виден профиль проплавления.

Больше всего глубина проплавления зависит от силы сварочного тока (которая измеряется в амперах, или А). По мере увеличения силы сварочного тока глубина проплавления возрастает, по мере снижения — уменьшается. На Рисунке 2 показаны три сварные шва, сделанные на разных токах, но при тех же остальных настройках.

В процессах сварки на падающей вольтамперной характеристике (СС) сила тока является главной регулируемой переменной. Но случае процессов на жесткой ВАХ (CV) главными регулируемыми параметрами являются напряжение сварочного тока и скорость подачи сварочной проволоки, а сила тока варьируется с учетом скорости подачи проволоки. При увеличении скорости подачи сила тока для данного типа и диаметра проволоки также увеличивается. Соответственно, при снижении скорости подачи проволоки сила тока снижается.

Также существует еще несколько параметров, которые тоже влияют на глубину проплавления. Ниже мы обсудим, какое влияние эти параметры оказывают на глубину проплавления (при прочих равных). Заметьте, что на Рисунке 2 выше, а также на Рисунках 3, 5, 6 и 7, показаны сечения швов, выполненных с помощью сварки под слоем флюса (subarc). Сварка под флюсом была выбрана, чтобы продемонстрировать влияние различных параметров сварки (или его отсутствие), потому что в этом режиме оно выражено намного сильнее. Сварка под флюсом обычно проходит на высоких токах, высокой скорости подачи проволоки, относительно высоком напряжении и с применением проволоки большого диаметра. Хотя изменение этих параметров влияет на глубину проплавления и в других процессах, из-за более низкого сварочного тока и т. д. разница окажется не настолько большой.

• Полярность: глубина проплавления зависит от полярности сварочного тока. В большинстве случаев большая глубина проплавления достигается на постоянном токе обратной полярности (DC+), потому что дуга оказывается лучше сфокусирована на рабочей поверхности. Соответственно, постоянный ток прямой полярности обеспечивает меньшую глубину проплавления, потому что энергия дуги в основном поступает в электрод или проволоку, а не в рабочую пластину. Это относится к ручной дуговой сварке (SMAW), сварке в защитных газах (MIG/MAG), сварке порошковой проволокой (FCAW) и сварке под флюсом (SAW) (см. Рисунок 3). Исключением является аргонодуговая сварка (TIG), в случае которой влияние полярности на глубину проплавления полностью противоположно. В случае аргонодуговой сварки прямая полярность обеспечивает большую глубину проплавления (обратная в этом режиме обычно не используется).

  Некоторые новые модели источников для SAW-сварки дают возможность регулировать форму волны переменного сварочного тока, чтобы добиться оптимальной стабильности дуги и регулировать производительность наплавки и глубину проплавления.  Также они позволяют контролировать баланс переменного тока, смещение и частоту тока, что дает еще более широкие возможности контроля над характеристиками сварки.

Рисунок 3

• Процесс сварки: различные процессы сварки имеют разные характеристики проплавления. Например, SAW, FCAW и MIG/MAG (в режиме крупнокапельного, струйного или импульсного переноса металла) считаются процессами с большей глубиной проплавления. TIG, MIG-C (металлопорошковой проволокой) и MIG/MAG (в режиме переноса металла короткими замыканиями), напротив, считаются процессами с меньшей глубиной проплавления. Конечно, это также зависит от силы тока. Например, процесс сварки под флюсом обычно проходит на очень высоких токах, а MIG/MAG-сварка короткими замыканиями — на низких. Ручная дуговая сварка может иметь как большую, так и малую глубину проплавления в зависимости от используемых электродов.
• Сварочные материалы: даже в одном и том же процессе сварочные материалы разных классов могут иметь совершенно разные характеристики проплавления. Например, в режиме РДС электроды класса E6010 обычно имеют большую глубину проплавления, а электроды класса E7024 — меньшую. То же относится к процессу FCAW. Порошковая проволока класса E70T-1 обычно имеет большую глубину проплавления, класса E71T-1 — меньшую.
• Угол атаки электрода: угол наклона электрода в направлении сварки, влияет на то, как дуга направлена на рабочую поверхность. При угле атаки от 0° до 10° (т. е. если электрод почти перпендикулярен поверхности) глубина проплавления максимальна. По мере увеличения угла глубина проплавления снизится.
• Тип защитного газа: защитный газ тоже влияет на глубину проплавления. Защитные газы с высокой теплопроводимостью, например, 100-процентная двуокись углерода (CO₂) или 100-процентный гелий (He), вызывают более широкий и глубокий профиль проплавления. Защитные газы с низкой теплопроводимостью, например, 100-процентный аргон (Ar) или смеси Ar / CO₂ или Ar / кислород (O₂), приводят к менее глубокому профилю с сужением в середине (см. Рисунок 4). 

Рисунок 4

• Диаметр электрода: при сварке двумя электродами разных диаметров при одинаковой силе сварочного тока в случае электрода меньшего диаметра глубина проплавления окажется больше (см. Рисунок 5). Проволока меньшего диаметра имеет меньшую площадь сечения. Так как в обоих случаях через электрод проходит одинаковый ток, из-за этого концентрация или плотность тока в случае меньшего электрода оказывается выше. Из-за этой более высокой плотности тока электроды меньшего диаметра имеют большую глубину проплавления. Однако заметьте, что электроды любого диаметра имеют максимальный порог плотности тока, после которого сварочного дуга становится очень нестабильной. Поэтому при увеличении сварочного тока в какой-то момент понадобится перейти на электроды большего диаметра.

Рисунок 5

• Скорость сварки: скорость перемещения электрода вдоль сварного шва влияет на то, сколько времени есть у энергии дуги на то, чтобы проникнуть в основной материал в каждой отдельно взятой точке шва. По мере увеличения скорости сварки время нахождения дуги в отдельной точке шва снижается, из-за чего снижается глубина проплавления. По мере снижения скорости сварки время нахождения дуги в отдельной точке шва увеличивается, а глубина проплавления становится больше (см. Рисунок 6).

Рисунок 6

• Расстояние от контактного наконечника до изделия: в режимах MIG/MAG, FCAW и SAW на жесткой ВАХ (CV) при одинаковой скорости подачи проволоки и напряжении дуги по мере увеличения расстояния от контактного наконечника до изделия сопротивление на пути тока через электрод возрастет, потому что этот электрод (т.  е. металлический электропроводник) станет длиннее. Увеличение сопротивления при том же напряжении приведет к снижению силы тока (по закону Ома), что, в свою очередь, вызовет снижение глубины проплавления. Соответственно, при уменьшении расстояния от контактного наконечника до изделия сопротивление снижается, а сила тока и глубина проплавления увеличиваются. 

Напряжение дуги, напротив, не оказывает практически никакого влияния на глубину проплавления. Хотя изменения напряжения могут вызвать минимальные изменения глубины проплавления, его влияние по сравнению с силой тока и других перечисленных в этой статье переменных весьма ограничено. Напряжение дуги больше влияет на ее длину. При той же скорости подачи проволоки по мере увеличения напряжения дуги она удлиняется, по мере снижения напряжения — укорачивается. Длина дуги, в свою очередь, влияет на ширину и размер ее конуса. Если длина дуги снизится, конус дуги станет уже, а дуга — более сфокусированной (см. Рисунок 7). В результате получается узкий и выпуклый сварной шов, также может немного уменьшиться глубина проплавления.  Аналогичным образом при уменьшении длины конус дуги становится шире, а сама дуга — мягче. В результате шов становится более широким и плоским, а глубина проплавления может немного увеличиться. Влияние напряжения дуги на форму шва показано на Рисунке 8. Также заметьте, что швы, сделанные при напряжении 27, 34 и 45 вольт, несколько различаются по глубине проплавления (при одинаковых силе тока, скорости подачи проволоки и диаметре электрода). Учтите, что это крайне большая разброс в напряжении дуги — этот эксперимент был проведен только для того, чтобы проиллюстрировать эту статью. На практике напряжение дуги будет варьироваться всего на несколько вольт. Поэтому колебания глубины проплавления из-за такой малой разницы в напряжении будут пренебрежимо малы.

