Question:
Jusqu'où les fréquences du secteur sont-elles tombées? Quelles zones utilisaient autrefois 30 Hz et pourquoi?
uhoh
2020-01-02 06:45:49 UTC
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Cette réponse cite un livre écrit par Jocelyn Bell Burnell qui a co-découvert le premier pulsar en 1967 où l'auteur mentionne un autre astronome qui a remarqué qu'une étoile pulsait à environ 30 Hz et a reconnu la fréquenceparce que

Le pulsar Crab, avec une période de 30 Hz, est suffisamment rapide pour que beaucoup de gens ne puissent pas le voir;Cependant, certaines personnes peuvent voir 30 Hz et Sue Simkin sait qu'elle est l'une d'entre elles - lorsqu'elle était enfant, elle vivait dans une région où l'alimentation principale était à 30 Hz.

Cette page suggère que la région pourrait être Detroit Michigan dans les années 40 ou 50.

Mais ici, je pose une question plus générale sur les fréquences secteur bien inférieures à 50 Hz.

Question: Quelles sont les basses fréquences du secteur?Quelles zones utilisaient autrefois 30 Hz et pourquoi?

Transformateurs plus gros?
@DKNguyen oui en effet, si l'on vendait du fer doux et du cuivre, des transformateurs plus gros seraient attrayants!
Une fréquence plus basse signifie des transformateurs plus gros ...
@DKNguyen Je comprends cela, mais généralement des transformateurs plus gros ne seraient pas considérés comme une * bonne chose * à moins que vous ne vendiez des transformateurs ou leurs matières premières.Sinon, des transformateurs plus gros seraient une raison * de ne pas utiliser * ces basses fréquences.Mais peut-être que je rate votre point?
Mon point de vue était que les transformateurs plus gros ont tendance à être une mauvaise chose qui pourrait expliquer le passage à des fréquences plus élevées.Je pense que j'aurais peut-être dû dire "des transformateurs plus petits?"au lieu.
TA Edison avait le record de la basse fréquence du secteur.Son entreprise a fourni 0Hz pour un nombre substantiel de clients.Il ne voulait pas payer de frais de licence pour les méthodes AC qui étaient malheureusement brevetées par ses rivaux.
@user287001 ou au moins * très proche de zéro * après avoir pris la transformée de Fourier de la tension de ligne variable et des interruptions intermittentes.
Vrai.Le 0Hz exact provient uniquement de ceux qui n'ont jamais commencé à fournir et ne le feront jamais.Malheureusement, nous ne pouvons obtenir d'eux que 0 volts.
Je ne vois pas pourquoi c'était si difficile à rechercher?http://www.bueker.net/trainspotting/voltage_sixteentwothirds.php 16Hz pour les chemins de fer par Siemens en 1904. -1
Cela ne montre pas suffisamment d'efforts ou d'aptitudes en EE pour justifier plus de détails
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 qui a dit que c'était dur?* De temps en temps * il est normal de demander une réponse moins que approfondie dans Stack Exchange afin de permettre l'affichage d'une réponse intéressante;SE est avant tout une question de bonnes réponses.J'ai posé plus de 2 000 questions SE et presque toutes sont très bien documentées et probablement la moitié sont trop longues.Pour * celui-ci *, je pense que cela suffit pour faciliter une réponse [dans ce sens] (https://electronics.stackexchange.com/questions/474126/#comment1201002_474127) qui vaudra la peine d'être lue.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Je n'ai pas vu le test d'aptitude pour poser une question, et je ne pense pas qu'il soit nécessaire de re-certifier son aptitude à chaque question.
https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.153641/page/n583
@BruceAbbott c'est super!Pouvez-vous envisager de résumer et / ou de citer au moins une petite partie de cela comme réponse?Il semble aborder cette question directement.Merci!
Il y a une partie de moi qui est très gênée par la "période de 30 Hz".Non, c'est une période de 33ms et un peu, soit une fréquence de 30Hz!
Cinq réponses:
Bruce Abbott
2020-01-02 12:31:38 UTC
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Les raisons historiques de l'utilisation de 30 Hz et d'autres fréquences sont documentées dans le livre Electrical Engineering Papers de Benjamin G. Lamme, publié en 1919. Dans l'article «Story of the Frequencies», il explique que les gros générateurs et ceux alimentés directement par des moteurs à pistons fonctionnaient à un régime plus bas, et ont donc préféré une fréquence de sortie plus basse pour réduire le nombre de pôles requis dans le générateur. Une fréquence plus basse a également été préférée pour la transmission d'énergie à longue distance.

