Antiguamente la gente no tenía un sistema de energía integrado como el que tenemos ahora. Tenían sus propios artículos estándar y de carga que son adecuados para su sistema de energía. En aquel entonces tenían un rango de frecuencia de funcionamiento entre 16,75 Hz y 133,33 Hz.
- Cuando la gente piensa en grandes generación de energía se desconcertaron con el estándar que debían adoptar. Finalmente se revela acerca de un estándar único para todos. Llegaron a una conclusión respecto a su problema, a partir del análisis y la evaluación del desempeño realizado por ellos en diferentes estándares de sistemas de energía.
- Entonces pensaron que una sola norma era esencial! porque la producción de dispositivos eléctricos estaba limitada por los límites del sistema de energía, es decir, supongamos que un país consta de 10 normas diferentes, entonces se requieren 10 medidas y procesos de fabricación diferentes para el mismo dispositivo. Este factor pone obstáculos en la producción en serie del dispositivo. Esto hace que los dispositivos eléctricos sean mucho más costosos.
No hay una razón técnica fuerte detrás de los 50 o 60 Hz. No es que estos valores den el mejor rendimiento entre todos los demás valores estándar disponibles de frecuencias de suministro. Pero estas dos frecuencias dan un buen rendimiento optimizado entre otros. Ya que se ha encontrado un rendimiento superior, finalmente estos valores 50 Hz y 60 Hz fueron elegidos por la mayoría de los sistemas de energía eléctrica.
Razones técnicas para no utilizar frecuencias más altas
- Aumenta la impedancia en serie en sistema de transmisión eléctrica. Esto reduce la capacidad de transferencia de energía, por lo que no podemos acceder al fruto completo del sistema de transmisión.
- Las pérdidas constantes son directamente proporcionales a la frecuencia y su cuadrado, por lo que pueden aumentar las pérdidas del sistema.
- Los armónicos de mayor frecuencia pueden transportar más energía e introducen un exceso de pérdidas de calor.
- Como la frecuencia es directamente proporcional a la velocidad de rotación del alternador y no es práctico construir gigantes de muy alta velocidad alternadores. Por lo tanto, es prácticamente difícil conseguir energía eléctrica de alta frecuencia durante la generación.
Problemas con las frecuencias bajas
Antiguamente se observaban algunos problemas con frecuencias inferiores a 40 Hz.
- Parpadeo perceptible en la lámpara de filamento, problema de inicio en lámpara de arco y dispositivos de arco, por lo que necesitan dispositivos adicionales para el propósito de arranque y para mantener un mejor funcionamiento.
- La frecuencia es directamente proporcional a la potencia, por lo que el tamaño de los dispositivos de baja frecuencia es bastante mayor que el de los de alta frecuencia, por lo que el material y el costo de fabricación y transporte son también bastante mayores que los de los dispositivos de alta frecuencia.
Estas son las razones para usar frecuencias más altas en aviones, barcos y en cargas aisladas de tipo similar.
De estas relaciones podemos concluir sin confusión, que una mayor frecuencia reduce el área del núcleo en transformador y circuitos magnéticos. Los dispositivos que tienen un circuito magnético más grande pesan más. No hace falta decir que el peso del sistema neto es una gran preocupación en barcos y aviones. Así que ahí tenemos dispositivos de mayor frecuencia.
