Cén fáth a n-úsáidimid 50 Hz nó 60 Hz mar fréamhshuim do chórais fhuinniúla?

Is líonra comhcheangailte de chomponóidí leictreach é an córas fuinniúcháin atá ag cruthú, ag aistriú, agus ag díol leictreachais do lucht úsáide deiridh. Oibríonn an córas fuinniúcháin ag réimse áirithe, is é sin an uimhir chluiche in aghaidh na seconde den siombalach (AC) voltage agus cúrra. Is iad 50 Hz agus 60 Hz an réimse is coitianta a úsáidtear do chórais fuinniúcháin, ag brath ar réigiún na cruinne. Ach cén fáth go n-úsáidimid na réimsí seo agus nach réimsí eile? Cad iad na mionachtaí agus na míshástachtaí a bhaineann le réimsí éagsúla? Agus conas a rinneadh na réimsí seo caighdeánach? Díreoidh an alt seo ar na ceisteanna seo agus d'fhaisnéis faoi stair agus gnéiteic na réime reatha.

Cén réimse atá ag Córas Fuinniúcháin?

Tá réimse an chórais fuinniúcháin mar a dhéfinítear mar ráta athraithe uillinn phhaiseach siombalach AC voltage nó cúrra. Mearsáiltear é i hertz (Hz), atá cothroimeach le haon chuairt in aghaidh na seconde. Bhaintear an réimse an chórais fuinniúcháin amach ó luas rothaíochta gineadóirí a chruthaíonn an siombalach voltage. An luas níos tapúile a rothaíonn na gineadóirí, an réimse níos airde. Tá tionchar ag an réimse freisin ar fheidhmíocht agus dearadh na ndeisi agus na geartáin leictreacha a úsáideann nó a chruthaíonn leictreachas.

Conas d'éirigh 50 Hz agus 60 Hz Réimsí?

Níl aon fáth teicniúil láidir ag baint le rogha 50 Hz nó 60 Hz don réimse córais fuinniúcháin ach níos mó ar thodhchaí agus ar fachtóirí eacnamaíocha. I dtuaisceart an 19ú haois agus i dtosach an 20ú haois, nuair a bhí córais fuinniúcháin tráchtála á forbairt, ní raibh aon chaighdeán bunaithe ar réimse nó voltas. Úsáideadh réimsí éagsúla i réigiúin agus tíortha éagsúla, idir 16.75 Hz agus 133.33 Hz, ag brath ar a gcuid moltaí agus riachtanais áitiúla. Cé acu na fachtóirí a bhí tionchar acu ar an rogha réimse:

• Solais: D'fhill réimsí ísle tuairisciú sularbh saor agus lampas arc, a bhí in úsáid go forleathan do sholas ag an am. Rinne réimsí níos airde an tuairisciú lag agus chuir sé cosúlacht solais.

• Machnaimh rothaíochta: Chuir réimsí níos airde motor agus gineadóir níos beag agus níos éadrom, a laghdú costas ábhair agus iompair. Ach, chuir réimsí níos airde fós chun dearmad agus te ag machnaimh rothaíochta, a laghdú oiriúnach agus infheistíocht.

• Aistriú agus transformers: Chuir réimsí níos airde an impedance agus transformers, a laghdú cumas trasna agus an voltage drop. Chuir réimsí ísle trasna níos faide agus dearmad níos ísle.

• Comhcheangal córais: Comhcheangal córais fuinniúcháin le réimsí éagsúla níos casta agus níos airgeire converters nó synchronizers. Bhí réimse coitianta cabhrach le comhcheangal córais agus co-oibriú.

Mar a mhéadaigh córais fuinniúcháin agus comhcheangail, bhí anghoill ar chaighdeán bunaithe ar réimse chun an castacht laghdú agus an cothromais meastach. Ach, bhí roinnt de na déantóirí agus na réigiúin a bhí ag iarraidh a chothromais féin agus a monopóil a choinneáil. D'fheabhsú an spaladh idir dhá grúpa móra: ceann a ghlac 50 Hz mar réimse caighdeán, go príomha i dtíortha Eorpacha agus Áise, agus ceann eile a ghlac 60 Hz mar réimse caighdeán, go príomha i Nua-Eabhrac agus cuid de Laitin Amearice. Bhí an Japan ina eisceacht a úsáideadh an dá réimse: 50 Hz in iarthar Japan (lena n-áirítear Tokyo) agus 60 Hz in iarthar Japan (lena n-áirítear Osaka).

Cén mionachtaí agus na míshástachtaí a bhaineann le réimsí éagsúla?

Níl aon mionacht nó míshástacht soiléir ag úsáid 50 Hz nó 60 Hz don réimse córais fuinniúcháin, mar gur réimsí éagsúla atá a mionachtaí agus a míshástachtaí ag brath ar fachtóirí éagsúla. Cé acu na mionachtaí agus na míshástachtaí:

• Fuinniú: Tá 20% níos mó fuinniú ag córas 60 Hz ná córas 50 Hz do an voltas agus an cúrra céanna. Seo é a chiallann go mbeadh macnas agus motair ag 60 Hz in ann imeacht níos tapúile nó a chur níos mó as a chur ná iad ag 50 Hz. Ach, seo é a chiallann go mbeadh macnas agus motair ag 60 Hz ag teastáil níos mó frig agus cosaint ná iad ag 50 Hz.

