Vật lý ✅ (ĐÃ XÁC MINH)

Tần Số 50Hz, 60Hec Là Gì | Sự Khác Nhau Giữa Tần Số 50 Và 60Hz .

Có lẽ khái niệm về tần số đã rất quen thuộc với tất cả chúng ta trong đời sống hằng ngày. Các khái niệm đại loại như tần số của dòng điện là 50H z hoặc 60H z, tần số giao động của những nút nhạc, tần số nhịp tim, tần số bộ đàm taxi … Vậy bạn biết thế nào là tần số chưa ? Hoặc những khái niệm của tương quan đến tần số như số vòng xoay trên 1 phút ( rpm ), bước sóng, chu kỳ luân hồi và mỗi liên hệ giữa chúng .

Tần số 50Hz, 60Hec là gì | Sự khác nhau giữa tần số 50 và 60Hz

Tại sao bạn cần biết những kỹ năng và kiến thức tương quan đến tần số nhất là những thiết bị điện lúc bấy giờ đang dùng tần số bao nhiêu ? Có bao nhiêu chuẩn chung cho tần số … Hôm nay mình sẽ chia sẽ tới những bạn toàn tập về tần số với hy vọng mang lại cho bạn những kỹ năng và kiến thức bạn đang cần bổ trợ .

1. Tần số là gì?

Tần số là số lần lặp lại của một hiện tượng trên một đơn vị thời gian. Để tính tần số, ta chọn một khoảng thời gian rồi đếm số lần xuất hiện của hiện tượng trong thời gian ấy, rồi chia số này cho khoảng thời gian đã chọn.

f = 1 / T ( t = thời hạn )Như vậy đơn vị chức năng đo tần số là nghịch đảo đơn vị chức năng đo thời hạn. Trong hệ đo lường và thống kê quốc tế, đơn vị chức năng này là Hz đặt tên theo nhà vật lý Đức, Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz cho biết tần số lặp lại của vấn đề đúng bằng 1 lần trong mỗi giây .1H z = 1 / TNhớ nhất là năm học vật lý 12, những khái niệm về tần số gắn liền trong những bài sóng giao thua, sóng dừng, sóng ngang … Trong hoạt động sóng, tần số là số lần quan sát thấy đỉnh sóng tại một điểm trong một đơn vị chức năng thời hạn. Tần số sóng âm trong âm nhạc còn được đặc trưng bởi nốt nhạc. Và tai người tất cả chúng ta hoàn toàn có thể nghe được âm thanh có tần số từ 16 đến 20 Hz .f = v / bước sóngTần số dòng điện xoay chiều trong hoạt động và sinh hoạt đời thường ở Nước Ta là 50 Hz, trong khi ở những nước tăng trưởng và Bắc Mỹ là 60 Hz. Quả lắc đồng hồ đeo tay chính là một ví dụ dễ thấy cho tần số. Nếu quả lắc đi từ trái sang phải rồi từ phải về trái bằng 1 s thì tần số là 1H z .( Nguồn : Wikipedia )

2. Tần số 50Hz có ý nghĩa là gì?

Tần số 50 Hz tức là cứ mỗi 1/50 giây thì một hiện tượng kỳ lạ quay trở về trạng thái trước đó. Khi tần số càng lớn thì số lần tái diễn của hiện tượng kỳ lạ càng nhanh và những thiết bị dùng cho tần số lớn phải bảo vệ về mặt kỹ thuật cũng như chất lượng. Chúng ta sẽ tìm hiểu và khám phá kỹ hơn ở phần dưới .

Tần số 50Hz, 60Hec là gì | Sự khác nhau giữa tần số 50 và 60Hz

3. Tần số 60Hz có nghĩa là gì?

Tương tự như tần số 50 Hec thì tần số 60H z là cứ 1/60 s thì một hiện tượng kỳ lạ trở về trạng thái trước đó. Chúng ta sẽ so sánh 2 tần số này ở phần dưới nhé .Trong hầu hết những thiết bị điện lúc bấy giờ tại Nước Ta thì trên mỗi hướng dẫn đều ghi tần số sữ dụng tương thích đó là 50 hoặc 60H z. Có nhiều thiết bị ghi từ 50H z – 60H z. Sự khác nhau giữa 2 chuẩn này là gì, tất cả chúng ta ham khảo tiếp .