По иронии, многие сварщики полагают, что напряжение дуги как раз является главной переменной, которая оказывает наибольшее влияние на глубину проплавления. Напряжение иногда неправильно называют «жаром», и сварщики увеличивают напряжение или «жар», чтобы получить видимое увеличение глубины проплавления, или снижают, чтобы его уменьшить. Скорее всего это заблуждение вызвано тем, что при увеличении напряжения шов зрительно становится шире (как показано на Рисунке 8). Однако, как уже было сказано выше, эти изменения ширины шва вызваны сужением или расширением конуса дуги. Итоговая глубина проплавления при разном напряжении (при условии неизменной силы тока) практически одинакова.

Период, частота, амплитуда и фаза переменного тока

Период и частота переменного тока

Время, в течение которого совершается одно полное изме­нение ЭДС, то есть один цикл колебания или один полный оборот радиуса-вектора, называется периодом колебания пере­менного тока (рисунок 1).

Рисунок 1. Период и амплитуда синусоидального колебания. Период — время одного колебания; Аплитуда — его наибольшее мгновенное значение.

Период выражают в секундах и обозначают буквой Т.

Так же используются более мелкие единицы измерения периода это миллисекунда (мс)- одна тысячная секунды и микросекунда (мкс)- одна миллионная секунды.

1 мс =0,001сек =10^-3сек.

1 мкс=0,001 мс = 0,000001сек =10^-6сек.

1000 мкс = 1 мс.

Число полных изменений ЭДС или число оборотов ради­уса-вектора, то есть иначе говоря, число полных циклов колеба­ний, совершаемых переменным током в течение одной секунды, называется частотой колебаний переменного тока.

Частота обо­значается буквой f и выражается в периодах в секунду или в герцах.

Одна тысяча герц называется килогерцом (кГц), а миллион герц — мегагерцом (МГц). Существует так же единица гигагерц (ГГц) равная одной тысячи мегагерц.

1000 Гц = 10³ Гц = 1 кГц;

1000 000 Гц = 10⁶ Гц = 1000 кГц = 1 МГц;

1000 000 000 Гц = 10⁹ Гц = 1000 000 кГц = 1000 МГц = 1 ГГц;

Чем быстрее происходит изменение ЭДС, то есть чем бы­стрее вращается радиус-вектор, тем меньше период колебания Чем быстрее вращается радиус-вектор, тем выше частота. Таким образом, частота и период переменного тока являются величинами, обратно пропорциональными друг другу. Чем больше одна из них, тем меньше другая.

Математическая связь между периодом и частотой переменного тока и напряжения выра­жается формулами

Например, если частота тока равна 50 Гц, то период будет равен:

Т = 1/f = 1/50 = 0,02 сек.

И наоборот, если известно, что период тока равен 0,02 сек, (T=0,02 сек.), то частота будет равна:

f = 1/T=1/0,02 = 100/2 = 50 Гц

Частота переменного тока, используемого для освещения и промышленных целей, как раз и равна 50 Гц.

Частоты от 20 до 20 000 Гц называются звуковыми часто­тами. Токи в антеннах радиостанций колеблются с частотами до 1 500 000 000 Гц или, иначе говоря, до 1 500 МГц или 1,5 ГГц. Такие вы­сокие частоты называются радиочастотами или колебаниями высокой частоты.

Наконец, токи в антеннах радиолокационных станций, станций спутниковой связи, других спецсистем (например ГЛАНАСС, GPS) колеблются с частотами до 40 000 МГц (40 ГГц) и выше.

Амплитуда переменного тока

Наибольшее значение, которого достигает ЭДС или сила тока за один период, называется амплитудой ЭДС или силы переменного тока. Легко заметить, что амплитуда в масштабе равна длине радиуса-вектора. Амплитуды тока, ЭДС и напряжения обозначаются соответственно бук­вами Im, Em и Um (рисунок 1).

Угловая (циклическая) частота переменного тока.

Скорость вращения радиуса-вектора, т. е. изменение ве­личины угла поворота в течение одной секунды, называется угловой (циклической) частотой переменного тока и обозначается греческой буквой ? (оме­га). Угол поворота радиуса-вектора в любой данный момент относительно его начального положения измеряется обычно не в градусах, а в особых единицах — радианах.

Радианом называется угловая величина дуги окружности, длина которой равна радиусу этой окружности (рисунок 2). Вся окружность, составляющая 360°, равна 6,28 радиан, то есть 2.

Рисунок 2. Радиан.

Тогда,

1рад = 360°/2

Следовательно, конец радиуса-вектора в течение одного периода пробегают путь, равный 6,28 радиан (2). Так как в тече­ние одной секунды радиус-вектор совершает число оборотов, равное частоте переменного тока f, то за одну секунду его ко­нец пробегает путь, равный 6,28 * f радиан. Это выражение, характеризующее скорость вращения радиуса-вектора, и будет угловой частотой переменного тока — ?.

Итак,

?= 6,28*f = 2f

Фаза переменного тока.

Угол поворота радиуса-вектора в любое данное мгновение относительно его начального положения называется фазой переменного тока. Фаза характеризует величину ЭДС (или тока) в данное мгновение или, как говорят, мгновенное значение ЭДС, ее направление в цепи и направление ее изменения; фаза пока­зывает, убывает ли ЭДС или возрастает.

Рисунок 3. Фаза переменного тока.

Полный оборот радиуса-вектора равен 360°. С началом но­вого оборота радиуса-вектора изменение ЭДС происходит в том же порядке, что и в течение первого оборота. Следова­тельно, все фазы ЭДС будут повторяться в прежнем поряд­ке. Например, фаза ЭДС при повороте радиуса-вектора на угол в 370° будет такой же, как и при повороте на 10°. В обо­их этих случаях радиус-вектор занимает одинаковое положе­ние, и, следовательно, мгновенные значения ЭДС будут в обоих этих случаях одинаковыми по фазе.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

в индуктивной цепи, почему ток увеличивается при уменьшении частоты?

Почему ток (I) уменьшается при увеличении частоты в индуктивной цепи и наоборот?

Еще один вопрос из серии вопросов и ответов интервью по электротехнике и электронике.

Объясните утверждение, что « В индуктивной цепи, почему ток в цепи увеличивается при уменьшении частоты ».

Связанные вопросы:

Пояснение:

Мы знаем, что в цепях постоянного тока:

I = V / R,

А в случае цепей переменного тока:

I = V / Z

Где «полное сопротивление цепей переменного тока = полное сопротивление = Z = √ (R ² + (X _L — X _C ² )»

В случае индуктивной цепи:

• Z = √ (R ² + X _L ² )
• I = V / X _L или I = V / Z

Он показывает, что в индуктивной цепи ток обратно пропорционален индуктивности «L», а также индуктивному реактивному сопротивлению «X _L », поскольку индуктивность и индуктивные реактивные сопротивления прямо пропорциональны друг другу.

Давайте проверим на примере, как уменьшается ток при увеличении частоты в случае индуктивной цепи.

