为什么要用220V/50Hz的电压和频率呢

发布日期:2024-01-18 19:57:18  所属分类: 电工知识

所谓的电压与频率是两个完全不同概念。

电压是表示在电场中,将单位正电荷从高电位点移动到低电位点时电场力所做的功称为电压。而电压它可以分为直流电压和交流电压。

电压又等于任意两点间的电位之差,所以电压也称为电位差。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。电压的正方向规定为从高电位指向低电位的方向,即电位降的方向。

电压的单位一般是用国际单位制中的主单位伏特(V)来表示,简称伏。常用的单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(uV)等,它们之间的换算关系为:

1千伏(kV)=1000伏(V);

1伏(V)=1000毫伏(mV);

1毫伏(mV)=1000微伏(uV)。

在电场中,将单位正电荷从低电位点移动到高电位点时电源内部的电场力所做的功称为电动势。电动势的正方向规定为从低电位指向高电位的方向,即电位升的方向。

由此可见,电压和电动势的主要区别在于:电压是反映电场力做功的概念,其正方向为电位降的方向;而电动势则是反映外力克服电场力做功的概念,其正方向为电位升的方向,两者的方向是相反的。

而频率是反映交流电在1秒钟内重复变化的周期数称为频率,它用字母f表示,单位是赫兹(Hz)。而周期是交流电完成一次周期性变化所需要的时间称为交流电的周期,用T表示。它们之间的计算公式为f=1/T见下图所示

为什么要用220V/50Hz的电压和频率呢

这里涉及到不同国家采用的电压和频率不同的问题。国际上常用的电压有110V和220V(频率50/60Hz)。

为什么中国会选择220V/50Hz的电压和频率呢?其实是由于中国历史原因,最早我国使用电力电压随着殖民统治带来的。最早的交流电网并没有统一的标准,而苏联恰好是跨越欧亚大陆国家,那个年代苏联工业化程度非常高,也使用欧洲模式,并在商用交流电大获成功之后,欧洲迅速引进了交流发电、馈电技术。欧洲除英国外均使用公制单位,为计算方便将频率改为了50Hz。

为什么要用220V/50Hz的电压和频率呢

后因110V电压较低,电网传输损耗较大,为改善这种状况,在交流电网没有大规模建设因而没有“负担”的欧陆国家,采用了220V的电压规格,这是由110V倍压而来,技术改造相对最简单,于是在欧陆国家就形成了220V、50Hz的交流电网标准。

为什么要用220V/50Hz的电压和频率呢

如果在其他频率运行,一个国家是无法并网进行调剂不同时间段的用电负荷的。整个电网是一个系统,不同功率的发电机必须要是一个同一个频率、相位角和周期几大参数同步才能并网的。

频率的50Hz/60Hz(220V/110V),对于家用电器设备没有任何影响,一样使用,但电压不同则需要用电压转换器变压成一样的电压才能使用。

不同频率和电压对交流电动机影响非常大。50Hz频率及电压的电动机,如果接至60Hz频率线路中,它的额定转速就是升高了,相当于一部变频器在驳接电动机,具体的转速与频率的计算公式是:n=60f/p。其中,公式中的n是电机的转速(转/分);60是每分钟(秒);f是电源频率(赫芝);p是电机旋转磁场的极对数。转速是指单位时间内,物体做圆周运动的次数,用符号“n”表示;其国际标准单位为r/S(转/秒)或r/min(转/分),也有表示为RPM。