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频率为50HZ电器可用于60HZ电源吗

时常看到有人提出:在国内CCC认证时按照我们国家的频率50HZ电器产品,如果用到国外频率为60HZ电源能正常使用吗?

确实,在国内无论自备电源或电力系统供电,电源频率均规定为50HZ;进口的设备与电器也遵守此规定。但是对于出口产品,则应考虑下列相关因素:

一、发热

因电流的肌肤效应和邻近效应,频率升高后,如不调整载流件的电流密度和铁磁件的磁感应强度,则相关零部件温升会有所增加。

根据经验公式计算:电网电源频率提升后,由于肌肤效应增强所导致的温升提高幅度小于20%,由于铁损增大而导致的温升也不会超过27%

一般来说,我国设计的工业电器,额定电流在40安培以下的产品(如:断路器CDB9CDB6i),温升裕量较大,肌肤效应又对小截面导体影响甚小,

CDB6i 小型断路器CDB9 小型断路器

因此,对于额定电流在40安培以下的电器产品,用于60HZ电源完全没有问题。至于大容量电器,则应降低容量使用为宜。

二、动作特性

对于电压(并联)线圈,电磁吸力与磁感应的平方成正比的,而外施电压不变时,磁感应与频率成反比关系。电源频率由50Hz升高至60Hz,电磁机构的吸力将减少到原值的70%左右外。若要使它能正常工作,则势必要将线圈匝数减少17%,以保持磁感应强度不变。

对电流(串联)线圈,由于电流不变,磁感应对电磁机构的吸力也近似不变,但频率升高后损耗也要增加,因而动作电流也相应增大一些(约7%)。可用改变反力弹簧的反力来调整。

热双金属片的动作值,也能以调整反力弹簧的力值来调整。

三、通断能力

频率增大,使电流波每半波时长变短了(60Hz半波时长为0.0083秒,50Hz则为0.01秒),电弧能量则相应减少,而过零时间却缩短不多,对于灭弧效果来讲这将是极为有利的。

但对于限流电器(例如,断路器CDB9)来说,频率增大会使电流上升速度相应变快,电器灭弧装置承受的电弧能量会略大些。

通过上述分析,50HZ电器用于60HZ电源时,对通断能力的影响并不明显。

四、对于三相交流电动机

电网频率提高20%,电动机的同步转速也相应提高20%。以四极电动机为例:50Hz时,同步转速为1500/分;60Hz时,同步转速n=60*60/2=1800/分(电机转速n=60f/p,其中:60为每分钟60秒,f为电源频率(赫兹),P为电机旋转磁场的极对数)。

因此,应着重考虑电动机出力增大后对电动机的损伤:要么从设计上增强结构(铁芯、导线、轴承、转轴、端盖、散热方式等等),要么限制容量使用。

电动机设计结构

但是,国内用于拖动钟表机构的同步电动机,是无法直接适用于国外60HZ电源的。

综上所述,在使用电器时,如果频率为50HZ电器应用60HZ电源时,为了不影响正常使用,需要依据电器的各项结构要素酌情考虑。

Posted @ 2020/7/14 22:21:36  阅读( 56)  评论( 0)  
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