При частоте = 50 Гц

Предположим, индуктивная цепь, где:

• Напряжение = V = 3000 В
• Индуктивность = L = 0,1 Генри
• Сопротивление = R = 12 Ом
• Частота = f = 50 Гц

Найти индуктивное сопротивление;

X _L = 2π f L

X _L = 2 x 3. 1415 х 50 х 0,1

X _L = 31,415 Ом

Теперь сопротивление цепи:

Z = √ (R ² + X _L ² )

Z = √ (12 ² + 31,415 ² )

Z = 33,63 Ом

Наконец, ток в индуктивной цепи:

I = V / Z

I = 3000 В / 33,63 Ом

I = 89,20 А

Связанные вопросы:

При частоте = 60 Гц

Теперь мы увеличили частоту с 50 Гц до 60 Гц.

В = 3 кВ, R = 12 Ом, L = 0,1 Гн, f = 60 Гц.

X _L = 2π f L = 2 x 3,1415 x 60 x 0,1 = 37,7 Ом

Z = √ (R ² + X _L ² ) = √ (12 ² + 37,7 ² ) = 39,56 Ом

I = V / Z = 3 кВ / 39,56 Ом

I = 75,83 А

Заключение:

Мы видим, что, когда частота была 50 Гц , тогда ток цепи был 89. 20 А ,

Но когда частота цепи увеличилась с 50 Гц до 60 Гц , то ток уменьшился с 89,20 A до 75,83 A .

Следовательно доказано,

В индуктивной цепи, когда частота увеличивается, ток в цепи уменьшается, и наоборот.

f ∝ 1 / I

Устно или устно,

• Индуктивное реактивное сопротивление — это разновидность сопротивления.Когда сопротивление увеличивается, ток в цепи уменьшается, и наоборот.
• Индуктивность прямо пропорциональна индуктивному сопротивлению и частоте.

L ∝ f и L ∝ X _L

• Ток обратно пропорционален индуктивности, индуктивному сопротивлению и импедансу.

I ∝ 1 / L и I ∝ 1 / X _L и I ∝ 1 / Z

• Импеданс прямо пропорционален индуктивному сопротивлению

Z ∝ X _L

• В индуктивной цепи частота обратно пропорциональна току

I ∝ 1/ f

Связанные вопросы / ответы:

Что такое электрическая частота и почему это важно? | Дракс | Drax

Поддержание постоянной частоты нашего источника питания — это тонкий национальный баланс, требующий изменений менее чем за секунду.

Каждый раз, когда вы включаете чайник, зарядное устройство для телефона или любой другой электроприбор в Великобритании, вырабатываемая мощность — это то, что мы называем переменным током (AC). Это означает, что оно чередуется между положительным и отрицательным напряжением.

Это колебание известно как электрическая частота. Переменный ток, который колеблется 50 раз в секунду, как в Великобритании, имеет частоту 50 Гц (50 Гц).

Но какое это имеет значение?

Оборудование в вашем доме, на заводе или в офисе рассчитано на работу на частоте 50 Гц с жесткими допусками, поэтому очень важно поддерживать стабильную частоту нашего источника питания.

Вот почему каждый генератор в Англии, Шотландии и Уэльсе, подключенный к системе передачи высокого напряжения , синхронизируется с каждым другим генератором. Все они соединены вместе и вращаются на частоте 50 Гц, образуя единый стабильный источник питания.

Как регулируется частота?

Изменения спроса и предложения на электроэнергию могут иметь большое влияние на частоту сети. Например, если спрос на электроэнергию больше, чем предложения, частота будет падать.Или, если питания будет слишком много, частота возрастет.

И вероятность ошибки очень мала. Фактически, любая мощность с частотой всего на один процент выше или ниже стандартных 50 Гц рискует повредить оборудование и инфраструктуру, если она не исчезнет. Здесь вы можете увидеть, насколько частота в стране в настоящее время отклоняется от 50 Гц.

В Великобритании управление электрической частотой выполняет National Grid . Для обеспечения стабильности энергосистема заключает контракты с такими генераторами, как Drax power station , для предоставления услуг частотной характеристики, поэтому при изменении частоты в сети генерирующие блоки Drax могут реагировать автоматически.

Если частота увеличивается, турбина снижает расход пара. Если частота упадет, расход пара увеличится. В случае энергоблоков на электростанции Drax этот отклик срабатывает менее чем за одну секунду от начального отклонения частоты.

Изменение частоты напряжения

Отклонение от номинального напряжения:

В соответствии с NEMA MG 1, 12.44 двигатели должны успешно работать в рабочих условиях при номинальной нагрузке с колебаниями напряжения до следующих процентов от номинального напряжения:

1. Универсальные двигатели, кроме двигателей вентиляторов — плюс-минус 6 процентов (при номинальной частоте).
2. Асинхронные двигатели — плюс-минус 10 процентов (с номинальной частотой).

Характеристики при этих колебаниях напряжения не обязательно будут соответствовать стандартам, установленным для работы при номинальном напряжении.

Отклонение от номинальной частоты:

Двигатели переменного тока должны успешно работать в рабочих условиях при номинальной нагрузке и номинальном напряжении с изменением частоты до 5 процентов выше или ниже номинальной частоты.Характеристики в пределах этого изменения частоты не обязательно будут соответствовать стандартам, установленным для работы на номинальной частоте.

Комбинированное изменение напряжения и частоты:

Двигатели переменного тока должны успешно работать в рабочих условиях при номинальной нагрузке с комбинированным изменением напряжения и частоты до 10 процентов выше или ниже номинального напряжения и номинальной частоты, при условии, что изменение частоты не превышает 5 процентов.Характеристики в этом комбинированном варианте не обязательно будут соответствовать стандартам, установленным для работы при номинальном напряжении и номинальной частоте.

Влияние колебаний напряжения и частоты на работу асинхронных двигателей:

1. Асинхронные двигатели время от времени работают в цепях напряжения или частоты, отличных от тех, на которые они рассчитаны. В таких условиях характеристики двигателя будут отличаться от номинальных.Ниже приводится краткое изложение некоторых эксплуатационных результатов, вызванных небольшими изменениями напряжения и частоты, и указываются общие изменения, вызванные такими изменениями в рабочих условиях.
2. При увеличении или уменьшении напряжения на 10 процентов от значения, указанного на паспортной табличке, нагрев при номинальной мощности нагрузки может увеличиться. Такая работа в течение продолжительных периодов времени может ускорить разрушение системы изоляции.
3. В двигателе с нормальными характеристиками при полной номинальной мощности нагрузки 10-процентное увеличение напряжения по сравнению с указанным на паспортной табличке обычно приводит к значительному снижению коэффициента мощности.Снижение напряжения на 10 процентов ниже значения, указанного на паспортной табличке, обычно приводит к увеличению коэффициента мощности.
4. Заторможенный ротор и момент пробоя будут пропорциональны квадрату приложенного напряжения.
5. Увеличение напряжения на 10 процентов приведет к уменьшению скольжения примерно на 17 процентов, а уменьшение на 10 процентов увеличит скольжение примерно на 21 процент. Таким образом, если скольжение при номинальном напряжении составляет 5 процентов, оно будет увеличено до 6,05 процента, если напряжение будет уменьшено на 10 процентов.
6. Частота выше номинальной обычно улучшает коэффициент мощности, но снижает крутящий момент заторможенного ротора и увеличивает скорость, трение и потери на ветер. При частоте ниже номинальной скорость уменьшается, крутящий момент заторможенного ротора увеличивается, а коэффициент мощности уменьшается. Для определенных видов нагрузки двигателя, например, на текстильных фабриках, необходимо точное регулирование частоты.
7. Если изменение напряжения и частоты происходит одновременно, эффект будет наложен.Таким образом, если напряжение высокое, а частота низкая, крутящий момент заторможенного ротора будет значительно увеличен, но коэффициент мощности будет уменьшен, а повышение температуры увеличится при нормальной нагрузке.
8. Изложенное выше относится, в частности, к двигателям общего назначения. Они не всегда могут быть верными в отношении двигателей специального назначения, построенных для определенной цели или применительно к очень маленьким двигателям.

