• Skąd: Warszawa
  • Zarejestrowany: 2010-07-23
  • Posty: 177

Temat: Dlaczego 50 Hz ?

Ostatnio do teatru w którym pracuje dołączył nowy technik oświetlenia. Młoda osoba która dopiero jest wprowadzana w temat oświetlenia.
Kilka dni temu zadał mi dosyć proste mogłoby się wydawać pytanie. Jednak odpowiedzi można szukać i szukać. Chodzi o to dlaczego powszechnie używany prąd ma częstotliwość 50 Hz a nie np 200 Hz ? W Internecie jest mnóstwo dosyć zaawansowanych rzeczy na temat napięć i prądów ale nigdzie nie można znaleźć dlaczego akurat występuję konkretnie 50 Hz. Mam nadzieję że może ktoś z Was pomoże mi to wyjaśnić

Lj_Seba's Strona

2 Odpowiedź przez vandj

  • vandj
  • Dużo pisze
  • Nieaktywny
  • Skąd: Rypin
  • Zarejestrowany: 2008-11-07
  • Posty: 1,493

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

Zapytaj Polska Normę PN-IEC 60038...
Co kraj to obyczaj wiec parametry zasilania zależą od państwa...
%0Hz jest to częstotliwość sinusoidy (wykres zasilania przemiennego)
http://sciaga.onet.pl/_i/Fizykasciaga/prad_sinusoidalny.jpg


http://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85d_przemienny
http://pl.wikipedia.org/wiki/Cz%C4%99st … 5%9B%C4%87

vandj's Strona

3 Odpowiedź przez Dawid

  • Dawid
  • Dużo pisze
  • Nieaktywny
  • Skąd: Kraków
  • Zarejestrowany: 2007-02-20
  • Posty: 367

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

Jest parę przyczyn:
1. Jest to częstotliwość w miarę bezpieczna nie synchronizuje sie z impulsami nerwowymi (ok 60-80 Hz)
2. Mniejsza częstotliwość mogła by spowodować zauważalne migotanie i niestabilność.
3. Uzyskanie większej częstotliwości jest bardziej kłopotliwe, co wynika z charakterystyk prądnic bo dla 50 Hz prędkość synchroniczna dla 1 pary biegunów magnetycznych wynosi 3000 obr/min a dla dwóch par biegunów 1500 obr/min (a to są dosyć pospolite prędkości dla silników spalinowych), a gdyby miało być np. 200 Hz to wtedy prędkość synchroniczna dla 1 pary biegunów wynosiła by 12000 obr/min. Ewentualnie trzeba by stosować przekształtniki półprzewodnikowe (w młody wyrób w porównaniu do czasu elektryfikacji) falowniki, które i tak nie osiągają idealnych przebiegów sinusoidalnych.

Dawid's Strona

4 Odpowiedź przez tomcio

  • tomcio
  • Dużo pisze
  • Nieaktywny
  • Skąd: okolice Leżajska
  • Zarejestrowany: 2009-03-31
  • Posty: 297

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

I jeszcze kolejna przyczyna - im wyższa częstotliwość tym większy problem z przesyłem takiego prądu/napięcia. Powstaje zjawisko naskórkowości (mniejsza obciążalność przewodów), oraz zwiększają się straty przez pojemność i indukcyjność takowej linii.

Naprawa laptopów, płyt głównych, urządzeń sieciowych, sprzętu estradowego i studyjnego, telewizorów i monitorów LCD... Poza tym reszta elektroniki po uzgodnieniu :)

tomcio's Strona

5 Odpowiedź przez KacperP

  • Zarejestrowany: 2008-07-11
  • Posty: 1,672

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

Lepszą zagadką jest dlaczego prąd przemienny wg. pomysłu Tesli a nie prąd stały wg. pomysłu Edisona smile
Otóż zasilanie prądem przemiennym łatwo przekształcać, a silniki prądu przemiennego generalnie mają bardziej niezawodną konstrukcję.