4. Sự khác nhau giữa tần số 50Hz và 60Hz trong dòng điện xoay chiều.

Tần số 50H z hay 60 Hz mỗi một dải tần đều có những ưu và điểm yếu kém của nó, tùy theo quan điểm của từng vương quốc mà người ta vận dụng. Theo mình dải tần từ 50H z – 60H z là tần số tương thích chính bới :Tần số này vừa phải so với vận tốc quay của máy phát và số đôi cực, tần số này nếu tăng nhiều thì sẽ làm tăng tổn hao bậc cao và trong vật tư tư, nhưng nếu giảm xuống nhiều thì những thiết bị chiếu sáng như đèn huỳnh quang sẽ rung vì vậy tần số chỉ nằm trong khoảng chừng 50, 60 hz. Từ xuất phát ban đầu như thế nên dải tần này được sử dụng cho đến nay. Việc chọn 50H z hoặc 60 Hz mà không phải 51, 52 … là chỉ để tròn số .

Tuy nhiên có hai vấn đề chính khác nhau giữa tần số 50 Hz và 60 Hz đó là:

Vấn đề bảo vệ

Với mạng 60H z thì rơle bảo vệ và những thiết bị đóng cắt phải có thời hạn nhanh hơn là thiết bị ở mạng 50H z, Cụ thể như sau : Với mạng 50H z máy cắt lúc bấy giờ hoàn toàn có thể cắt được ở 1.5 cycle ( 30 ms ), nhưng ở mạng 60H z thì cũng 1.5 cycle ( 25 ms ). Vậy với một mạng lưới hệ thống phối hợp bảo vệ thì ở mạng 60H z có thời hạn nhu yếu nhanh hơn mạng lưới hệ thống 50H z

Khả năng truyền tải

Ở mạng 60H z cũng trong 1 s thì giá trị dòng điện hiệu dụng ( RMS ) lớn hơn giá trị hiệu dụng dòng điện ở 50H z, do vậy cùng hai động cơ giống nhau về cấu trúc mọi cái, nhưng tần số thao tác khác nhau thì động cơ 60H z có mômen đầu trục lớn hơn 50H z .

Tần số 50Hz, 60Hec là gì | Sự khác nhau giữa tần số 50 và 60Hz

5. Tại sao Việt Nam dùng tần số 50Hz.

Mình theo CNXH ở những nước Đông Âu nên dùng tần số 50H z. Tần số 60H z ở Mỹ và Nhật, sản xuất thiết bị với tần số 60H z thì tốn kém vật tư điện hơn. Chỉ sau này mới theo Liên Xô. Thí dụ khoảng chừng trước 1975, trong miền Nam sử dụng điện gia dụng 208V / 127V, trung áp 15 kV, 35 kV, cao áp 66 kV, 220 kV .

Sau mới thay đổi dần dần, mạng 208/127 nâng cấp lên thành mạng 380/220V. Mạng 66kV nâng cấp lên thành mạng 110 kV. Sau năm 75, rất nhiều nơi trong miền Nam vẫn theo tiêu chuẩn Pháp hoặc Mỹ, chứ không theo tiêu chuẩn Nga. Chẳng hạn độ rung vẫn tính theo mil hoặc inch/s, chứ không dùng μ m hoặc mm/s. Áp suất vẫn tính theo PSIG chứ không dùng bar hay kg/cm2. Phim chụp hình vẫn theo thang đo ASA chứ không theo thang DIN… Tuy nhiên tần số thì vẫn là 50Hz chứ không phải 60 Hz, vì vẫn phải kế thừa hệ thống ðiện cũ của Pháp để lại. Miền Bắc theo Liên Xô, nhưng vẫn phải kế thừa cái của Pháp để lại.