Работа универсальных многофазных 2-, 4- и 8-полюсных асинхронных двигателей переменного тока общей мощностью 60 Гц, работающих на частоте 50 Гц:

В то время как универсальные многофазные 2-, 4-, 6- и 8-полюсные асинхронные двигатели переменного тока с частотой 60 Гц не предназначены для работы на частоте 60 Гц в цепях с частотой 50 Гц, они могут удовлетворительно работать на частоте 50 Гц. цепей, если их номинальное напряжение и мощность в лошадиных силах соответственно уменьшены.Когда такие двигатели с частотой 60 Гц работают в цепях с частотой 50 Гц, подаваемое напряжение на частоте 50 Гц должно быть уменьшено до 5/6 от номинальной мощности двигателя в 60 Гц.

Когда двигатель 60 Гц работает от 50 Гц при напряжении 5/6 от 60 Гц и номинальной мощности л.с. , другие рабочие характеристики для режима 50 Гц следующие:

1. Скорость
   Синхронная скорость будет 5/6 от синхронной скорости 60 Гц, а скольжение будет составлять 6/5 от скольжения 60 Гц.
2. Torque
   Номинальный момент нагрузки в фунт-футах будет примерно таким же, как номинальный момент нагрузки 60 Гц в фунт-футах. Моменты при заторможенном роторе и пробойе в фунт-футах двигателей с частотой 50 Гц будут примерно такими же, как у двигателей с заторможенным ротором с частотой 60 Гц и с моментами пробоя в фунт-футах.
3. Ток заторможенного ротора
   Ток заторможенного ротора (ампер) будет примерно на 5 процентов меньше, чем ток заторможенного ротора 60 Гц (амперы).Буква кода на паспортной табличке двигателя, обозначающая кВА с заторможенным ротором на мощность, применима только к двигателю с номинальной частотой 60 Гц.
4. Коэффициент обслуживания
   Коэффициент обслуживания будет 1,0.
5. Повышение температуры
   Повышение температуры не должно превышать 90 ^° C.

Влияние напряжения свыше 600 В на характеристики низковольтных двигателей:

Многофазные двигатели обычно изготавливаются для номинального напряжения 575 В или менее и, как ожидается, будут удовлетворительно работать при изменении напряжения на плюс или минус 10 процентов. Это означает, что двигатели с таким уровнем изоляции могут успешно применяться до рабочего напряжения 635 вольт.

На основании испытаний, проведенных производителями двигателей с высоким потенциалом, и эксплуатационных характеристик в полевых условиях, было обнаружено, что там, где рабочее напряжение превышает 635 вольт, коэффициент безопасности изоляции снижается до уровня, несовместимого с надлежащими инженерными процедурами.

Ввиду вышеизложенного, двигатели с этим уровнем изоляции не должны применяться в энергосистемах с заземленной нейтралью или без нее, где напряжение превышает 630 вольт, независимо от используемого подключения двигателя.

50 Гц v 60 Гц | КСБ

Источники питания 50 Гц и 60 Гц наиболее часто используются в международных энергосистемах. В некоторых странах (регионах) обычно используется электросеть с частотой 50 Гц, в то время как в других странах используется электросеть с частотой 60 Гц.

• Переменный ток (AC) периодически меняет направление тока.
• Цикл — это время циклического изменения тока.
• Частота — это время изменения тока в секунду в герцах (Гц).
• Направление переменного тока изменяется 50 или 60 циклов в секунду, в соответствии со 100 или 120 изменениями в секунду, тогда частота составляет 50 Гц или 60 Гц.

ЧТО ТАКОЕ ГЕРЦ?

Герц, короче Гц, — это основная единица измерения частоты в ознаменование открытия электромагнитных волн немецким физиком Генрихом Рудольфом Герцем. В 1888 году немецкий физик Генрих Рудольф Герц (22 февраля 1857 — 1 января 1894), первый человек подтвердил существование радиоволн и внес большой вклад в электромагнетизм, поэтому единица измерения частоты в системе СИ названа в честь Герца. его.

ДЛЯ ЧЕГО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ Hz?

Гц (Герцы) — это единица частоты времени цикла вибрации электрической, магнитной, акустической и механической вибрации, т.е.е. количество раз в секунду (цикл / сек).

ЧТО ТАКОЕ 50 ГЕРЦ?

50 Гц (Гц) означает, что ротор генератора вращается 50 циклов в секунду, ток изменяется 50 раз в секунду вперед и назад, направление изменяется 100 раз. Это означает, что напряжение изменяется с положительного на отрицательное и с отрицательного на положительное напряжение, этот процесс преобразуется 50 раз в секунду. Электричество 380 В переменного тока и 220 В переменного тока имеют частоту 50 Гц.

Частота вращения двухполюсного синхронного генератора 50 Гц составляет 3000 об / мин.Частота переменного тока определяется числом полюсов генератора p и скоростью n , Гц = p * n /120. Стандартная частота сети составляет 50 Гц, что является постоянным значением. Для двухполюсного двигателя частота вращения n = 50 * 120/2 = 3000 об / мин; для 4-х полюсного двигателя частота вращения n = 50 * 120/4 = 1500 об / мин.

ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ 50 ГЕРЦ?
При увеличении частоты потребление меди и стали в генераторе и трансформаторе уменьшается, а также уменьшается вес и стоимость, но при этом увеличиваются индуктивности электрического оборудования и линии передачи, уменьшаются емкости и увеличиваются потери, тем самым снижение эффективности передачи. Если частота будет слишком низкой, материалы электрического оборудования увеличатся, а также станут тяжелыми и дорогостоящими, и огни будут явно мигать. Практика показала, что использование частот 50 Гц и 60 Гц является приемлемым.

МОЖЕТ ЛИ МОТОР 50 ГЕРЦ РАБОТАТЬ НА 60 ГЕРЦ?

Так как формула для регулирования синхронной скорости трехфазного двигателя: n = (120 * Гц ) / p , если это 4-полюсный двигатель, то при 50 Гц скорость будет 1500 Об / мин, тогда как при 60 Гц скорость будет 1800 об / мин.Поскольку двигатели являются машинами с постоянным крутящим моментом, то, применив формулу л.с., = ( крутящий момент * n ) / 5252, вы можете увидеть, 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. Применяется только в том случае, если соотношение В / Гц является постоянным, что означает, что при 50 Гц напряжение питания должно быть 380 В, а при 60 Гц напряжение питания потребуется. составлять 460 В. В обоих случаях соотношение В / Гц равно 7.6 В / Гц.

ЧТО ТАКОЕ 60 ГЕРЦ?

При 60 Гц ротор генератора вращается 60 циклов в секунду, ток изменяется 60 раз в секунду вперед и назад, направление меняется 100 раз. Это означает, что напряжение изменяется с положительного на отрицательное и с отрицательного на положительное напряжение, этот процесс преобразуется 60 раз в секунду. Электричество 480 В переменного тока и 110 В переменного тока имеют частоты 60 Гц.

Скорость двухполюсного синхронного генератора 60 Гц составляет 3600 об / мин. Частота переменного тока определяется числом полюсов генератора p и скоростью n, частот.= р * п / 120. Стандартная частота сети составляет 60 Гц, что является постоянным значением. Для 2-полюсного двигателя частота вращения n = 60 * 120/2 = 3600 об / мин; для 4-полюсного двигателя частота вращения n = 60 * 120/4 = 1800 об / мин.