Trouver toutes les zones qui utilisaient autrefois 30 Hz nécessiterait des recherches beaucoup plus intensives que cette question ne le mérite. Mes recherches sur Google n'ont rien donné, mais j'ai trouvé des informations qui pourraient être pertinentes.

Dans les années 1880, l'énergie électrique était principalement utilisée pour l'éclairage, qui préférait les fréquences plus élevées pour réduire le scintillement, de sorte que les fréquences telles que 133⅔ Hz et 125 Hz étaient courantes. Ces fréquences plus élevées ont permis l'utilisation de transformateurs plus petits. Cependant, les moteurs à courant alternatif développés à cette époque nécessitaient des fréquences aussi basses que 16⅔ Hz. C'était un problème car la conversion d'une fréquence à une autre était difficile. Ainsi, des fréquences différentes étaient généralement générées pour un usage résidentiel et industriel, de nombreuses usines ayant leurs propres centrales électriques libres de fonctionner à la fréquence de leur choix.

Vers 1890, la fréquence de «compromis» de 60 Hz a été introduite, qui est finalement devenue une norme nationale. Cependant, 25 Hz était encore utilisé dans certains endroits jusqu'à tout récemment.

Dans l'article Early Electrification of Buffalo, il est mentionné que Westinghouse avait adopté 60 Hz pour l'éclairage et 30 Hz pour l'alimentation, mais pour le projet de Niagara Falls, ils ont opté pour 25 Hz. Ce service s'est poursuivi jusqu'en 2006. Plusieurs autres stations hydroélectriques sur la rivière Niagara fonctionnaient également à 25 Hz. Je ne sais pas si Détroit a utilisé l'électricité du Niagara dans les années 40 ou 50, mais il semble probable qu'au moins certaines parties du Michigan l'ont fait.

Sue Simkin vivait peut-être dans une zone où une centrale électrique locale fonctionnait à 30 Hz, peut-être attachée à une usine.Cela aurait pu être n'importe où aux États-Unis.Avec autant de centrales électriques privées impliquées, je pense qu'il serait difficile d'exclure l'utilisation de 30 Hz dans n'importe quelle zone.

Excellent!Je suis très heureux de voir que vous avez inséré cela avant que les électeurs proches ne rendent la réponse impossible.Je passerai un peu de temps à les lire dans les prochains jours.*Merci!*
Hilmar
2020-01-02 08:40:48 UTC
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Quelle est la basse des fréquences du secteur?Quelles zones utilisaient autrefois 30 Hz et pourquoi?

Les fréquences du réseau sont optimisées en fonction des exigences et des contraintes de leur environnement spécifique.Le chemin de fer allemand par exemple utilise 16,67 Hz (50/3).Cela revient à un compromis: coût et taille des transformateurs par rapport aux pertes inductives et / ou capacitives des lignes électriques réelles.

Certains systèmes modernes de distribution haute puissance utilisent en fait DC https://en.wikipedia.org/wiki/High-voltage_direct_current

Une autre raison pour laquelle le système ferroviaire allemand fonctionnait à 16,7 Hz (ils ont changé la fréquence nominale en 1995) est que les locomotives au moment où elles ont introduit le système avaient tendance à utiliser des moteurs à commutation en série.Selon Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/15_kV_AC_railway_electrification): «La réactance inductive élevée des enroulements du moteur a causé des problèmes de contournement du collecteur et les pièces polaires magnétiques non stratifiées conçues à l'origine pour le CC présentaient des pertes de courant de Foucault excessives.L'utilisation d'une fréquence CA plus basse a atténué ces deux problèmes. "
Spehro Pefhany
2020-01-02 11:57:31 UTC
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J'ai vu une ancienne horloge électrique à moteur synchrone conçue pour utiliser un secteur à 25 Hz. L'article Wikipédia sur la fréquence des services publics entre dans les détails:

Origines 25 Hz

Les premiers générateurs du projet Niagara Falls, construits par Westinghouse en 1895, étaient de 25 Hz, car la vitesse de la turbine avait déjà été réglée avant que la transmission de courant alternatif ne soit définitivement sélectionnée. Westinghouse aurait choisi une basse fréquence de 30 Hz pour entraîner les charges du moteur, mais les turbines du projet avaient déjà été spécifiées à 250 tr / min. Les machines auraient pu être conçues pour fournir une puissance de 16⅔ Hz adaptée aux moteurs lourds de type à collecteur, mais la société Westinghouse a objecté que cela ne serait pas souhaitable pour l'éclairage et a suggéré 33⅓ Hz. Finalement, un compromis de 25 Hz, avec des générateurs 12 pôles de 250 tr / min, a été choisi. [2] Parce que le projet Niagara a eu une telle influence sur la conception des systèmes d'alimentation électrique, 25 Hz a prévalu comme norme nord-américaine pour le courant alternatif basse fréquence.

