高频电力系统简要
各位领导、各位专家老师们您们好!
在有线电力系统中,电和磁是一事物的两个方面,即电流的周围有电磁场的存在,直流电的周围是一恒定的电磁场,交流电的周围是大小和方向都在变动的电磁场。但是它的变动也是有规律的,可以用正弦函数表示。由于在电力的输送转换过程中直流电不能变压,所以交流电又广泛地应用于工农业生产和人们的日常生活中。
现在广泛应用的交变电流的频率是50赫兹,世界各国绝大多数国家都采用此种频率,为什么呢?希望各位专家学者能够给予解答。
本人有一个提议,就是在50赫兹的基础上再提高数倍,比如300赫兹。它的办法是增加发电机的极数,缩短线圈的节距,相数不变还是三相,保持发电机的较高转速,给发电机的三相输出端串接适量的电容即可。
为什么要提高系统电流的频率,理由是提高频率可以提高整体电力设备的容量和效率,减少设备的温升损耗。为什么呢?回答这一问题可以从理论和实践两方面去分析研究。
在人们的印象中,提高频率就增加了用电设备的阻抗,由电学理论可知,阻抗等于内阻的平方加上感抗的平方后开方而得,用公式表示Zn=√r2+xL2,这就是阻抗三角形的表达式,xl表示纯电感,纯电感xL=2πfL;式中f是线圈的频率,L是线圈的电感系数,定义是单位电流所能形成的感应电势值,2π是常数,由此可知,纯电感xl是一电阻的表达式,更准确地说是一个由电磁感应所产生的感应电势值,那么为什么要乘以2π呢?书本理论没有具体的解释。
那么感应电势是由电流所产生的,为什么会形成阻感呢?因为感应电势就是人们常说的反电势,这一反电势实质上是和原电压相位差不到180。而大于90。的钝角,如图所示:
关于反电势的相位书本理论并没有精确的论证,式中0A是进入线圈的原电压,OP是滞后原电压的角差电流,OB是合电压,OF是由线圈电流所产生的感应电势。根据这一理论推理,频率越高,感应电势越大,电流较电压的角差越大,也就是功率因素cosα越小,它的合电压越大,效率越高,线圈消耗的有功电功N=IVcosα越少,线圈中所做的有功电功N,=Iecos180。越大。(详细资料在高频电的效率及应用中请查阅)。
任何事物都是一分为二的,提高频率即提高线圈的阻抗,但也使线圈有较大的负载电压,使的任何变压器有较高的载压能力和大容量,也使的多极电动机的转速提高,功率放大数倍,并且减少所有电器的铜损、铁损,提高效率。(请参考高频电力系统的推论)
在实践中可以做小型的12极发电机和变压器以及电动机的实验来测算它们的效率和容量。去验证上述的理论。
希望各有关政府部门和专业、企业家老师们竭诚合作,成果共享,为中华民族的伟大复兴尽一份爱心。
联系地址:山西省灵石县夏门镇许家店村
联系电话:13403651348
联 系 人:李成亮