КАК ИЗМЕНИТЬ 60 Гц НА 50 Гц

Преобразователь частоты может преобразовывать мощность переменного тока фиксированной частоты (50 Гц или 60 Гц) в переменную частоту, мощность переменного напряжения через преобразование переменного тока → постоянного тока → переменного тока, выводить чистую синусоидальную волну, и регулируемая частота и напряжение. Это отличается от частотно-регулируемого привода, который предназначен только для управления скоростью двигателя, а также от обычного стабилизатора напряжения.Идеальный источник питания переменного тока — это стабильная частота, стабильное напряжение, сопротивление примерно равно нулю и форма волны напряжения — чистая синусоида (без искажений). Выходной сигнал преобразователя частоты очень близок к идеальному источнику питания, поэтому все больше и больше стран используют источник питания преобразователя частоты в качестве стандартного источника питания, чтобы обеспечить наилучшую среду электропитания для приборов для оценки их технических характеристик.

50 Гц по сравнению с 60 Гц ПРИ РАБОЧЕЙ СКОРОСТИ

Основная разница между 50 Гц (Герцы) и 60 Гц (Герцы) заключается просто в том, что частота 60 Гц на 20% выше по частоте.Для генератора или насоса с асинхронным электродвигателем (простыми словами) это означает 1500/3000 об / мин или 1800/3 600 об / мин (для 60 Гц). Чем ниже частота, тем меньше потери в стали и потери на вихревые токи. Уменьшите частоту, скорость асинхронного двигателя и генератора будет ниже. Например, при 50 Гц генератор будет работать со скоростью 3000 об / мин против 3600 об / мин при 60 Гц. Механические центробежные силы будут на 20% выше при частоте 60 Гц (стопорное кольцо обмотки ротора должно выдерживать центробежную силу при проектировании).

Но с более высокой частотой выходная мощность генератора и асинхронных двигателей будет выше для двигателя / генератора того же размера из-за более высокой скорости на 20%.

50 Гц VS 60 Гц ПО КПД

Конструкция таких магнитных машин такова, что они действительно одно или другое. В некоторых случаях это может сработать, но не всегда. Переключение между разными частотами источника питания, безусловно, повлияет на эффективность и может означать необходимость снижения номинальных значений. Между системами 50 Гц и 60 Гц существует небольшая реальная разница, если оборудование рассчитано на соответствующую частоту.

Важнее иметь стандарт и придерживаться его. Более существенное различие состоит в том, что системы 60 Гц обычно используют 110 В (120 В) или около того для внутреннего источника питания, в то время как системы 50 Гц, как правило, используют 220 В, 230 В и т. Д. Для разных стран. Это приводит к тому, что домашняя проводка должна быть в два раза больше сечения для системы 110 В при той же мощности. Однако оптимальной считается система около 230 В (размер провода и требуемая мощность по сравнению с безопасностью).

60 Гц ЛУЧШЕ, ЧЕМ 50 Гц?

Нет большой разницы между 50 Гц и 60 Гц, в принципе ничего плохого или хорошего.Для независимого энергетического оборудования, такого как корабли, самолеты или изолированные области, такие как газовые / нефтяные установки, может быть разработана любая частота (например, 400 Гц) в зависимости от пригодности.

Источник: http://www.gohz.com/difference-between-50hz-and-60hz-frequency

РАБОТА ДВИГАТЕЛЕЙ 60 Гц, 50 ГЦ быть специально спроектированным и изготовленным для 50 Гц. Часто доставка продуктов с частотой 50 Гц такова, что желателен альтернативный образ действий с использованием продуктов с частотой 60 Гц.

Общие правила эксплуатации двигателей 60 Гц в системах 50 Гц касаются того факта, что напряжение за цикл должно оставаться постоянным при любом изменении частоты. Кроме того, поскольку двигатель будет работать только на пяти шестых от скорости 60 Гц, выходная мощность в лошадиных силах при 50 Гц ограничена максимум пятью шестыми от номинальной мощности.

Источник: U.S. Motors http://www.usmotors.com/TechDocs/ProFacts/50Hz-Operation-60Hz.aspx

ЧТО НУЖНО УЧИТАТЬ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ 50 ГЦ НА 60 ГЦ?

Машины, импортируемые в США, часто рассчитаны на рабочую частоту 50 Гц, если только они не спроектированы для работы на частоте 60 Гц.. Это может быть проблематично для электродвигателей. Это особенно актуально при работе насосов и вентиляторов с нагрузкой.

Часто дистрибьюторы и покупатели этого оборудования предполагают, что производитель оригинального оборудования принял это во внимание. Это распознается, когда двигатели поступают в ремонт, разгоряченные от перегрузки.

Преобразователь частоты (VFD) может использоваться для правильного решения проблем, связанных с работой оборудования с частотой 50 Гц и частотой 60 Гц.

Скорость двигателя прямо пропорциональна рабочей частоте.Изменение рабочей частоты насоса или вентилятора увеличивает рабочую скорость и, как следствие, увеличивает нагрузку на двигатель. Нагрузка насоса или вентилятора — это нагрузка с переменным крутящим моментом. Нагрузка с переменным крутящим моментом зависит от куба скорости.

Двигатель 50 Гц, работающий на частоте 60 Гц, будет пытаться вращаться с увеличением скорости на 20%. Нагрузка станет в 1,23 (1,2 x 1,2 x 1,2) или в 1,73 раза больше (173%), чем на исходной частоте. Переконструировать двигатель для такого увеличения мощности невозможно.

Одним из решений может быть модификация приводного оборудования для уменьшения нагрузки. Это может включать в себя обрезку диаметра крыльчатки вентилятора или крыльчатки для обеспечения такой же производительности при 60 Гц, как и у агрегата при 50 Гц. Для этого потребуется консультация с производителем оборудования. Есть и другие соображения, связанные с увеличением скорости помимо увеличения нагрузки. К ним относятся механические ограничения, пределы вибрации, рассеивание тепла и потери.

Лучшее решение — использовать двигатель с той скоростью, на которую он был рассчитан.Если это 50 Гц, то можно установить частотно-регулируемый привод. Эти приводы преобразуют сетевую мощность 60 Гц в мощность 50 Гц на клеммах двигателя.

Это решение дает множество других преимуществ. К этим преимуществам относятся:

• повышенная эффективность
• регулировка мощности (часто лучше, чем предоставит электросеть)
• защита двигателя от перегрузки по току
• улучшенное управление скоростью
• программируемый выход для выполнения других задач
• повышенная производительность.

Источник: Precision Electric, Inc., Автор: Craig Chamberlin , 25 ноября 2009 г.

http://www.precision-elec.com/faq-vfds-are-there- вещи, которые следует учитывать при работе оборудования 50 Гц при 60 Гц /

Цепные эффекты | Сигналы переменного тока смешанной частоты

Принцип несинусоидальных повторяющихся форм волны, эквивалентных серии синусоидальных волн на разных частотах, является фундаментальным свойством волн в целом и имеет большое практическое значение при изучении цепей переменного тока.

Это означает, что каждый раз, когда у нас есть форма волны, которая не имеет идеально синусоидальной формы, рассматриваемая схема будет реагировать так, как если бы на нее одновременно накладывалась совокупность напряжений различной частоты.

Когда цепь переменного тока подвергается воздействию источника напряжения, состоящего из смеси частот, компоненты в этой цепи по-разному реагируют на каждую составляющую частоту. Любой реактивный компонент, такой как конденсатор или катушка индуктивности, будет одновременно представлять уникальный импеданс для каждой частоты, присутствующей в цепи.

