Brigadir писал(а):Обьясню подробно, чтобы не гадали....
Почему 3 фазы, а не одна? То же люди умные считали - в средней точке 3 фаз стекается в 0(фазы компенсируются) и за счет 3 фаз крутяться моторы практически без потерь. ...
Не а, тут главный критерий - передаваемая на расстояние мощность.
При 3х фазах минимальный расход проводов при максимальной передаче мощности.
Потому используются 3х фазные сети повсеместно.
Развитие систем электроснабжения в основном определялось требованиями индустриальной эпохи, в которую и произошло их становление. На заре электрификации, когда никто еще и не мечтал о разнообразных радиоустройствах и, тем более, вычислительной технике, электричество было нужно в основном для превращения его в механическую работу (промышленные электродвигатели) и освещения. Ессно, лампочка может работать что на переменном, что на постоянном токе с одинаковым успехом. А вот с промышленными применениями сложнее. Тут преимущество имеет как раз трехфазный переменный ток, так как:
1. При трех фазах передаем в три раза больше мощности, чем при паре фаза/ноль, при этом экономя на меди, ибо если передавать по однофазной системе к каждой фазе нужен ноль. При трехфазной системе, как известно, по нулю ток не течет (при сбалансированной нагрузке!), соответственно, экономим на проводе.
2. Простые в изготовлении и обслуживании => надежные и дешевые (сравнительно) двигатели - трехфазной машине не нужен коллектор - ротор можно сделать по типу "беличьего колеса".
3. Переменный ток можно легко трансформировать - удобно и дешево.
Почему 220В?
Опять же, из экономических соображений, потребителю выгоднее всего подавать 380В (0.4КВ) 3 фазы. Но, скажем, лампочке нужна 1 фаза и ноль. Так вот, легко показать, что между фазами напряжение 380В, а между каждой фазой и нулем - наши 220В.
Почему 50Гц?
Ответ на этот вопрос опять же надо искать в истории развития электросистем. Изначально (да и до сих пор так) электрогенераторы приводились в движение либо дизелями, либо паровыми турбинами. По соображениям удобства изготовления/эксплуатации оные агрегаты удобно изготавливать рассчитанными на частоту вращения в районе 3000 об/мин. А частота на выходе генератора напрямую определяется частотой вращения его ротора (и еще количеством полюсов). А 3000 об/мин это 50 об/сек, т.е. наши 50Гц.
Почему синус?
Потому, что ротор генератора вращается. А вращение описывается законом синуса.
Так что все просто. В принципе, в наши дни уже все равно - ток постоянный, переменный, 50Гц, 500КГц или 10МГц... Современная электроника способна какой угодно ток превратить в какой угодно. Но, поскольку системы электроснабжения были в основном спроектированы и построены начале ХХ века, когда в силу невероятной по сегодняшним меркам убогости элементной базы вышеописанные преимущества играли значительную роль, то и огромное количество электрооборудования было заточено именно под такие параметры питания. И, поскольку в силу упомянутой мощи современной электроники, и огромного количества работающих машин перестраивать систему электроснабжения нецелесообразно (на самом деле, зачем что-то менять, если все и так нормально работает), то мы с Вами и пользуемся нашими знакомыми с детства 220В, 50Гц. По сути - это дань традиции и совместимости, больше ничего.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
YS писал(а):А почему так исторически сложилось, я и попытался в первом приближении объяснить.
Эээээ...... ну я вроде как и согласился...... Это я к чему - на данном этапе это нужно воспринимать "как данность". Собственно и это тоже у вас написано.
Блин, Бригадир молодец. Даже добавить нечего
Я бы посоветовал вместо физики учебник по ТОЭ. Там ппц как все расписано )) ну и по эл.машинам переменного тока
Синус, как правильно заметил товарищ >TEHb<, образуется непосредственно в генераторе переменного тока. И присоединяюсь к совету взять соответствующую литературу, прочитать и понять.
50 Гц, эт конечно хорошо, но 400 Гц уже экономия железа - уменьшение габаритов, верно сказано Систему электроснабжения построили в начале ХХ века, а сейчас менять ее крайне не выгодно,ну может потом и будет модернизация, но не сейчас:))
NackGuit писал(а):50 Гц, эт конечно хорошо, но 400 Гц уже экономия железа - уменьшение габаритов
И в 8 раз больше индуктивных и ёмкостных потерь (а при передачи на большое расстояние это будет очень заметно).