50/60 Hz to wartości w którym mamy coś na miarę kompromisu między kosztami transformatorów a stratami na przesyle, oraz praktycznie brak postrzegalnego migotania światła żarowego.

6 Odpowiedź przez vandj

  • vandj
  • Dużo pisze
  • Nieaktywny
  • Skąd: Rypin
  • Zarejestrowany: 2008-11-07
  • Posty: 1,493

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

Co do stałego - to trudno go przesyłać na dalsze odległości (średnica żyły) w tramwajach(600V -) i pkp (3kV - ) sobie radzą napięciem stałym... Bateria lub aku tez nie jest w 100% zasilaniem stałym mamy el prostujące i obcinające wyższe harmoniczne

Ostatnio edytowany przez vandj (2011-02-09 10:41:14)

vandj's Strona

7 Odpowiedź przez KacperP

  • Zarejestrowany: 2008-07-11
  • Posty: 1,672

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

A na czym miałby ten problem polegać ze stałym napięciem? Przecież to właśnie przy prądzie przemiennym występuje zjawisko wypierania.
Co do zasilania stałego w trakcji to akurat występują tutaj specyficzne czynniki eksploatacyjne i zasilanie stałe ma zdecydowanie więcej zalet. Nie sposób do transportu użyć innego silnika jak szeregowego - nawet w samochodach hybrydowych a co dopiero w transporcie szynowym. Dochodzi ich jeszcze więcej jak chcemy użyć hamowania generatorem (a najczęściej tak naprawdę silnikiem z falownikiem w trybie generatora) smile

8 Odpowiedź przez Stanley

  • Stanley
  • wrzuca wyższy bieg
  • Nieaktywny
  • Skąd: Opole
  • Zarejestrowany: 2010-01-16
  • Posty: 73

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

Co do tego że co kraj to obyczaj to bym się nie zgodził, w USA i pewnie w Japoni jest 60 Hz, cała Europa ma 50 Hz i nie może być od tego odstępstwa, ze względu na wszech obecne połączenia transgraniczne, można powiedzieć że cała europa to jeden połączony i wspólny system elektroenergetyczny. No prawie cała... W zasadzie to na Polsce się kończy bo nie ma połączenia synchronicznego z państwami bloku wschodniego, ale to tylko kwestia czasu. A co do napięć stałych to niestety nie masz racji, ponieważ właśnie największe odcinki są pokonywane przy pomocy linii prądu stałego, szczególnie jest to opłacalne w przypadku kabli podmorskich, np połączenie Polsta-Szwecja zrealizowane jest na kablu DC, sens jets taki że jest tylko jedna żyła (+), a powrót jest wodą, oczywiście ekologowie buczą że ryby się elektryzują big_smile

Patrz w lusterka. Sprawdź dwa razy.
    MOTOCYKLE SĄ WSZĘDZIE !

9 Odpowiedź przez vandj

  • vandj
  • Dużo pisze
  • Nieaktywny
  • Skąd: Rypin
  • Zarejestrowany: 2008-11-07
  • Posty: 1,493

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

To powiedz mi czemu 99/1 jednostek produkuje napięcie zmienne?? - bo da się go prawie idealnie konwertować na wyższe i niższe napięcia nie ma żadnego problemu z przesyłem wyższej wartości i transformacja na niższa .. Przemienny jest bezpieczniejszy w porażeniu (nie wywołuje elektrolizy krwi po porażeniu)

vandj's Strona

10 Odpowiedź przez SpiN

  • SpiN
  • wrzuca wyższy bieg
  • Nieaktywny
  • Zarejestrowany: 2010-07-25
  • Posty: 77

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

vandj napisał/a:

Co do stałego - to trudno go przesyłać na dalsze odległości (średnica żyły) w tramwajach(600V -) i pkp (3kV - ) sobie radzą napięciem stałym... Bateria lub aku tez nie jest w 100% zasilaniem stałym mamy el prostujące i obcinające wyższe harmoniczne

He ?