К счастью, анализ таких схем стал относительно простым благодаря применению теоремы суперпозиции , рассматривающей многочастотный источник как набор одночастотных источников напряжения, соединенных последовательно, и анализа схемы для одного источника за раз, суммирование результатов в конце для определения общей суммы:

Цепь, управляемая комбинацией частот: 60 Гц и 90 Гц

Схема анализа только для источника 60 Гц:

Схема для решения 60 Гц

Анализ схемы только для источника 90 Гц:

Схема решения 90 Гц

Наложив падение напряжения на резисторы R и C, получаем:

Поскольку два напряжения на каждом компоненте находятся на разных частотах, мы не можем объединить их в одно значение напряжения, как если бы мы складывали вместе два напряжения с разной амплитудой и / или фазовым углом на одной и той же частоте.

Обозначение комплексных чисел дает нам возможность представлять амплитуду сигнала (полярную величину) и фазовый угол (полярный угол), но не частоту.

Что мы можем сказать из этого применения теоремы суперпозиции, так это то, что на конденсаторе будет больше напряжения 60 Гц, чем напряжение 90 Гц. Как раз обратное верно для падения напряжения на резисторе.

Это стоит отметить, особенно в свете того факта, что два источника имеют одинаковое напряжение.Именно такой неравномерный отклик схемы на сигналы разной частоты будет предметом нашего особого внимания в следующей главе.

Мы также можем применить теорему суперпозиции к анализу цепи, питаемой несинусоидальным напряжением, например прямоугольной волной. Если мы знаем ряд Фурье (эквивалент нескольких синусоидальных / косинусоидальных волн) этой волны, мы можем рассматривать его как происходящий из последовательно соединенной цепочки из нескольких источников синусоидального напряжения с соответствующими амплитудами, частотами и фазовыми сдвигами.

Излишне говорить, что это может быть трудоемкой задачей для некоторых форм сигналов (считается, что точный ряд Фурье прямоугольной формы выражается с точностью до девятой гармоники, или всего пяти синусоидальных волн!), Но это возможно. Я упоминаю об этом не для того, чтобы напугать вас, а для того, чтобы проинформировать вас о потенциальной сложности, скрывающейся за, казалось бы, простыми формами сигналов.

Реальная схема будет реагировать на питание от прямоугольной волны точно так же, как от бесконечной серии синусоидальных волн с нечетно-кратными частотами и убывающими амплитудами.

Известно, что это приводит к неожиданным резонансам цепи, перегреву сердечника трансформатора и катушки индуктивности из-за вихревых токов, электромагнитного шума в широких диапазонах частотного спектра и т.п. Технические специалисты и инженеры должны быть осведомлены о потенциальных эффектах несинусоидальных сигналов в реактивных цепях.

Известно, что гармоники проявляют свое действие также в форме электромагнитного излучения.

Были проведены исследования потенциальных опасностей использования портативных компьютеров на борту пассажирских самолетов, со ссылкой на тот факт, что высокочастотные прямоугольные «часовые» сигналы напряжения компьютеров способны генерировать радиоволны, которые могут мешать работе электронной навигационной системы самолета. оборудование.

Достаточно плохо, что типичные частоты тактового сигнала микропроцессора находятся в пределах диапазона радиочастот самолета, но еще хуже то, что гармонические кратные этих основных частот охватывают еще больший диапазон из-за того, что напряжения тактового сигнала имеют квадратную форму. -волна по форме, а не синусоида.

Электромагнитное «излучение» такого рода может быть проблемой и в промышленных приложениях, поскольку гармоники присутствуют в очень больших количествах из-за (нелинейного) электронного управления мощностью двигателя и электропечи.

Основная частота линии электропередачи может составлять только 60 Гц, но эти кратные частоты гармоник теоретически простираются до бесконечно высоких частотных диапазонов. Низкочастотное напряжение и ток в линии электропередач не излучают в космос так же хорошо, как электромагнитная энергия, но высокие частоты излучают.

Кроме того, емкостная и индуктивная «связь», вызванная проводниками в непосредственной близости, обычно более сильна на высоких частотах. Сигнальная проводка рядом с силовой проводкой будет иметь тенденцию «улавливать» гармонические помехи от силовой проводки в гораздо большей степени, чем чистые синусоидальные помехи.

Эта проблема может проявиться в промышленности, когда старые средства управления двигателем заменяются новыми, твердотельными электронными средствами управления двигателем, обеспечивающими большую энергоэффективность.

Внезапно на сигнальную проводку может появиться странный электрический шум, которого никогда не было, потому что старые элементы управления никогда не генерировали гармоники, а эти высокочастотные гармонические напряжения и токи имеют тенденцию индуктивно и емкостно «связываться» с соседними проводниками лучше, чем любые сигналы 60 Гц от старых элементов управления.

ОБЗОР:

• Любая регулярная (повторяющаяся) несинусоидальная форма волны эквивалентна определенной серии синусоидальных / косинусоидальных волн разных частот, фаз и амплитуд, плюс при необходимости напряжение смещения постоянного тока. Математический процесс определения эквивалента синусоидальной формы волны для любой формы волны называется анализ Фурье .
• Многочастотные источники напряжения могут быть смоделированы для анализа путем последовательного подключения нескольких одночастотных источников напряжения.Анализ напряжений и токов выполняется с помощью теоремы суперпозиции. ПРИМЕЧАНИЕ: наложенные напряжения и токи разных частот не могут быть суммированы вместе в форме комплексных чисел, поскольку комплексные числа учитывают только амплитуду и фазовый сдвиг, но не частоту!
• Гармоники могут вызывать проблемы из-за наложения нежелательных («шумовых») сигналов напряжения на близлежащие цепи. Эти нежелательные сигналы могут поступать посредством емкостной связи, индуктивной связи, электромагнитного излучения или их комбинации.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Зачем нам нужна одна и та же частота для всей страны

Современный мир находится в изменчивой, бурлящей сети электричества. Согласно государственной статистике, в 2015 году Великобритания потребила около 303 тераватт-часов (ТВтч) электроэнергии. Вокруг гудит очень много энергии, и в этой стране мы считаем само собой разумеющимся, что электричество находится под контролем. Это означает, что источник питания, входящий в ваш дом или на работу, надежен и не сработает в блоке предохранителей.Короче говоря, это означает, что ваш мобильный телефон будет заряжаться, а стиральная машина будет продолжать отжим.

Но производство и циркуляция электричества на безопасном, пригодном для использования уровне — непростая задача. Одним из наиболее игнорируемых аспектов этого является электрическая частота и то, как она регулируется.

Что такое электрическая частота?

Чтобы понять важность частоты, нам нужно понять пару важных моментов, касающихся выработки электроэнергии. Генераторы работают за счет преобразования кинетической энергии вращающейся турбины в электрическую.В парогенераторах (например, на электростанции Drax) пар высокого давления вращает турбину, которая вращает ротор, установленный внутри статора. Медный провод намотан на ротор, заряженный электричеством, это превращает его в электромагнит с северным и южным полюсами.

Статор состоит из больших тяжелых медных стержней, окружающих ротор. Когда ротор вращается, его магнитное поле проходит через медные стержни и индуцирует электрический ток, который направляется в систему передачи.

Поскольку магнитное поле имеет северный и южный полюс, медные стержни испытывают изменение направления магнитного поля каждый раз, когда вращается ротор. Это заставляет электрический ток менять направление дважды за оборот и называется переменным током (AC). Фактически, в статоре есть три набора медных шин, производящих три электрических выхода или фазы, называемых красным, желтым и синим.

Электрическая частота является мерой скорости этого колебания и измеряется в количестве изменений в секунду, также называемых герцами (Гц). Генератор с двумя магнитными полюсами, работающий со скоростью 3000 об / мин, вырабатывает электричество с частотой 50 Гц.

