Ingeniería eléctrica: ¿Por qué la frecuencia de la India se mantiene solo en 50 Hz?

Casi todo el mundo usa una frecuencia de 50Hz y un voltaje de 220-240 (voltajes más altos para una mejor eficiencia en la transmisión). La excepción, donde se usan 60Hz (con un voltaje de 110-120), es América (Norte y Sur) y el Caribe (y partes de Japón y Corea).

Las razones por las que la frecuencia de CA (CORRIENTE ALTERNA) de la India se mantiene a 50Hz son muy interesantes.

COMIENZA DESDE EL PRINCIPIO DE LA ELECTRICIDAD

Temprano en la historia de la electricidad, General Electric de Thomas Edison
La compañía distribuía electricidad de CC a 110 voltios en los Estados Unidos.
Luego, Nikola Tesla ideó un sistema de electricidad trifásica de CA a 240 voltios. Trifásico significa que se combinaron tres corrientes alternas ligeramente desfasadas para igualar las grandes variaciones de voltaje que se producen en la electricidad de CA. Había calculado que 60 ciclos por segundo o 60Hz era la frecuencia más efectiva.
Tesla luego se comprometió a reducir el voltaje a 120 voltios por razones de seguridad.
Con el respaldo de Westinghouse Company, el sistema de aire acondicionado de Tesla
se convirtió en el estándar en los Estados Unidos.
Westinghouse eligió 60 Hz porque los carbonos con luz de arco (lámparas de arco) que eran populares en ese momento funcionaban mejor a 60 Hz que a 50 Hz.

Europa va a 50Hz y 230V

Mientras tanto, la empresa alemana AEG comenzó a generar electricidad y se convirtió en un monopolio virtual en Europa.
Decidieron usar 50Hz en lugar de 60Hz para ajustarse mejor a sus estándares métricos, pero se quedaron con 120V.

Europa permaneció a 120 VCA hasta la década de 1950, justo después de la Segunda Guerra Mundial.
Luego cambiaron a 220V para una mejor eficiencia en
transmisión eléctrica Gran Bretaña no solo cambió a 220V, sino que también
También cambiaron de 60Hz a 50Hz para seguir el liderazgo europeo.
Dado que muchas personas aún no tenían electrodomésticos en Europa después del
guerra, el cambio no fue tan caro para ellos.

EE. UU. Permanece a 120 V, 60 Hz

Estados Unidos también consideró la conversión a 220V para uso doméstico, pero consideró que sería demasiado costoso, debido a todos los aparatos eléctricos de 120V que tenían las personas.
Se hizo un compromiso en los EE. UU. En que 240V entrarían en la casa donde se dividiría en 120V para alimentar la mayoría de los electrodomésticos.
Ciertos electrodomésticos, como la estufa eléctrica y la secadora eléctrica, se alimentarían a 240V.

India obtuvo 50Hz, porque fue colonizada por Inglaterra, que cuando desarrollaron sus sistemas eléctricos, eligieron 50 Hz.

Desde el punto de vista técnico, operar 50 Hz frente a 60 Hz no supondría una gran diferencia, pero para lograrlo, los motores principales, por ejemplo, las turbinas de vapor, las turbinas de gas y los motores diésel tendrían que ser capaces de tolerar un aumento del 20% en la velocidad. o los alternadores que manejan, que producen la electricidad tendrían que reconstruirse por completo con postes y bobinados adicionales para que puedan continuar funcionando a la misma velocidad de rotación.
Los costos de realizar dicha reingeniería serían enormes y no podrían justificarse como “económicamente valiosos” desde el punto de vista de la necesidad real.

Podríamos haber elegido cualquier otra frecuencia que no sea 50/60 hz, pero 50/60 HZ es una frecuencia óptima que mantiene las pérdidas de transmisión a límites tolerables.

Cuanto mayor sea la frecuencia, mayores serán las pérdidas y las frecuencias más bajas causarán un aumento en el tamaño, el peso y, por lo tanto, el costo. Además, se notan más parpadeos en frecuencias menores que en frecuencias más altas.

El voltaje y la frecuencia de la electricidad de CA varía de un país a otro en todo el mundo.
La mayoría usa 220V y 50Hz. Alrededor del 20% de los países usan 110V y / o 60Hz para alimentar sus hogares. 220V y 60Hz son los valores más eficientes, pero solo unos pocos países usan esa combinación.

