¿Por qué la frecuencia siempre se elige como 50 o 60Hz y no más o menos?

Cuando las personas comenzaron a conectar generadores en una red eléctrica para compartir la carga, todos tuvieron que funcionar exactamente a la misma frecuencia (de lo contrario, se perdería energía y se dañaría el equipo). Algunos países, como el Reino Unido, eligieron 50Hz y otros, como los EE. UU., Eligieron 60Hz, con el apoyo de sus propias industrias nacionales. Una vez que hubiera una industria importante que respaldara esos dos estándares, sería más barato para los países en desarrollo elegir uno e importar el equipo existente en lugar de intentar crear su propio estándar. Es importante que la red mantenga una frecuencia exacta (o cercana) porque hay muchos motores síncronos que necesitan mantener una velocidad constante. Además, los viejos estándares de TV analógica (NTSC, PAL) se bloquearon a la frecuencia de la red para minimizar los artefactos de alias (bandas de brillo que se mueven por la pantalla). En el Reino Unido, el CEGB solía acelerar los generadores por la noche si se habían vuelto un poco lentos bajo carga durante el día, por lo que había exactamente el número correcto de ciclos nominales de 50Hz en un día que los relojes eléctricos no se movían.

A los equipos electrónicos modernos que usan reguladores de conmutación no les importa: funcionará en cualquier frecuencia, probablemente de 40Hz a 100Hz, y tal vez incluso DC.

En primer lugar, la frecuencia se deriva de una ecuación utilizada para máquinas de CA. Esta formula es:

Velocidad del rotor = 120 × Frecuencia / no. De postes dentro de la máquina de CA

Lo discutiremos desde un punto de vista diferente,

Punto de la estación de generación :

Para obtener una transmisión de potencia constante y sin errores en todas las áreas atendidas en cualquier estado, necesitamos tener una frecuencia constante que nunca debería variar y si se producen ligeras variaciones dentro de la línea de la red principal, habrá armónicos dentro de la red línea. Para detener este fenómeno, necesitamos regular un valor específico de voltaje para que, si alguna planta genera energía dentro de las líneas de la red, debe cumplir con todos los equipos conectados a la red completa y tener la misma frecuencia.

Punto de clientes ordinarios :

Si utilizamos los dispositivos de algún valor de frecuencia que difiere de la frecuencia de la red de suministro, la eficiencia del dispositivo disminuirá, causará serios problemas de sobrecalentamiento y cortocircuito dentro del dispositivo y una amenaza para su usuario.

Por lo tanto, utilizamos un valor específico de frecuencia que generará, transmitirá y distribuirá entre los clientes finales. Este valor depende básicamente de la ubicación de su país. Asimismo, en América del Norte, la frecuencia de suministro es de 60 Hz, mientras que en Asia Central y del Sur y Europa, la red de suministro tiene una frecuencia de 50 Hz.

  • Ahora, si se pregunta por qué utilizamos específicamente ’50’ o ’60’ como valor, entonces supongo que es así solo porque se ve ‘estético’

No lo es Los ferrocarriles alemanes, etc. utilizan 16.66666Hz para la tracción. Uso de aeronaves a 400Hz. Trabajo en sistemas donde se utilizan internamente 2.2KHz.

50 y 60 Hz fueron elegidos por los primeros pioneros, basados ​​en los aspectos prácticos de entonces, y posteriormente fueron ampliamente adoptados y posteriormente estandarizados.

Puede haber ventajas de costo, por ejemplo, ir a 200Hz. Pero no estamos comenzando desde cero, y los costos de incompatibilidad superan las ventajas de costo de la innovación.

Es pragmatismo, no ciencia.

La razón principal es que los motores eléctricos, generadores, transformadores, luces fluorescentes, etc., deben diseñarse y construirse de manera diferente específicamente para la frecuencia de la energía a la que están destinados a conectarse, y ningún gran fabricante de equipos de generación va a construirlos. máquinas por un precio tan bajo como lo harán para una de las dos frecuencias estándar ampliamente utilizadas.

Ahora es principalmente porque los estándares son 50 o 60 y depende de dónde se encuentre … la elección ya está hecha.

inicialmente era como Ricitos de Oro y los tres osos. Cualquier otra cosa era demasiado alta o demasiado baja.

Velocidad sabia, eficiencia sabia etc.

Las frecuencias más altas aumentaron las pérdidas de la línea de transmisión de manera inaceptable para la inducción y la capacitancia.

Las frecuencias más bajas hacían que la iluminación parpadeara visiblemente y molestamente.

Tanto 50 como 60 Hz hicieron que los motores y generadores funcionen a velocidades aceptablemente rápidas que fueron útiles. 50 Hz es más decimal, es decir, su mitad de cien. 60 Hz se ajusta a esquemas angulares comunes donde 360 ​​grados es un círculo. Ambos son una especie de lavado, un poco arbitrario. Pero encajan en la gama Ricitos de Oro.

Realmente no lo sé, pero una vez que decidieron, y fue adoptado, se convirtió en estándar y en uso general, ya era demasiado tarde para cambiar.

Lo único que se me ocurre es que las primeras turbinas de vapor funcionaron a 2400 RPM, 40Hz.

Entonces, tal vez avanzaron y obtuvieron mayores rpm (3600 rpm = 60Hz), o usaron una disposición de engranaje doble en 1800 rpm (30 Hz con una relación de engranaje 1: 2 le daría 60Hz)

Como dije, totalmente un Wild Ass Guess, o quizás un Scientific Wild Ass Guess (SWAG).