Почему это важно?

Поддержание постоянной электрической частоты важно, потому что несколько частот не могут работать вместе, не повредив оборудование. Это имеет серьезные последствия при обеспечении электроэнергией в национальном масштабе.

Точная цифра менее важна, чем необходимость поддерживать стабильную частоту во всех подключенных системах.В Великобритании частота сети составляет 50 Гц. В США это 60 Гц. В Японии западная половина страны работает с частотой 60 Гц, а восточная половина страны работает с частотой 50 Гц — цепочка электростанций в центре страны повышает и понижает частоту электричества, когда оно течет между ними. сетки.

Придерживаться одной национальной частоты — это командное усилие. Каждый генератор в Англии, Шотландии и Уэльсе, подключенный к системе передачи высокого напряжения, синхронизируется с каждым другим генератором.

Когда выходная мощность любой из трех фаз — красной, желтой или синей — находится на пике, выходная мощность всех других фаз того же цвета на всех остальных генерирующих установках в Великобритании также находится на пике. Все они соединены вместе — синхронизированы — для создания единого однородного источника питания, обеспечивающего стабильность и гарантированное качество.

Как регулируется частота?

Проблема в том, что частоту трудно контролировать — если точное количество используемой электроэнергии не соответствует выработке, это может повлиять на частоту электричества в сети.

Например, если спрос на электроэнергию больше, чем предложения, частота упадет. Если питания будет слишком много, частота возрастет. Что еще более деликатно, здесь есть очень небольшая погрешность. В Великобритании все, что всего на 1% выше или ниже стандартных 50 Гц, может привести к повреждению оборудования и инфраструктуры. (Посмотрите, насколько частота в стране в настоящее время отклоняется от 50 Гц.)

Управление частотой электроснабжения возлагается на оператора системы передачи высокого напряжения страны (Национальная электросеть в Великобритании).Сеть может дать указание производителям энергии, таким как Drax, заставить их генерирующие агрегаты автоматически реагировать на изменения частоты. Если частота увеличивается, турбина снижает расход пара. Если он упадет, он увеличится, изменив электрическую мощность — изменение, которое должно произойти за секунды.

В случае энергоблоков на электростанции Drax, реакция начинается менее чем через секунду от начального отклонения частоты. Силы инерции во вращающемся генераторе помогают замедлить скорость изменения частоты, действуя как амортизаторы на подвеску автомобиля, что сводит к минимуму большие колебания частоты.

Частота в быстро меняющейся системе

Не все технологии производства электроэнергии подходят для обеспечения качественной частотной характеристики, и по мере того, как Великобритания переходит к экономике с низким уровнем выбросов углерода, вспомогательные услуги, такие как стабилизация частоты, становятся все более важными.

Ни солнце, ни ветер нельзя так легко контролировать. Можно регулировать мощность ветра вниз или сдерживать ветровые турбины, чтобы включить повышающую частотную характеристику при достаточном ветре.

Аналогичным образом солнечные панели можно включать и выключать для имитации частотной характеристики. Поскольку солнечные фермы так широко разбросаны и имеют тенденцию быть встроенными, то есть они работают за пределами национальной системы, National Grid не так просто инструктировать и контролировать их. И ветер, и солнце не обладают инерцией, поэтому также отсутствует важнейший демпфирующий эффект. Использование этих технологий прерывистого или зависящего от погодных условий производства электроэнергии для управления частотой может быть дорогостоящим по сравнению с тепловыми электростанциями.

И нынешний парк ядерных реакторов не является гибким — ядерные реакторы в Великобритании были спроектированы для непрерывной работы при высоких нагрузках (известной как мощность базовой нагрузки). Хотя они не могут предоставлять услуги частотной характеристики, атомные электростанции страны инерционны.

В двадцать раз быстрее

Технологии производства тепловой энергии, такие как возобновляемая биомасса или ископаемые виды топлива, такие как уголь и газ, идеально подходят для масштабных услуг по частотной характеристике, поскольку их можно легко увеличить или уменьшить.Поскольку и подача топлива в их котлы, и пар в их турбинах можно регулировать, тепловые энергоблоки мощностью 645 МВт на Drax имеют возможность реагировать на потребности сети всего за полсекунды или меньше, полностью изменяя свою мощность в менее одной секунды и сохраняют реакцию в течение многих минут или даже часов.

До внедрения больших объемов ветровой и солнечной генерации почти все генераторы (за исключением ядерных), работающие в системе, могли обеспечивать частотную характеристику. Поскольку эти генераторы все чаще заменяются прерывистыми технологиями, системный оператор должен искать новые услуги для поддержания стабильности системы.

Примером может служить недавний тендер National Grid по расширенной частотной характеристике, в котором требовалось решение, которое может обеспечить стабилизацию частоты менее чем за секунду — в 20 раз быстрее, чем первичная реакция, обеспечиваемая существующими тепловыми электростанциями. Дракс была единственной тепловой электростанцией, участвовавшей в проекте, однако все контракты были выиграны проектами аккумуляторов.

Частота будущего

Принимая во внимание сокращение производства ископаемого топлива и неопределенность в отношении нашего энергоснабжения в будущие десятилетия, National Grid проводит консультации о том, как лучше всего использовать такие услуги, как частотная характеристика. Идеальный сценарий для National Grid — это сценарий, при котором услуги могут все больше и больше поступать из надежных, гибких и доступных форм низкоуглеродного производства или реагирования на спрос.

Атомные электростанции следующего поколения, как и некоторые из них, уже работающие во Франции, могут предоставлять услуги частотной характеристики.Однако до начала эксплуатации первого урожая нового урожая, Hinkley C, осталось около десяти лет. Точно так же солнечная или ветровая энергия в сочетании с аккумулятором, расплавленной солью или хранением на маховике обеспечит повышенный уровень гибкости в предстоящие десятилетия по мере снижения затрат на хранение.

Благодаря выработке электроэнергии на Drax с использованием прессованных древесных гранул, одной из форм устойчивой биомассы, Великобритания уже вступила в эпоху, когда частотная характеристика с низким содержанием углерода может стать основой более надежной и чистой системы.

Эта история является частью серии статей, посвященных малоизвестным рынкам электроэнергии в области услуг по балансировке, услуг по поддержке системы и вспомогательных услуг. Подробнее о черном пуске , инерция системы , резервная мощность и реактивная мощность. Просмотрите сводку на Великое равновесие: что нужно для поддержания стабильности энергосистемы и узнать, что ждет впереди, прочитав Балансировка для возобновляемых источников энергии будущего и Поддержание стабильности электросети во время быстрой декарбонизации.

Портал | Низкая частота (0,1 Гц – 1 кГц)

1. Домой
2. Последствия
3. Низкая частота (0,1 Гц – 1 кГц)

Электрические и магнитные поля рассматриваются отдельно в контексте полей крайне низкой частоты. Они по-разному влияют на человека и биологические системы. Электрические поля и токи индуцируются внутри тела под воздействием магнитных полей крайне низкой частоты.Поля и токи, индуцируемые в организме, взаимодействуют с собственными электрическими полями и токами организма, которые играют важную роль в биологических функциях (например, в проведении нервных стимулов или в передаче сигнала через клеточные мембраны посредством ионных токов. Низкочастотные электрические поля влияют на электрические токи на поверхности тела.При низкой плотности магнитного потока или напряженности поля ниже предельных значений для профессионального воздействия эти эффекты в большинстве случаев незаметны и не представляют опасности для здоровья (LUBW, стр.104-105).