No hay ninguna razón científica o eléctrica importante de por qué en los EE. UU. Y en otras partes del mundo usan 60 Hz y en la India y en otras partes del mundo usan 50 Hz.
Es solo la forma en que se inició y continúa así. Cambiar este sistema costaría mucho.

Fuentes- Página en school-for-champions.com

Página en school-for-champions.com

La regla de suministro de energía india de India es de 220-250 voltios y 50 Hz, la razón principal es que la temperatura india es más alta y la alta frecuencia puede calentar el cableado, etc.

En la estación montañosa del norte la temperatura es baja. Pero no podemos cambiar la frecuencia de Potencia a 60Hz ya que en ese caso también necesitamos cambiar los estándares de todos los equipos eléctricos.

La frecuencia de 50Hz necesita el voltaje de 220-250 y la frecuencia de 60Hz necesita menos voltaje.

Los países como Estados Unidos (con baja temperatura promedio durante todo el año) están usando 60Hz. Para que todos los aparatos que usan electricidad requieran mantener estándares de 60Hz.

El mayor daño de 50Hz es que la fuente de alimentación con 220-250 puede ser dañina para los humanos.

Pero el suministro de 60Hz con menos voltaje es menos dañino para los humanos.

India obtuvo 50Hz, porque fue colonizada por Inglaterra, que cuando desarrollaron sus sistemas eléctricos, eligieron 50 Hz.
Desde el punto de vista técnico, operar 50 Hz frente a 60 Hz no supondría una gran diferencia, pero para lograrlo, los motores principales, por ejemplo, las turbinas de vapor, las turbinas de gas y los motores diésel tendrían que ser capaces de tolerar un aumento del 20% en la velocidad. o los alternadores que manejan, que producen la electricidad tendrían que reconstruirse por completo con postes y bobinados adicionales para que puedan continuar funcionando a la misma velocidad de rotación.
Los costos de realizar dicha reingeniería serían enormes y no podrían justificarse como “económicamente valiosos” desde el punto de vista de la necesidad real.

Podríamos haber elegido cualquier otra frecuencia que no sea 50/60 hz pero
50/60 HZ es una frecuencia óptima que mantiene las pérdidas de transmisión a límites tolerables.
Cuanto mayor sea la frecuencia, mayores serán las pérdidas.
y frecuencias más bajas causarían un aumento en el tamaño, el peso y, por lo tanto, el costo. Además, se notan más parpadeos en frecuencias menores que en frecuencias más altas.

El voltaje y la frecuencia de la electricidad de CA varía de un país a otro en todo el mundo.
La mayoría usa 220V y 50Hz. Alrededor del 20% de los países usan 110V y / o 60Hz para alimentar sus hogares. 220V y 60Hz son los valores más eficientes, pero solo unos pocos países usan esa combinación.

bueno, otros lo han respondido completamente en silencio. Me gustaría agregar algunas cosas más.
Hace 50 años, la lámpara de arco era una fuente común de luz y para que la lámpara de arco brillara correctamente sin parpadeo, la frecuencia debe ser superior a 48 Hz.
El otro factor fue la rivalidad entre Siemens y la compañía eléctrica general después de la Segunda Guerra Mundial, ya que Siemens es alemana y General era estadounidense. entonces adoptaron diferentes topologías para cada cosa. diferentes frecuencias, voltaje, lado del variador (los motores generales utilizan el variador izquierdo), etc.
Otra cosa interesante es que Japón usa ambas frecuencias porque después de la Segunda Guerra Mundial usaron Siemens. Entonces, en realidad hay subestaciones que convierten las frecuencias de 50/60 Hz. La mitad de Japón usa 50 La mitad usa 60.

EE. UU., Canadá y México comprometen la región contigua más grande de energía 0 “120 V, 60 Hz” residencial “. Toda Europa y Asia utilizan sistemas de 220 – 240 V, 50 Hz.

El Caribe y América del Sur varían de país a país. Jamaica es de 220 V, 50Hz y Argentina es de 230 V, 50 Hz. Cuba es 115-120 V, 60 Hz y Brasil es 110-127-220 V, 60 Hz.

En lo que respecta a los dispositivos y dispositivos de resistencia, el valor de Hz es irrelevante. De hecho, para dispositivos y dispositivos de resistencia, incluso CA o CC es irrelevante.

