¿Cómo afecta un cambio en la frecuencia de CA a un sistema eléctrico?

Answer 1

Hay una serie de variables, o parámetros, que definen la corriente alterna.

Una ola tiene una amplitud. Para aplicaciones eléctricas usamos el término Voltaje. Esto se expresa más comúnmente como Voltios RMS. RMS es “raíz cuadrada media”. La onda es cuadrada, luego se toma la raíz cuadrada. La razón para usar esta medida es que el promedio de un voltaje que alterna simétricamente es cero (baja igual que sube). Peak to Peak o Vpp es otra forma de definir la amplitud de la señal eléctrica.

Ahí está la frecuencia. El número de veces que el voltaje oscila por segundo. Hertz o Hz.

Si aplica este voltaje a través de una carga, fluirá una corriente. La corriente generalmente se mide en amperios.

Luego está la forma de la ola. ¿Es una sinusoide, una onda cuadrada u otra cosa?

Tenemos otros parámetros como fase. Que describe si el voltaje y la corriente aumentan y disminuyen en sincronización, o si hay un retraso en uno.

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Ahora algunas de estas variables están relacionadas. Para corriente alterna, el voltaje y la corriente están relacionados por la carga (impedancia) en el circuito. Están matemáticamente relacionados por

V = I (R + jZ)

Entonces, cambiar V o I hará que el otro cambie.

Ahora a su pregunta específica. Si cambiamos la frecuencia, ¿cambiaremos el voltaje?

Esto es un poco más complejo de lo que piensas. La respuesta muy simple es no. Son dos variables matemáticamente independientes.

Sin embargo, debe explorar esta pregunta más a fondo. ¿Cómo estamos cambiando la frecuencia? Cambiar la frecuencia de la onda no es algo sencillo de lograr. En cualquier aplicación de la vida real habrá pérdidas. Es decir, se necesita energía para cambiar la frecuencia.

Así que supongo que la respuesta es realmente un no calificado. El voltaje y la frecuencia son dos parámetros de una onda. Son esencialmente independientes. Sin embargo, cualquier mecanismo de la vida real que cambie la frecuencia también puede cambiar el voltaje, incluso si es solo porque el mecanismo representa una carga o una pérdida para la onda.

Answer 2

De hecho, es la carga y la generación que controla la frecuencia en un sistema. El cambio de frecuencia es un efecto más que una causa per se . Pero más tarde, como vemos, también afecta el sistema de energía. Pequeñas desviaciones de frecuencia (es decir, 0.5 Hz en una red de 50 Hz) resultarán en un desprendimiento de carga automático u otras acciones de control para restaurar la frecuencia del sistema.
Ahora, con un cambio en la frecuencia del sistema, se producirá un cambio en la velocidad de los motores, habrá un cambio en la corriente de magnetización para los transformadores y los motores de inducción se verán afectados con un cambio en las inductancias. Un aumento enorme causará un aumento en las corrientes armónicas y provocará el calentamiento del sistema con falla de aislamiento. La frecuencia de un sistema también decide el balance de potencia real en un sistema de potencia ya que los parámetros de línea cambiarán con el cambio de frecuencia.

Answer 3

La frecuencia es muy importante en los circuitos eléctricos y en el sistema de alimentación. Varios equipos eléctricos como motores de inducción, transformadores, generadores, sus operaciones dependen de la frecuencia del suministro eléctrico.
En el caso de los motores de inducción, la velocidad depende de la frecuencia. Para los transformadores, los voltajes inducidos dependen de la frecuencia. En el caso de los generadores, la frecuencia y la velocidad dependen una de la otra.
Además de los equipos eléctricos, la estabilidad del sistema de alimentación depende de la frecuencia. Si hay mucha desviación entre el extremo emisor y la frecuencia del extremo receptor, existe la posibilidad de que los generadores pierdan sincronía.

Answer 4

Suponiendo que está hablando de alimentar una casa y tal vez usar un generador, la mayoría de las cosas no se verán afectadas. Si la frecuencia es un poco alta, algunos motores pueden funcionar un poco más rápido. Los relojes pasados ​​de moda asumen 60 Hz y usan la frecuencia de línea para mantener la hora, pero la mayoría de las cosas no. En resumen, no es un gran efecto, suponiendo que sea más o menos el 10 por ciento de la frecuencia de diseño (60 Hz en los EE. UU. Y en otros países). Muchos motores tienen sus RPM vinculadas a la frecuencia. Si la frecuencia es 10% baja, las RPM serán 10% bajas.

