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时间:2019-09-09
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1、北京航空航天大学雷银照为什么我国供用电频率是50赫兹目录西方供用电频率的演变1旧中国标准频率制订情况2新中国标准频率制订情况3假如我们今天重新选择标准频率4结论51西方供用电频率的演变1.1交流电的起因1831年,英国物理学家法拉第通过大量实验发现了电磁感应定律,为电能的大规模应用奠定了基础。1西方供用电频率的演变1.1交流电的起因电点亮了18万只电灯。之后,利用变压器变换的交流电力系统以其长距离、低损耗的优势在世界上被广泛采用。1893年,在芝加哥举办的世界博览会上,用交流1西方供用电频率的演变1.2
2、交流电波形的选取1893年4月,美国电气工程师A.E.Kennelly发表了一篇论文,他说如果交流电采用正弦波,就可以引入“阻抗”概念,和直流电路一样利用欧姆定律计算交流电路。1西方供用电频率的演变1.2交流电波形的选取这篇文章发表后,正弦波立即在电气工程领域得到应用。1西方供用电频率的演变1.3交流电频率的选取在电力发展早期,有大约20种赫兹数:15,,20,25,30,,40,42,46,50,60,,80,83.3,87,100,125,。1西方供用电频率的演变1.3交流电频率的选取如果频率高,电
3、灯的闪烁就少,变压器和发电机的铁心体积都会减少;如果频率低,交流电路特有的电抗效应就会减弱,对于二极感应电机而言,如果频率为60赫兹,电机转速就接近3600转/分,这在当时的技术条件下是过高了。频率究竟是高好还是低好呢?1西方供用电频率的演变1887年英国的发电厂概貌1西方供用电频率的演变1.3交流电频率的选取1900年,巴黎举办世界博览会,大会向欧洲各国订购了20套发电设备,其中16套是50赫兹,3套是42赫兹,1套是25赫兹。此后,欧洲逐渐向50赫兹靠拢。1西方供用电频率的演变1.3交流电频率的选取
4、在美国,威斯汀豪斯和特斯拉进行了不同频率的交流电实验,结果表明,频率低输电线上的电能损耗也低,他们打算采用20赫兹的交流电,但20赫兹时照明设备产生了闪烁,至少50赫兹人才感觉不到闪烁。因此,他们把电源频率定为60赫兹。1西方供用电频率的演变1西方供用电频率的演变1.3交流电频率的选取在日本,1896年东京电灯公司从德国订购了6台50赫兹的发电机,1897年大阪电灯公司从美国订购了5台60赫兹发电机,因此,日本东部是50赫兹,西部是60赫兹。1西方供用电频率的演变2旧中国标准频率制订情况2.1亚浦耳公司
5、的建议旧中国的发电设备来自外国,电压和频率繁杂,给制造、使用、管理、发展带来了极大不便。1928年7月16日,亚浦耳公司向上海社会局公用局呈文,呈请上海特别市政府转请中央主管机关,建议规定200伏和50赫兹为中国电压频率标准。2旧中国标准频率制订情况2.1亚浦耳公司的建议2旧中国标准频率制订情况2.1亚浦耳公司的建议亚浦耳公司在呈文中说:窃因现下各城镇发电厂所供给之电压,有二百伏而次及一百伏而次之分,周波有五十与六十之异。盖因发电机有购诸欧洲者,其电压为二百,其周波为五十。有购诸美洲者,其电压为一百十,
6、其周波为六十。2旧中国标准频率制订情况2.1亚浦耳公司的建议此种流弊,使国内电器业制造出品时一物须备数种式样,方可适合各城镇之用,因之手续繁而成本重。至于用户,损失更多,有在甲地所用之电器,迨迁至乙地,变不适用而束之高阁,即勉强应用,或致该电器生命发生危险,而受无形损失,欲除此弊,亟须规定划一标准。2旧中国标准频率制订情况2.1亚浦耳公司的建议现下国内各城镇发电厂所采用之发电机,欧洲制者十之七八,美洲制者仅十之二三,舍寡就众,更正较易。2旧中国标准频率制订情况2.250赫兹标准频率的制订经过1929年2
7、月,国民政府建设委员会电气处分六个步骤开始制订我国电压频率标准。调查表明,外国最通行的是50和60,还有一小部分是25和。2旧中国标准频率制订情况2.250赫兹标准频率的制订经过①调查国内外电气标准。在中国自办电厂中,105家采用50赫兹,73家采用60赫兹;洋商经营的35家电厂中,大多数采用50赫兹;在全国发电总容量方面,50赫兹占62%,超过了半数。2旧中国标准频率制订情况②起草方案。2.250赫兹标准频率的制订经过当时中国口岸城市多数用了美国的60赫兹设备,美国专家说,60赫兹的电动机转速比50赫
8、兹的电动机快20%,效率高,建议采用60赫兹。电气处认为:我国发电总容量的大部分是50赫兹,而且世界大多数国家也是50赫兹,所以应采用50赫兹作为标准频率。1930年3月,电气处起草方案规定标准频率为50赫兹。2旧中国标准频率制订情况2.250赫兹标准频率的制订经过③函请各有关学术团体审查。1930年4月4日,方案抄送以下单位征求意见:中国工程学会工程研究委员会交通大学电机工程学院浙江大学工学院中央大学工学院电机科浙江省电气局。各方一致同意
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