Pero para todas las demás aplicaciones eléctricas y electrónicas, AC o DC es fundamental. También lo son Voltaje y Corriente y HZ. La CA varía según el valor de Hz en ciclos por segundo. Sin embargo, su dirección cambia dos veces por ciclo. Entonces 60 Hz cambia de dirección 120 veces por segundo. 50 Hz cambia de dirección 100 veces por segundo y 25 Hz (rara vez se usa ahora) cambia de dirección 50 veces por segundo. Entonces, dos veces por ciclo, tanto la dirección de cambio potencial como la actual. Cuanto más “sensible” sea el dispositivo o dispositivo, mayor será el defecto operativo de un ciclo inapropiado.

Simplemente, es una cuestión de resonancia y ruido. Piense en las líneas y cargas como un sistema resonante. 120 veces por segundo, la corriente y el voltaje y el campo magnético asociado crecen y disminuyen. Los dispositivos y dispositivos de 60 Hz están diseñados para resonancia eléctrica y magnética con la línea de 60 Hz. Si los dispositivos no resuenan con la línea, se genera ruido y la señal se deteriora.

Piense en el sintonizador de una radio o TV. El sintonizador establece resonancia con una señal de entrada particular. Si solo sale un poco, su señal se pierde, salga un poco más y simplemente se vuelve estático.

Es porque como fuimos gobernados por británicos y ellos fueron los que comenzaron la distribución de electricidad y todas esas cosas y los productos eléctricos y electrónicos correspondientes para trabajar en ella con 50 hz y los seguimos después de la independencia

Y ahora es demasiado tarde para pensar y cambiarlo a 60 hz, ya que todos ya estaban configurados, cambiarlo haría que todo se volcara de un ventilador doméstico a grandes máquinas industriales para renovar (REEMPLAZAR) para trabajar en 60 hz y donde ¿funcionarían todas esas máquinas de 50 hz? incluso entonces, el equipo de 50 hz es menos eficiente que 60 hz todavía debido a esta única razón por la que seguimos para usar la misma máquina que funciona en 50 hz

  1. 50Hz no es un número mágico que usa India.
    Estados Unidos y muchos países europeos usan una frecuencia de 60Hz, que es la frecuencia óptima cercana de 50Hz.
    Además, a diferencia de nosotros, los países con una frecuencia de 60Hz no utilizan una fuente de alimentación de 220V / 240V. De hecho, utilizan un suministro de 110V-120V.
    Sin embargo, se ha demostrado que las frecuencias más bajas causan un aumento en el tamaño, el peso y, por lo tanto, el costo.

Es posible que haya oído hablar de la fórmula:

N = (120 * F) / P que da F = (N * P) / 120, donde

N = Velocidad de rotación del motor (en RPM)
P = No. de polos
F = frecuencia de utilidad

Generalmente tomamos P = 2.
Y en India, las turbinas de vapor funcionan a una velocidad máxima óptima de 3000 RPM.
Por lo tanto,
F = (3000 * 2) / 120 = 50Hz.

Puede ser una de las siguientes razones:

  • En EE. UU., La frecuencia es de 60 Hz y 110 V de suministro, pero en India es de aproximadamente 240 V, 50 Hz de suministro. Para una carga particular, digamos 100kW, la corriente será 0.416A. Pero en los Estados Unidos, la misma carga consumirá aproximadamente 0.9A. Aquí la cosa es el calor producido en el cable debido al flujo de corriente que será grande en los Estados Unidos en comparación con la India. Como Estados Unidos es un país frío, pueden usar este nivel pero no en India.
  • Además, una vez que los británicos fijan la estandarización para los indios (50Hz), continúan y en Estados Unidos sus 60 Hz según su estandarización.
  • Es solo porque un valor demasiado bajo creará fluctuaciones en aparatos como Bulb comienza a parpadear (la persistencia del ojo es de 15 Hz) y un valor demasiado alto provocará más histéresis y pérdidas de corrientes parásitas en muchas máquinas.

Esto se debe a que a 60 hertzios, el voltaje es de alrededor de 120 V preferido en los EE. UU. Y a 50 hertzios, el voltaje es de alrededor de 240 V en la India. El electrodoméstico tiene cierta estandarización, clasificaciones, alto voltaje, baja corriente, alta corriente, bajo voltaje para trabajar de acuerdo con lo contrario conduciría a daños.