Answer 5

La reactancia de línea o simplemente la reactancia de CA depende de la frecuencia. Si la inductancia es L, entonces la reactancia será 2πL. Si la frecuencia del sistema aumenta, entonces la reactancia aumentará, lo que significa un aumento en la impedancia del sistema porque la impedancia es directamente proporcional a la reactancia, matemáticamente
Z = sqrt. [(RxR) + (LxL)]
Impedancia Z
R-resistencia
L-inductancia
entonces, si se cambia la frecuencia del sistema, entonces la impedancia del sistema cambiará cambiando así las características del sistema.

Answer 6

Para un circuito puramente resistivo, no causa mucha diferencia, excepto la diferencia en la disipación de potencia.
Como en el caso de cargas capacitivas e inductivas, esto causa una variación.
En primer lugar, la impedancia de la tapa y el inductor son función de la frecuencia. Por lo tanto, el cambio en la impedancia es el primer efecto.
Además, si considera la función de transferencia del circuito, tiene polos y ceros. A alguna frecuencia de entrada, ocurren los polos y ceros y cambia la respuesta del sistema.

Answer 7

La frecuencia de entrega del sistema de potencia en un sistema eléctrico afectará la reactancia inductiva y capacitiva, y tendrá muy poco efecto sobre las cargas puramente resistivas. Afectará el factor de potencia del voltaje entregado. Hay algunos equipos que pueden manejar el cambio de frecuencia, por ejemplo, de 50 Hz a 60 Hz, pero un equipo que se ejecuta en la frecuencia exacta para la que fue diseñado funcionará de manera más eficiente, y algunos equipos no deberían funcionar fuera de la frecuencia objetivo de los constructores. El cambio es el resultado de cronometrar la entrega de energía a la carga junto con el voltaje, ya sea adelantando o retrasando la potencia para cargas inductivas o capacitivas. Todo rodea el momento en que el voltaje pico utilizable coincide con la corriente pico utilizable proporcionada por la fuente de alimentación de CA. Donde todo está alineado en su mayor parte, obtiene la mejor eficiencia al entregar la energía que está tratando de transferir a través de la red eléctrica de CA a la carga. Esa eficiencia a veces se indica como el factor de potencia. Supongo que esta es la frecuencia que está viendo con esta pregunta, sin embargo, hay otras anomalías relacionadas con la frecuencia relacionadas con los sistemas eléctricos de CA que producen ruido en el equipo de audio o errores del equipo digital, errores de temporización, así como el efecto de las erupciones solares. puede causar la creación de todo tipo de fallas en el sistema de energía. Muy a menudo, las frecuencias parásitas en el sistema de alimentación se consideran sucias y deben filtrarse para que los componentes electrónicos más sensibles funcionen correctamente. Hay otros detalles relacionados con la frecuencia, pero creo que esto puede cubrir lo que estaba preguntando.

Answer 8

Por favor revisa mi respuesta a la pregunta sonriente:

La respuesta de Ram Sankapal a ¿Qué cambios deben realizarse en los sistemas eléctricos si India decide cambiar la frecuencia de suministro de CA de 50 Hz a 60 Hz?

Si tiene alguna duda / pregunta por favor comente.

Answer 9

1. Todos los dispositivos están diseñados para funcionar para un rango dado de frecuencias aplicadas.
2. El funcionamiento de los filtros internos, condensadores, etc. depende de la frecuencia.
3. En India, nuestros electrodomésticos están diseñados para funcionar con 220 V a 240 V CA y no funcionarán para 100 V a 127 V CA como en Estados Unidos.

Answer 10

Hay muchos equipos de distribución y transmisión que dependen de las frecuencias si algún cambio en la frecuencia de 50 Hz a 60 Hz, entonces todo nuestro sistema se verá afectado debido a un cambio en la frecuencia.

Problemas de sincronización del generador.

problemas de control de velocidad del motor de inducción.

La salida de los transformadores se verá seriamente afectada porque en la frecuencia del transformador juegan un papel importante para generar voltajes secundarios.

Answer 11

Revisa todas las fórmulas de diseño. Observe en cada fórmula cómo la frecuencia variable f afecta el resultado. si tiene un papel, afectará a otros No hay problema.