11 Odpowiedź przez vandj

  • vandj
  • Dużo pisze
  • Nieaktywny
  • Skąd: Rypin
  • Zarejestrowany: 2008-11-07
  • Posty: 1,493

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

SpiN napisał/a:

He ?

wiki

Termin prąd stały jest pojęciem wyidealizowanym. W rzeczywistości prąd taki zmienia się nieznacznie w czasie. Na przykład bateria lub akumulator ulegają procesowi rozładowania, co powoduje powolny spadek wartości napięcia, nie jest to więc prąd całkowicie stały. Niemniej jednak jego zmienność w czasie jest o wiele wolniejsza niż ma to miejsce dla dowolnego zasilacza, całkowite odfiltrowanie wyższych harmonicznych powstających jako rezultat zasilania o częstotliwości 50 Hz (ewentualnie 60 Hz) nie jest w praktyce możliwe. Stosuje się więc taki rodzaj filtrowania, który prowadzi do praktycznie pomijania małych wahań napięcia (dla danej aplikacji).

Ostatnio edytowany przez vandj (2011-02-09 15:31:15)

vandj's Strona

12 Odpowiedź przez Dawid

  • Dawid
  • Dużo pisze
  • Nieaktywny
  • Skąd: Kraków
  • Zarejestrowany: 2007-02-20
  • Posty: 367

Odp: Dlaczego 50 Hz ?

vandj napisał/a:

Co do stałego - to trudno go przesyłać na dalsze odległości (średnica żyły) w tramwajach(600V -) i pkp (3kV - ) sobie radzą napięciem stałym... Bateria lub aku tez nie jest w 100% zasilaniem stałym mamy el prostujące i obcinające wyższe harmoniczne

vandj napisał/a:

Termin prąd stały jest pojęciem wyidealizowanym. W rzeczywistości prąd taki zmienia się nieznacznie w czasie. Na przykład bateria lub akumulator ulegają procesowi rozładowania, co powoduje powolny spadek wartości napięcia, nie jest to więc prąd całkowicie stały. Niemniej jednak jego zmienność w czasie jest o wiele wolniejsza niż ma to miejsce dla dowolnego zasilacza, całkowite odfiltrowanie wyższych harmonicznych powstających jako rezultat zasilania o częstotliwości 50 Hz (ewentualnie 60 Hz) nie jest w praktyce możliwe. Stosuje się więc taki rodzaj filtrowania, który prowadzi do praktycznie pomijania małych wahań napięcia (dla danej aplikacji).

Niestety nie z wszystkim się zgodzę. Co do przesyłania na dłuższe odległości to prąd stały jest lepszy zresztą jak już kolega wspomniał to jest to wykorzystywane w przesyle podmorskim, gdyż dla prądu stałego nawet tętniącego, chociaż przy maszynach prądu stałego (generatorach) tętnienie jest niewielkie, nie występuje zjawisko linii długiej czyli miejsce gdzie mimo wysokiego potencjału podanego na koniec linii i małych stratach, w pewnym miejscu wartość potencjału wynosi 0 z powodu nakładania się częstotliwości co występuje przy prądzie przemiennym. Nie pamiętam dokładnie wartości ale dla ok 50/60 Hz zjawisko linii długiej występuje po ok. 6000 km. A im większa częstotliwość tym ta odległość jest krótsza i to jest kolejna sprawa dlaczego 50 Hz.
Poza tym napięcie stale jest bezpieczniejsze niż przemienne, to nawet wynika z tego że napięcie bezpieczne to dla napięcia przemiennego to 50V a dla stałego aż 120V.
Napięcie/prąd przemienny jest stosowane również dlatego że nie ma problemu z przekształcaniem gdyż transformatory działają tylko na napięcie zmienne/przemienne, poza tym inne maszyny jak silniki czy prądnice są prostsze w konstrukcji, eksploatacji i mniej awaryjne. Poza tym przy napięciu przemiennym masz możliwość osiągnięcia faz przesuniętych (nie tylko trzech, występują układy sześcio fazowe i większe)

Dawid's Strona