为什么欧盟的标准供电频率是50赫兹，而美国是60赫兹？为什么没有选择其他更高或更低的频率？

电源频率是电力系统的关键参数之一。为了确保所有电气设备和电器的兼容性，在特定地区或国家使用标准频率是非常重要的。50 Hz和60 Hz的电源频率是标准频率，因为它们已被选为交流电源系统最实用的选项。为什么只选择50 Hz和60 Hz频率供电，为什么不选择其他更高或更低的频率，这有以下几个原因。

在交流电接管DC的早期，工程师们为交流电找到了合适的频率典型电力系统87赫兹到133赫兹之间。后来，他们降低了频率，因为较高的频率会产生谐波，而较低的频率会在灯中产生冲击效应。因此，他们揭示了大约在50赫兹和67赫兹之间的最合适的范围。

由于当时各种电器和机器的局限性和不可用性，频率并不固定，欧盟在1958年选择了50赫兹，而美国则采用了60赫兹的电力系统频率。世界其他地区选择欧盟或美国标准(例如50赫兹和60赫兹)。

由于系统配置、技术和与各种电机的兼容性，标准频率50 Hz或60 Hz的选择具有各种因素的组合，例如每个地区的历史、技术和经济原因。现在让我们看看为什么美国选择60Hz，而英国和欧盟选择50 Hz的电源频率？

美国选择60赫兹频率，欧盟选择50赫兹频率

美国(包括北美国家)使用60 Hz的标准电源频率，这与英国、欧盟和IEC以下国家使用的50 Hz频率不同。让我们看看为什么美国选择60 Hz频率，而英国/欧盟选择50 Hz作为标准电源，以及为什么没有选择其他频率。

历史原因:

在美国电力工业的早期，供电频率有许多相互竞争的标准。第一个发电厂使用直流(DC)发电机，它没有固定的频率。然而，交流发电机的发展使得电源频率的标准化成为可能。

最早的交流发电机产生133赫兹的频率，但是这个频率对于大多数电气设备和电器来说太高了。1891年，美国电力工业确定了60 Hz的标准频率，该频率低于133 Hz，但高于后来英国和欧盟采用的50 Hz频率。

英国和欧盟选择50 Hz频率作为标准电源是有历史原因的。英国是最早建立公共电力供应网络的国家之一，在19世纪末，不同地区的电力供应频率差异很大。英国后来在20世纪初确定了50赫兹的频率。

同样，在欧盟，不同国家的电源频率也大相径庭，需要一个标准频率来确保电气设备的兼容性。1958年，欧盟确定了50赫兹的标准频率。

技术原因:

美国选择60 Hz频率，英国和欧盟选择50 Hz频率，部分是基于技术考虑。早期的交流发电机使用旋转电枢设计，这限制了发电机的运行速度。电源的频率与发电机的速度直接相关，因此较低的频率需要更大更重的发电机。另一方面，更高的频率需要更小更轻的发电机。

当时，60 Hz被认为是平衡发电机的尺寸和重量与大多数电气设备和电器所需的功率输出的最佳频率。60赫兹的频率也提供了更好的电机性能，特别是发动机用于工业和运输。另一方面，与60 Hz频率相比，50 Hz频率有其自身的优势(如下所述)。

经济原因:

在美国选择60 Hz频率，在欧盟和英国选择50 Hz频率也受到经济因素的影响。20世纪初，美国电力工业发展迅速，电力供应频率的标准化使得建立全国性的输电网络变得更加容易。标准频率还有助于电力系统的互联，从而提高可靠性并降低成本。

此外，美国、英国和欧盟拥有庞大且不断增长的电气设备和电器市场，标准频率确保了兼容性，并降低了制造商和消费者的成本。

发电和输电:

电力是由发电厂中旋转的涡轮机产生的，涡轮机将机械能转化为电能。涡轮机由蒸汽或水驱动，涡轮机的速度决定了发电的频率。在英国和欧盟，标准频率是50 Hz，这意味着发电厂中的涡轮机以3000 RPM(每分钟转数)旋转。北美60 Hz频率电源系统的情况也是如此。

产生的电力然后通过输电线路和变压器网络输送给消费者。电力的频率在整个传输网络中保持不变。频率的任何变化都会导致电力系统的不稳定，导致停电和电力设备的损坏。

电器的兼容性:

电源的频率对于确保电器的兼容性至关重要。大多数电气设备和电器被设计成在特定的频率下运行。使用设计频率以外的频率会导致设备故障，甚至损坏设备。

作为主要制造商，美国、英国和欧盟拥有广阔的电气设备和电器市场，这些产品中的大多数都设计为在50赫兹和60赫兹频率下运行。改变频率将需要对现有设备进行重大修改，这将是昂贵且不切实际的。

60赫兹频率的优点:

60 Hz频率在美国电力系统中提供了几个优点。首先，它与美国和北美使用的大多数电机、装置、设备和电器兼容，这降低了制造商和消费者的成本。其次，它提供了更好的电机性能，特别是用于工业和运输的电机。第三，更容易实现跨区域供电同步和电力系统互联。

此外，60赫兹的频率还具有以下优点。

电机的尺寸更小。电机速度更高，如电动机等。与50赫兹、230伏交流电相比，60赫兹、240伏交流电需要小尺寸导体。

50赫兹频率的优点:

在英国和欧盟的电力系统中，50赫兹的频率比60赫兹的频率有以下几个优点:

更高的功率因数。电机扭矩更高。电机更好的冷却。轴承寿命更长。降低恒定和可变功率损耗。需要小尺寸的导体机器噪音低。需要低绝缘电机的整体效率更高。

最后，50 Hz与英国、欧盟和其他IEC国家使用的大多数电气设备和电器兼容。