Trên quốc tế lúc bấy giờ đa phần những nước vẫn dùng lưới điện 50H z, nên việc nhập khẩu hay xuất khẩu những thiết bị điện ở trong nước gặp thuận tiện hơn, bởi những thiết bị điện hoạt động giải trí đúng tần số là 1 nhu yếu kĩ thuật quan trọng .+ Tần số lớn hơn yên cầu cách điện của thiết bị cao hơn, tốn ngân sách cho cách điện nhiều hơn .+ Các thiết bị như động cơ, MBA.. sẽ nhỏ gọn hơn nhưng vật tư dẫn từ trong đó phải tốt hơn, giá tiền thiết bị sẽ đắt hơn. Do đó, lưới điện hoạt động giải trí tần số cao chỉ tương thích với một số ít nước tăng trưởng .Dùng 60H z thì có lợi hơn, nhưng cũng có 1 số ít khó khăn vất vả đó là :

+ Đối với động cơ và máy phát:

* * * Động cơ và máy phát phải chạy nhanh hơn. Vì thế phong cách thiết kế sẽ đắt tiền hơn do phải giám sát lực ly tâm cao hơn, lực ma sát cao hơn .

+ Đối với đường dây truyền tải và phân phối:

* * * Trở kháng ( Zr ) đường dây sẽ tăng hơn 20 %, nên sụt áp sẽ cao hơn. Dung kháng ( Zc ) đường dây giảm 20 %, nên ảnh hưởng tác động lên lưới điện sẽ can đảm và mạnh mẽ hơn. Hiệu ứng mặt phẳng tăng lên, nên nhu yếu thiết diện dây cũng phải lớn hơn .

+ Đối với máy biến áp:

* * * Sự cân đối giữa đồng và thép sẽ khác đi. Giảm được thép, giảm được khối lượng đồng nhưng không giảm được diện tích quy hoạnh hành lang cửa số. Vì thế tổng trở máy biến áp sẽ biến hóa. Từ thông tản tăng lên. Hệ 60 Hz sẽ tiết kiểm được một chút ít vật tư nguyên vật liệu chi khế tạo những thiết bị điện, nhưng sẽ bị tổn thất ðiện áp trên đường dây nhiều hơn. Lý do khi f tăng thì XL cũng tăng theo. Tổn thất trên đường dây sẽ tăng .* * * Các động cơ 60H x sẽ phải chạy với vận tốc cao hơn nếu chạy 50 Hz. Do đó mạng lưới hệ thống cơ khí phải phong cách thiết kế tốt hơn, đắt tiền hơn .Mình thấy còn một ưu nhược của hai hệ tần số này. Ngoài việc khác nhau về sản xuất thiết bị thì điện áo 220 50HZ tiết kiệm ngân sách và chi phí điện trong truyền tải điện năng hơn. Điện áp càng cao thì sụt giảm càng thấp. Tần số 50 hZ và 60 hZ mỗi cái có một ưu điểm. Thực ra cả hai đều có ưu điểm yếu kém riêng cả. Ngoài việc tần số và điện áp thì thời xưa 220 v 50 Hz còn đi kèm theo mạng lưới hệ thống điện có tiếp địa ( tiết kiệm chi phí dây trung tính ) mạng lưới hệ thống 110 v 60H z thường không sử dụng tiếp địa. xét về mặt bảo đảm an toàn. Mặc dù độ nguy hại về điện là ở dòng điện nhưng tất cả chúng ta thường quy về áp. Hệ thống điện 110 v 60 Hz thì bảo đảm an toàn hơn về điện áp và trong một số ít trường hợp bảo đảm an toàn hơn cả về sự cố chạm fa vì khi đó chạm 1 fa nửa không bị tác động ảnh hưởng vì tất cả chúng ta đứng dưới đất mát của mạng lưới hệ thống điện lại không nối đất. Nhưng điểm yếu kém của nó là nếu fa sảy ra đứt thực trạng đó những thiết bị bảo vệ không tác động ảnh hưởng vì không sảy ra ngắn mạch đẫn đến hiên tượng không dc giải quyết và xử lý ngay .

