¿Cuántas frecuencias de red hay? [cerrado]

Para obtener una lista detallada de las frecuencias de las utilidades, consulte este artículo de Wikipedia .

La frecuencia de la red eléctrica está fuertemente relacionada con la velocidad de rotación de las máquinas utilizadas para generarla (generalmente alternadores conectados a alguna forma de turbinas). Es por eso que las frecuencias son algo bajas.

El mundo se ha estandarizado un poco, a lo largo del camino, en los sistemas de 50Hz / 60Hz (la mayor parte del mundo usa 50Hz). De hecho, se utilizan algunas frecuencias más altas (por ejemplo, 400Hz), pero el principal problema con ellas es que causan más problemas cuando se transmiten en líneas largas. Por lo tanto, se utilizan cuando sus ventajas son primordiales, p. Ej. cuando el espacio es limitado (aviones, submarinos, etc.), debido a que una mayor frecuencia de red significa, por ejemplo, transformadores más eficientes y menos voluminosos.

Algunos extractos relevantes del artículo de Wikipedia (el énfasis es mío):

  

Varios factores influyen en la elección de la frecuencia en un sistema de CA. La iluminación, los motores, los transformadores, los generadores y las líneas de transmisión tienen características que dependen de la frecuencia de alimentación. Todos estos factores interactúan y hacen que la selección de una frecuencia de potencia sea una cuestión de considerable importancia. La mejor frecuencia es un compromiso entre requisitos contradictorios.

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Hay una relación fija entre el número de polos magnéticos en el campo del motor de inducción, la frecuencia de la corriente alterna y la velocidad de rotación; por lo tanto, una velocidad estándar dada limita la elección de la frecuencia (y la inversa). Una vez que los motores eléctricos de CA se hicieron comunes, era importante estandarizar la frecuencia para la compatibilidad con el equipo del cliente.

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Dado que, para un nivel de potencia dado, las dimensiones de un transformador son aproximadamente inversamente proporcionales a la frecuencia, un sistema con muchos transformadores sería más económico a una frecuencia más alta.

     

La transmisión de energía eléctrica a través de líneas largas favorece las frecuencias más bajas. Los efectos de la capacitancia distribuida y la inductancia de la línea son menores a baja frecuencia.

     

Los generadores solo pueden interconectarse para funcionar en paralelo si tienen la misma frecuencia y forma de onda. Al estandarizar la frecuencia utilizada, los generadores en un área geográfica pueden interconectarse en una red, lo que proporciona confiabilidad y ahorro de costos.

En cuanto al "cómo suenan como parte", las frecuencias habituales se encuentran en el espectro audible, por lo tanto, busque un programa generador de señal gratuito en su PC. Su tarjeta de sonido es capaz de generar sonidos en esas frecuencias. Recuerde configurar el generador para que produzca una onda sinusoidal, ya que es la forma de onda de la tensión de la red. Las diferentes formas de onda sonarán diferentes.

Todas las frecuencias de la red terrestre son tan bajas que "cómo suenan", cualquier diferencia interesante de cómo suena un tono puro, se regirá por sus armónicos más altos. Si bien la forma de onda de red "ideal" es sinusoidal, en la práctica está distorsionada.

Cuando escuchas una grabación de un transformador en particular en una situación particular, estás escuchando la distorsión causada por su generación no sinusoidal, y se aleja de la carga resistiva ideal, tanto como su fundamental subyacente puro de 16.66 a 60Hz. Las cargas de entrada del condensador del rectificador y las cargas de cambio de fase, así como los núcleos de hierro que se distorsionan, crearán franjas de armónicos impares que se elevarán mucho más allá de la mitad de C. En caso de que exista una polarización de CC a la corriente, desde una carga defectuosa o una ilícita carga rectificada de media onda, entonces se generarán incluso armónicos, que suenan de un carácter muy diferente a los armónicos impares.

El ruido audible de un transformador es interesante. Hay dos componentes principales. Existe una magnetoestricción del núcleo, donde el núcleo cambia de tamaño según el flujo. Como responde a la magnitud del flujo, produce armónicos uniformes. Luego están las fuerzas de Lorentz entre los conductores portadores de corriente. Estos son ley cuadrada (campo magnético de los tiempos actuales) y también producen armónicos uniformes.