Dado que la frecuencia aumenta con el aumento en el número de polos y con el tamaño de los polos de la máquina síncrona, también debería aumentar y el costo de aislamiento también aumenta y este gran cambio no se puede realizar a gran escala, especialmente en la India.

Es una elección histórica, y no tiene sentido cambiar:

  • 60Hz, 110V fue la mejor opción en el momento en que ocurrió la primera electrificación en los EE. UU.
  • Más tarde, 50Hz 220V fue la mejor opción, y muchos países eligieron esta:
  • Los transformadores de 50Hz tenían una mayor eficiencia en ese momento y dónde era más fácil de construir. Aunque son más grandes y más costosos. Según hoy, esto ya no es tan importante, ya que la diferencia se hizo más pequeña, debido al mejor material disponible
  • Las redes de CA tienen límites absolutos con respecto a la longitud de sus líneas de transmisión. 60Hz está limitado a distancias inferiores a 50Hz. Esto es para:
  • mayores pérdidas a reactancias, a pesar de las estaciones de compensación
  • mayores pérdidas de radiación
  • mayores problemas de efecto en la piel
  • y algunas razones más, de menor importancia
  • Con 220V (230V hoy), necesita menos cobre, con una disminución significativa de costos
  • La seguridad se puede lograr por otros medios, como un voltaje más bajo. (Además de eso, 115V todavía puede causar corrientes mortales)
  • E incluso más tarde, la mayoría de los países europeos cambiaron a 230V, porque es la mejor opción nuevamente
  • Pero los países tienden a ceñirse a su primera opción, porque sería demasiado costoso cambiar. Entonces, los países de 60Hz ciertamente no cambiarán
  • India obtuvo sus sistemas de energía inicialmente importados de los británicos, que usaban 50 Hz. Entonces, naturalmente, importaron sistemas de energía de 50 Hz para usar con sus electrodomésticos británicos que eran de 50 Hz.

    60 Hz es el estándar estadounidense / norteamericano.

    Una vez elegido, es costoso cambiarlo. No conozco ningún país que haya cambiado, ni hay ningún país que esté considerando cambiar. Solo Japón tiene una mezcla, resultante de que algunas ciudades compran a los europeos y otras ciudades compran a los estadounidenses.

    Es una frecuencia óptima como dice Prototype, no puede usar> 60Hz.
    Y 50Hz no es fijo, no es frecuencia universal.
    Estados Unidos y muchos países de Europa usan una frecuencia de 60Hz, que es la frecuencia óptima cercana a 50Hz.
    Sin embargo, se ha notado que las frecuencias más bajas hacen que aumente el tamaño, el peso y, por lo tanto, el costo. Además, se notan más parpadeos en frecuencias menores que en frecuencias más altas. Por lo tanto, se prefiere 60Hz a 50Hz en la mayoría de los países desarrollados.
    Ambas frecuencias tienen inconvenientes y ventajas.
    Algunos países cambiaron a 50Hz solo para adaptarse al sistema métrico.

    PD: los países con una frecuencia de 60Hz no usan una fuente de alimentación de 220V / 240V, de hecho se utiliza una fuente de 110V-120V.

    El voltaje y la frecuencia estándar de la electricidad de corriente alterna (CA) utilizada en los hogares varía de un país a otro en todo el mundo. Típicamente, se usa CA de 120 voltios o CA de 240 voltios. Además, la mayoría de los países usan 50Hz (50 Hertz o 50 ciclos por segundo) como frecuencia de CA. Solo unos pocos usan 60Hz.

    El estándar en los Estados Unidos es la electricidad de 120V y 60Hz AC. Sin embargo, debido a las fluctuaciones, el voltaje medido promedio es de 117 VCA.

    Existe controversia sobre qué sistema de frecuencia es mejor. Además, el movimiento en muchos países es hacia el uso de voltajes más altos.