Tần số 50Hz, 60Hec là gì | Sự khác nhau giữa tần số 50 và 60Hz

Còn với 220 v 50H z có nguy hại hơn về điện áp. Hệ thống này sẽ nguy hại hơn khi chạm phải 1 fa lửa nhưng bù lại nó lại có năng lực làm cho thiết bị bảo vệ ảnh hưởng tác động vì 1 fa lửa chạm đất sẽ sảy ra ngắn mạch => thiết bị bảo vệ ảnh hưởng tác động. Nếu chạm vào hai fa thì rất nguy hại. Khi dùng những thiết bị điện nhìn phích cắm có chút khác nhau 3 chân và 2 chân. Cần chú ý quan tâm nếu mạng lưới hệ thống điện đã có tiếp địa cho vỏ tốt việc nối vỏ vào chân mát là tốt nhất. Với mạng lưới hệ thống không tiếp địa thì bắt buộc phải dùng chân mát này vì nó tương tự với tiếp địa .Trước đây những nước trên quốc tế dùng 110V, Sau này khi nhu yếu sử dụng của dân tăng lên thì dòng điện mở màn tăng quá mức. Phải thay dây dẫn để chịu đựng dòng cao. Khi đó, 1 số ít nước chuyển sang sử dụng điện áp tăng gấp đôi, tức là 220V. Hệ thống điện nào càng nhỏ thì ngân sách đổi sẽ không cao. Còn mạng lưới hệ thống nào quá lớn, ngân sách đổi sẽ rất cao .Mỹ thời xưa đã góp vốn đầu tư khá lớn về mạng lưới hệ thống điện hạ thế nên chưa muốn đổi. Hình như hiện giờ chỉ còn Mỹ là còn dùng điện 110V. Yếu tố chính trị là nguyên do mà mỗi nước lại có những lại sử dụng điện áp khác nhau, ngay cả ở điện trung thế và cao thế cũng có sự khác nhau giữa những nước .Tần số nhờ vào vào việc kiểm soát và điều chỉnh Turbine thủy lực, chứ không có chuyện quay chậm do turbine cùi đâu nhé thời điểm ngày hôm nay ngồi tìm hiểu và khám phá về turbine thì thấy quan trọng nhất 1 số ít phương trình becnuni và euler, ai thích tìm hiểu và khám phá thêm về cái này thì đọc thủy khí động lực ứng dụng ( cơ học chất lưu ) và turbine thủy lực sẽ có cái nhìn tổng quan hơn .Như trên đã nói chính là tần số nhỏ tổn hao lớn và hiệu suất kém khi sử dụng cho động cơ. Nó có cái lợi là khối lượng động cơ nhỏ hơn nhưng vận tốc lại quá nhanh nên nguy khốn cho người sử dụng. Muốn chạy ở vận tốc thấp phải quấn nhiều cực nên lợi không bằng hại. Vì vậy mà bên Mỹ phải chuyển xuống tần số 60HZ lúc đó vận tốc tối đa của động cơ chỉ gần bằng 3600 rpm. Bên châu Âu sử dụng tần số 50HZ nên vận tốc tối đa của động cơ chỉ gần bằng 3000 rpm. Ngoại trừ trên máy bay hay trên tên lửa, những cưa máy cầm tay là còn sử dụng tần số 400HZ để size nhỏ gọn .

Tần số 50Hz, 60Hec là gì | Sự khác nhau giữa tần số 50 và 60Hz

Còn vấn đề tại sao chọn 50hz hay 60hz thì chỉ là khi nghiên cứu người ta tối ưu hóa thôi, tại sao không dùng 55 thì hơi buồn cười vì ai chẳng thích dùng những con số lẻ cả, số chẵn dễ tính toán và thiết kế máy móc chả lẽ lại dùng 51 hay 52 sao :))

Vậy bạn đã biết vì sao mà trên những thiết bị sử dụng điện của Nước Ta hoặc được nhập khẩu ở quốc tế đều ghi tần số là 50H z rồi phải không ? Trong đời sống việc am hiểu về tần số giúp ích rất nhiều và phần đông mọi công nghệ tiên tiến đều có sự góp mặt của tần số. Trong đó có đầu ghi hình camera và những thiết bị camera quan sát khác .Hi vọng bài viết này mang lại cho bạn những khái niệm về tần số, những kiến thức và kỹ năng này trên internet đã có sẵn và mình chỉ tổng hợp lại mong những cho thêm nhận xét để bài viết được hoàn thành xong hơn .Xin cảm ơn !

VIETLIKE.VN

CEO: Công ty TNHH Công Nghệ Truyền Thông Ez Media.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button