Pourquoi cette réponse, qui est la même que la mienne, sauf qu'elle ajoute une citation de l'article, obtient-elle des votes positifs tandis que la mienne reçoit des votes négatifs?
Charles Cowie
2020-01-02 11:07:16 UTC
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La technologie des principaux moteurs a probablement influencé le choix de la fréquence.Les basses fréquences sembleraient plus faciles pour les générateurs hydroélectriques.La basse fréquence pourrait également être meilleure pour les moteurs à courant alternatif des chemins de fer électriques.

D'un autre côté, les fréquences plus élevées sont meilleures pour éliminer le scintillement dans l'éclairage à incandescence.

Il existe des archives historiques de certaines études et discussions sur les facteurs techniques pris en compte dans le choix d'une fréquence standard.Il y avait probablement des influences commerciales et techniques qui sont maintenant inconnues.

Merci, j'ai peut-être manqué la notification pour cette réponse en janvier.Je me suis arrêté à nouveau aujourd'hui après avoir vu l'activité dans la méta liée.
Barry
2020-01-02 07:07:50 UTC
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L'histoire et l'évolution des fréquences des lignes électriques sont données dans l'article de Wikipédia: Utility Frequency.Au fil des ans, les fréquences de 16-2 / 3 Hz à 133-1 / 3 Hz ont été utilisées.

Si vous vérifiez mes questions sur ce site, vous verrez que je fais des recherches.Cependant, cette question demande * Pourquoi * une fréquence aussi basse serait utilisée ainsi que * Où *, et je cherche la justification technique de l'aspect «pourquoi».Jusqu'à présent, votre réponse ne concerne ni l'un ni l'autre;peut-être le changer en commentaire?
@uhoh Je pense que c'est expliqué dans l'article Wiki.«Les premiers systèmes de génération de courant alternatif isolés utilisaient des fréquences arbitraires basées sur la commodité».Nous avons déjà quelque chose qui génère à n'importe quelle fréquence;utilisez ce qui est disponible.Économisez du temps, de l'argent.
@Tyler donc une carte historique des premières générations d'énergie codée en couleur par fréquence pourrait montrer un patchwork quelque peu aléatoire de fréquences, déterminé par les boîtes de vitesses qui pourraient être obtenues.Cela semble être une réponse à lire.Merci!
@uhoh pourquoi le premier générateur de la région était x fréquence, c'est bien, car c'était le premier.Impossible d’acheter une centrale électrique sur e-bay.
@Tyler Je suppose que le fer à faible teneur en carbone était assez bon marché, et la fabrication de laminages (pour réduire les pertes par courants de Foucault et le chauffage) était suffisamment difficile pour que les basses fréquences soient attrayantes.Je pense qu'il y a un certain génie électrique convaincant à exprimer dans une réponse ici.
Barry, tout ce que vous dites est raisonnable, mais je dirais que cela devrait être un commentaire plutôt qu'une réponse, non?
Tous les gars qui ont ajouté des commentaires sont également coupables :) Il vous suffit de cliquer sur le bouton «devrait être un commentaire».Pas besoin de voter ou d'ajouter un chat!Bonne année @uhoh btw;)
@Fattie C'est une réponse car elle répond à la question du PO.Tout ce qu'il a demandé se trouve dans l'article de Wikipédia.Voulez-vous que j'ajoute des citations de l'article, ce que la réponse ci-dessous a fait et il a obtenu des votes positifs.Je suis très confus.
La basse fréquence @uhoh ne "réduit pas les courants de Foucault".Les courants de Foucault sont les mêmes à n'importe quelle fréquence.Les courants de Foucault sont majoritairement proportionnels aux volts par tour.
@Jasen * Je n'ai pas dit que *, la relecture montrera que j'ai dit qu'une fréquence plus basse (disons 30 vs 60 Hz) réduirait le besoin (ou les avantages de) de faire un noyau en fer doux laminé au lieu desolide en * réduisant les pertes * dues aux courants de Foucault.Si ce n'est pas le cas, dans ce cas, je resterais corrigé.Certes, * augmenter * la fréquence nécessiterait * des tôles plus minces et plus nombreuses * et des couches isolantes plus minces entre les deux, jusqu'à ce que nous finissions par passer à la ferrite.
@Uhoh, c'est une fausse conception courante.faire le calcul,
@Jasen Je ne suis pas convaincu


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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