В общем, эффекты этих полей зависят от силы полей, частоты полей, ориентации тела в полях и расстояния между человеком и источником поля. С увеличением расстояния поля уменьшаются. Также анатомические характеристики (например, площадь поперечного сечения, форма и поза) в зависимости от направления поля и заземления тела играют роль в электрических полях.

Электрические поля чрезвычайно низкой частоты

Внешние электрические поля крайне низкой частоты искажаются присутствием тела и создают напряженность электрического поля на поверхности тела за счет передачи заряда, сила которого зависит от размера, формы, частей и заземления тело и его ориентация в поле.Электрическая зарядка поверхности, например поверхность кожи и волосы возникают, как в статических полях. В зависимости от напряженности электрического поля эти поверхностные эффекты могут быть заметны из-за микроразрядов и движения волос, которые отталкиваются друг от друга и затем распрямляются. Однако на сегодняшний день не известно о значимых прямых воздействиях на здоровье электрических полей крайне низкой частоты, которые могли бы возникнуть в результате зарядки поверхности тела, за исключением возможного стресса, вызванного длительным воздействием микрошоков (см.Статические поля (0 Гц)) (ICNIRP, стр. 819).

В дополнение к этим поверхностным эффектам внешние чрезвычайно низкочастотные электрические поля вызывают пространственно изменяемые плотности заряда внутри тела за счет движения электрических зарядов (электростатическая индукция). Индуцированное электрическое поле внутри тела в несколько сотен тысяч или миллионов раз слабее, чем индуцируемое внешнее поле 50/60 Гц (ICNIRP, стр. 819; LUBW, стр. 103). В зависимости от области тела и напряженности индуцированного поля на поверхности тела, плотности индуцированных электрических токов тела различаются (см. Рисунок), и хорошее заземление обычно увеличивает эти токи.Однако плотности тока, которые возникают в нашей повседневной жизни (например, вызванные линиями электропитания), имеют максимальное значение в несколько мА / м², что слишком мало для стимуляции нервов и мышц, и поэтому они безвредны (см. Рисунок ниже, «Предельные значения для ощутимых / измеряемых эффектов» в разделе «чрезвычайно низкочастотные магнитные поля»).

Внешнее электрическое поле вызывает электрический заряд поверхности тела человека и (в случае переменного поля) очень низкие внутренние токи тела.Таким образом, действие электрического поля в основном ограничивается поверхностью тела.

Магнитные поля сверхнизкой частоты

Магнитные поля сверхнизкой частоты практически беспрепятственно проникают в тело. Преобладающий возможный эффект — это стимулирующее действие магнитно-индуцированных электрических полей и телесных токов (так называемых вихревых токов) внутри тканей (см. Рисунок). Сила индуцированных токов зависит от частоты, плотности магнитного потока и пространственного распределения (т. е.е. напряженность поля в каждой точке пространства) магнитного поля и площадь поперечного сечения тела, через которую проникает магнитное поле. Когда определенные пределы превышаются, это может вызвать ощутимую стимуляцию сенсорных рецепторов, нервных и мышечных клеток (см. Рисунок ниже, «предельные значения для ощутимых / измеримых эффектов»). В этом случае играют роль поляризационные эффекты ионов, которые вызваны полями, поскольку проводимость стимулов в нервных клетках действует через ионные токи через клеточные мембраны.

Внешнее магнитное поле крайне низкой частоты вызывает в организме человека вихревые токи. Поле проникает в тело. На упрощенном рисунке показаны вихревые токи переменного магнитного поля, перпендикулярного оси тела. Описанные эффекты индуцированных полей и токов не заметны ниже предельных значений индуцированных полей и токов в нашей повседневной жизни.

Собственные поля тела, создаваемые естественной стимуляцией нервов, имеют плотность тока до 10 мА / м. ² . Еще более высокие плотности тока возникают локально в сердечной мышце и в головном мозге (LUBW, стр. 104). Токи, создаваемые внешними полями, воспринимаются сенсорными рецепторами на коже или в глазах только при плотностях тока выше 10 мА / м ² и могут вызывать раздражение или ухудшение в случае многократного воздействия. Острый риск для здоровья, связанный с стимуляцией нервов, скелетных мышц или сердечной мышцы, вызван только локально индуцированными полями с плотностью тока более 100 мА / м ² .От силы индуцированных полей и токов зависит, будут ли эффекты обратимыми или возникнут необратимые повреждения вплоть до ожогов и других повреждений тканей.

Основные ограничения для переменных полей крайне низкой частоты (см. Основные ограничения) состоят из предельных значений (индуцированных) внутренних электрических полей в организме, полученных в результате научных исследований (включая запас прочности), чтобы исключить раздражающие, ухудшающие или опасные телесные токи. Однако, поскольку основные ограничения трудно измерить внутри тела, производные предельные значения (см.главу Контрольные уровни) указаны в инструкциях по ограничению воздействия электромагнитных полей на человека. Эти предельные значения определяют максимальные уровни внешних электрических и магнитных полей для обеспечения соблюдения основных ограничений. Эффекты возникают на разных порогах в зависимости от частоты полей. В качестве примера на следующем рисунке показана установка общедоступных предельных значений для полей 50 Гц. Все ощутимые и измеримые эффекты возникают только выше обязательных предельных значений.

Пороги для плотности магнитного потока и напряженности электрического поля (логарифмическая шкала) для ощутимых или измеряемых эффектов и производные предельные значения при 50 Гц в соответствии с 26. BImSchV (см. Предельные значения в Германии (для широкой публики) Раздел: «предельные значения мощности линий »)

Фосфены — это зрительные ощущения, вызываемые так называемыми неадекватными раздражителями (например, механическими, электрическими или магнитными раздражителями), даже когда глаза закрыты. Фосфены могут вызываться, среди прочего, магнитными или электрическими полями и проявляться в виде вспышек на периферии поля зрения.В зависимости от типа поля эти эффекты называются магнитофосфенами и электрофосфенами. Они вызваны стимуляцией зрительного нерва или нервных клеток сетчатки индуцированными электрическими полями в тканях тела.

На частотах ниже 100 Гц фосфены провоцируются в ткани индуцированными электрическими полями 50–100 мВ / м и более (ICNIRP, стр. 821). В случае магнитофосфенов такие индуцированные электрические поля в глазу вызываются внешними чрезвычайно низкочастотными магнитными полями с плотностью магнитного потока около 5 мТл и более при 20 Гц, при 50 Гц порог составляет около 10 мТл: см. Рис. .«Пороги плотности магнитного потока и напряженности электрического поля»; ср. ICNIRP, стр. 820; Lövsund et al., 1980). В случае электрофосфенов порог провокации раздражителя внешними электрическими полями частотой 50 Гц составляет несколько сотен кВ / м (см. Рис. «Пороги для плотности магнитного потока и напряженности электрического поля»). Однако электрические поля 50 Гц такой величины обычно не возникают во время современных технических процессов или вблизи линий электропередач (BMAS, стр. 3).

В целом магнитофосфены и электрофосфены обратимы и безвредны, как и колебания волос в электрическом поле.Однако они могут иметь раздражающее действие в производственных условиях и, следовательно, предотвращаются соответствующими базовыми ограничениями (см. Главу Основные ограничения). Для населения основные ограничения уменьшены в 5 раз по сравнению с предельными значениями профессионального воздействия, которые лежат непосредственно ниже минимального уровня срабатывания фосфенов (ICNIRP, стр. 823).

Серьезное раздражение нервов и мышц может быть вызвано внешними магнитными полями с частотой 50 Гц выше 500 мТл (или электрическими полями в несколько миллионов В / м, BMAS, стр.3). В первую очередь они могут вызвать фибрилляцию желудочков.