    Debe verificar las especificaciones de su equipo cuando utilice dispositivos eléctricos en un país con un sistema de voltaje y frecuencia diferente al suyo.

    en realidad no podemos usar frecuencias por debajo de 50Hz. Bajar la frecuencia … significa un período de tiempo alto para completar un ciclo … significa que se requiere medio tiempo para medio ciclo … ih el voltaje de medio ciclo alcanza su pico una vez y también baja a cero una vez. si este tiempo es mayor, entonces puedes ver que la bombilla está encendida y apagada por tus ojos … si este tiempo es menor, entonces no puedes ver este parpadeo por tus ojos … por eso se adopta una frecuencia de 50Hz … 50 Hz significa 20ms para completar un ciclo completo … significa 10 ms para medio ciclo … es decir, en 10 ms la bombilla se enciende una vez y se apaga una vez … así que no puede ver este parpadeo … por lo que una frecuencia más baja no es confiable …
    y en India + -5% de la frecuencia dada varía …

    @https: //www.electrikals.com/

    Frecuencia

    Tanto 50Hz como 60Hz tienen sus ventajas y desventajas.

    60Hz

    Con 60Hz, los transformadores pueden ser más pequeños y menos costosos que para un transformador de 50Hz. Aunque la diferencia es pequeña, puede sumar en un sistema con muchos transformadores. El uso de 60Hz produce menos parpadeo en las lámparas, pero eso realmente no es un factor en estos días.

    El zumbido y el ruido de frecuencia son más fácilmente audibles con 60Hz y sus armónicos que con 50Hz.

    50Hz

    Con 50Hz, la transmisión de energía eléctrica a través de largas líneas lo favorece a más de 60Hz. Los efectos de la capacitancia distribuida y la inductancia de la línea también son menores en la frecuencia más baja.

    Aunque los transformadores de 50Hz requieren más cobre y hierro, los transformadores de 60Hz requieren placas más caras para evitar pérdidas por corrientes parásitas.

    Voltajes

    Con los años, la tendencia ha sido hacia voltajes más altos. Aunque los voltajes más bajos son más seguros, eso es menos preocupante en estos días con códigos y regulaciones estrictos.

    No se trata de preferencias. Como sabemos, la mayoría de las industrias indias estaban basadas o altamente influenciadas por la tecnología soviética en la era de la independencia temprana. Por lo tanto, replicamos el modelo / tecnología soviético para la generación y distribución de electricidad, que era el modelo de 50 Hz.

    No soy un experto en la materia en esto.
    Pero encontré estos enlaces útiles

    ¿Por qué la frecuencia de suministro en INDIA es de 50 HZ?

    ¿Por qué solo se usa una frecuencia de 50 hz en la India? – Yahoo respuestas

    o la pregunta similar de Quora.

    ¿Por qué la frecuencia de suministro de 50 Hz en India no es de 60 Hz?

    Bueno, esa es la frecuencia estándar que India ha elegido. No se puede cambiar repentinamente porque los productos que fueron diseñados para ejecutarse a 50Hz ya no serán compatibles. Ese producto no solo se convierte en un desperdicio doméstico sino también en un desperdicio nacional y ambiental.
    Y en realidad no hay necesidad de cambiar la frecuencia. Todo es suave como la mantequilla, incluso ahora.

    las líneas de transmisión que funcionan con frecuencias altas o bajas tienen más pérdidas llamadas pérdidas de transmisión para evitar las pérdidas, debe mantenerse cierta frecuencia mínima para que las pérdidas reguladas tan temprano en India solían ser de 50Hz cuando India llegó a saber la generación de energía y los dispositivos que deben funcionar en una frecuencia de 50Hz, por lo que se continúa así, por lo tanto, la frecuencia que siguió en la India es de 50Hz. Si cambiamos la frecuencia de 60Hz, tenemos que cambiar todos los dispositivos para que funcionen con 60Hz, por lo que no es posible, por lo que en la India se sigue 50Hz como la frecuencia de trabajo.

    Dos razones, en nuestra estación de generación, la velocidad de los alternadores es de 3000 RPM y usamos ese alternador principalmente 2 polos Ns = 120f / p

    1. NS = velocidad

    3000 = 120f / 2

    f = 50hz Este es uno

    Si aumenta la frecuencia, se produce más calor. Luego, nuestra línea de transmisión sufre algunas pérdidas (más calor hasta el punto de fusión) y disipación de calor, por lo que mantenemos 50 Hz y también consideramos que el clima está fuera. Si se produce luz solar más caliente, se producen pérdidas en alta frecuencia. En la India 50 Hz constan. Sus alrededor de 47 a 50Hz