周波数について

質問

商用電力で交流100V/50・60HZとありますが
これらの周波数は、どのようにして決まったのでしょうか
根拠はあるのでしょうか、例えば1000Hzなどではダメなのでしょうか？
（海外から輸入された発電機が50・60HZだったというのは分かりますが）

また、同じ電圧で周波数を変えるとどのようなメリット、デメリットがあるのですしょうか？
よろしくお願いします

回答No.1

foobar · ベストアンサー

発電機を作ったときに原動機で駆動するのに都合が良い回転数できる、というのはあるように思います。
例えば、1kHzの発電機を数千rpm程度で駆動するように作ろうとすると、極数が非常に大きくなります。（さらに低速の水車を使おうとするとなおさら）
50/60Hzだと、極数が2から10程度になるので、手ごろなところかと思います。
もう一つ、周波数を上げると、体積あたりの鉄損が大きくなります。鉄損（渦電流損）を抑えるためには積層鋼板の板厚を小さく（薄く）する必要がありますが、加工の難易度は上がります。（また、鉄損のうちヒステリシス損は板厚を薄くしても低減できません）

メリットとしては、周波数を上げると変圧器などを小型にできる、というのはあります。（このため、スイッチング電源などではスイッチング周波数を非常に高くしてきています。）ただし、この場合でも、小型にした分発熱の処理が難しくなってきます。

回答No.3

noname#252164

航空機は交流115V　400Hzを使っています。
周波数が高いほうがトランスが小さく出来るためだと聞いています。
航空機のように高速回転するエンジンを使う場合には、周波数が高いほうが発電機が小さく出来るという事情もあると思います。

回答No.2

tanuki4u

http://www.jeea.or.jp/course/contents/01103/

とりあえず業界としての回答