Постоянку конечно выгоднее было бы передавать на большие расстояния, но вот трансформироват к примеру 500 киловольт постоянки с приличным током думаю даже современой электронике не под силу.
Да это все понятно. Я имею в виду, что ныне концептуально все равно, какая частота. Все можно преобразовать во все. Вопрос только в практическом удобстве.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Спасибо создателю темы и отозвавшимся! Кой-чего не знал - узнал...
Такой ишо вопрос: насколько я знаю в Санкт-Петербурге было в сети 110 В - почему?
О! И ишо один родился: на старых телеках (перед тем, как их разобрать на деталюшки) наблюдал переключатель на несколько сетевых напряжений... Не помню сейчас каких, но помню что они были близкими, что-то типа: 237 В, 220 В.... чего-то там ещё.... Чаво так делали?
Им не понять значение фразы: "Воля або смерть!"
"Если у вас есть кошка, вы возвращаетесь не в дом, а домой."
Пэм Браун
YS писал(а):Куча IGBT параллельно/последовательно, на могучих радиаторах и с соответствующим обвязом. Я же говорю - вопрос удобства и цены.
А как в плане надёжности? 500 киловольт - это вам не шутки. Первое аварийное отключение и транзисторам капут (а в итоге обесточенный город или большое село, больницы, стратегические объекты и т.д.). Да и транзисторов столько понадобится, что пипец (я даже представить себе не могу).
> почему энергетики во всём мире используют 50-60 Hz ?
Полагаю три причины:
- освещение;
- трансформаторы;
- акустика;
1.Частота пульсаций светового потока ламп накаливания ( а с них все и начиналось)равна удвоенное частоте тока. Чтобы пульсация была малозаметна, частота ее должна превышать КЧМ (критическая частота мелькания для глаз). КЧМ зависит от яркости, но все же находится ниже 100 Гц.
Позже появились проблемы с телевизорами и приходилось жестко привязывать
частоту кадровой развертки к местной частоте сети + та же КЧМ.
Для телевизионных трубок с учетом особенностей глаза частота не должна была
быть ниже 50 Гц.
2.Для преобразования электроэнергии (тока, напряжения) широко использовались и используются трансформаторы. Объем и масса примерно обратно пропорциональны частоте. Казалось бы, надо увеличивать частоту. Так и делают, когда они весьма критичны (бортовая аппаратура). Там частоты 400 Гц и выше.
Но для наземных применений это не особо критично. С другой стороны, использование частот до 100 Гц позволяло применять более дешевые сорта электротехнической стали при малых потерях, которые растут с увеличением частоты.
3. Использование выпрямителей переменного тока в акустических системах (радиоприемники и тд) или просто сетевые наводки приводят к появлению помех с частотами, кратными частоте питания (гармоники). Чем выше частота питания, тем сложнее ее фильтровать, т.к. гармоники попадают в полезный звуковой диапазон.
Хотя мощность гармоник и убывает с увеличением их кратности, но вторая и третья наиболее заметны и для 50 Гц это частоты 100 и 150 Гц, что явно попадает в полезных звуковой диапазон.
В Штатах выбор 60 Гц был произведен по рекомендации известного ученого Тесла, работавшего в фирме Вестингауз, основным производителем тогда электромагнитной техники. В Европе был сделан выбор в пользу 50 Гц с участием русского ученого Доливо-Добровольского.
Ну может рисунок подкинете, как будет реализована гальваническая развязка всего, что можно, чтоб 500 киловольт держало?
Но вопрос цены конечно остаётся, ага. Но если задаться только этим вопросом, то это всё можно было и раньше, на лампах организовать. То-же последовательно-параллельно и всё пучком
Зачем изобретать велосипед с квадратными колесами? Я отнюдь не призываю менять систему энергоснабжения. Она и в нынешнем виде отлично работает. Просто я хочу отметить, что использование именно существующего сочетания напряжение/частота продиктовано опытом поколений. А в принципе сочетание может быть любым, не противоречащим здравому смыслу и удобству. Да и противоречащим тоже. Технически можно реализовать почти все, вопрос только в цене и сложности оборудования. Только зачем? Согласитесь, было бы эксцентричным решением подводить в квартиру 500КВ, 1МГц.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Это я к чему - на данном этапе это нужно воспринимать "как данность". Собственно и это тоже у вас написано.