• Méid: Cuir réimse níos airde deisi agus geartáin leictreacha níos beaga agus níos éadroma, mar gheall ar a laghdú méid core magnectach i transformers agus motair. Seo é a chiallann go mbeadh achoimre ar áit, ábhar, agus costas iompair. Ach, seo é a chiallann go mbeadh deisi níos airde réimse ag teastáil níos lag insiltacht nó níos airde dearmad ná deisi ísle réimse.

   

• Dermad: Cuir réimse níos airde dermad i deisi agus geartáin leictreacha mar gheall ar skin effects, eddy currents, hysteresis, dielectric heating, etc. Seo é a chiallann go mbeadh a laghdú oiriúnach agus an te ag deisi agus geartáin leictreacha. Ach, is féidir laghdú an dearmad seo trí úsáid modhanna dearachta cothroimeach mar shampla lamination, shielding, cooling, etc.

• Harmonics: Cuir réimse níos airde níos mó harmonics ná réimse ísle. Harmonics is iad ionsaithe den fundamental frequency a d'fhéadfadh a chur distortion, interference, resonance, etc., i deisi agus geartáin leictreacha. Harmonics is féidir laghdú oiriúnach agus infheistíocht i córais fuinniúcháin. Ach, is féidir laghdú harmonics trí úsáid filters, compensators, converters, etc.

Cén chaoi a chontrollaítear Réimse an Córais Fuinniúcháin?

Córas fuinniúcháin réimse a chontrollaítear trí comhthatach an tairiscint (cruthú) agus an iarratas (load) de leictreachas in ama real. Má tá tairiscint níos mó ná iarratas, an réimse meastar; má tá iarratas níos mó ná tairiscint, an réimse laghdú. Réimse diograise is féidir laghdú ar staidéar agus slándacht córais fuinniúcháin, chomh maith le feidhmíocht agus obair deisi agus geartáin leictreacha.

Chun an réimse a choinneáil laistigh de teorainní glactha (gnách ±0.5% thart ar an luach ainmnithe), úsáideann córais fuinniúcháin modhanna éagsúla mar shampla:

• Time error correction (TEC): Is é seo modh chun an luas gineadóirí a chur in ord go rialta chun a chur in oráid ar aon time error a chuirp tar éis réimse diograise thar tréimhse fada. Mar shampla, má tá an réimse lasmuigh den luach ainmnithe ar feadh tréimhse fada (mar shampla, mar gheall ar load ard), gineadóirí beidh an luas níos tapúile chun a chur in oráid ar an time error.

• Load-frequency control (LFC): Is é seo modh chun an output gineadóirí a chur in ord go huathoibríoch chun a chur in oráid ar aon athruithe i load laistigh de cheantar nó zóna áirithe (mar shampla, stát nó tír). Mar shampla, má théann an load níos tapúile (mar shampla, mar gheall ar switching on appliances), gineadóirí beidh an output níos tapúile chun a chur in oráid ar an réimse.

• Rate of change of frequency (ROCOF): Is é seo modh chun a aimsiú aon athruithe subhta nó mór i réimse mar gheall ar ionsaithe mar shampla faults nó outages i córais fuinniúcháin. Mar shampla, má triopann an gineadóir mór lasmuigh den tsamhail gan teideal (mar shampla, mar gheall ar fault), ROCOF beidh léiriú ar conas go tapa an réimse a chuirp mar gheall ar an ionsaithe.

• Audible noise: Is é seo léiriú audable ar aon athruithe i réimse mar gheall ar ionsaithe meicnice i deisi agus geartáin leictreacha mar shampla transformers nó motair. Mar shampla, má théann an réimse níos tapúile (mar shampla, mar gheall ar load íseal), beidh roinnt deisi ag cur amach níos tapúile ná mar is gnách.

Críochdáil

Réimse an chórais fuinniúcháin is paraméadar tábhachtach a bhfuil tionchar ag a chur ar an gcruthú, aistriú, díol, agus úsáid leictreachais. Tá rogha 50 Hz nó 60 Hz don réimse córais fuinniúcháin bunaithe ar thodhchaí agus ar fachtóirí eacnamaíocha níos mó ná ar fachtóirí teicniúla. Tá réimsí éagsúla a mionachtaí agus a míshástachtaí ag brath ar fachtóirí éagsúla mar shampla fuinniú, méid, dearmad, harmonics, etc. Réimse an chórais fuinniúcháin a chontrollaítear trí modhanna éagsúla mar shampla TEC, LFC, ROCOF, agus audible noise chun a chinntiú staidéar agus slándacht córais fuinniúcháin agus feidhmíocht agus obair deisi agus geartáin leictreacha.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.