¿por qué empleamos una frecuencia de red de 50 Hz en Europa y una mayor en EEUU?
La explicación viene de mano de la evolución tecnológica en los distintos lugares y del peso de las empresas en los distintos mercados: AEG y General Electric.
En la actualidad hay dos tipos de frecuencia empleados para los sistemas eléctricos, que son 50 y 60 hercios para Europa y Norteamérica respectivamente. Pero, ¿Qué dio lugar al empleo de estos valores de frecuencia?
Independientemente de los enfrentamientos que hubo a finales del siglo XIX entre el uso de corriente continua y alterna, nos centraremos en el por qué de esta variedad de frecuencias en la corriente alterna.
En sus inicios, la electricidad se utilizó principalmente como método de iluminación, empleando frecuencias de entre 40 y 53 Hz en Europa y entre 125 y 133+1/3 Hz en EE.UU. Hasta 1890 se cumplían los deseos de calidad empleando estas frecuencias, la única limitación resultaba de emplear valores inferiores, lo que producía molestos efectos estroboscópicos en las lámparas.
Fue en 1890 cuando se introdujo el motor de inducción. Los motores se acoplaban directamente, motor eléctrico-máquina herramienta, de manera que si se deseaba una velocidad de 80 rpm, eran necesarios motores eléctricos de 200 polos alimentados a 133+1/3 Hz. En Europa, donde se empleaban frecuencias más bajas, era necesario por tanto un menor número de polos -para una frecuencia de 40 Hz, eran necesarios 60 polos-. Esta relación viene dada por:
f=(p*n)/120
- f=frecuencia (Hz)
- p=número de polos
- n=velocidad angular del alternador (rpm)
En 1890, AEG (Allgemeine Elektricitäts Gesellschaft) y Oerlikon emplearon 40 Hz -así como el primer transformador fue diseñado para una frecuencia de 40 Hz- en una línea trifásica de 175 km en Alemania, empleando un rotor de 32 polos a 150 rpm. Sin embargo, finalmente en 1891 se decidió tomar la frecuencia fija de 50 Hz para solucionar los problemas estroboscópicos de iluminación.
Por otro lado, en Norteamérica los ingenieros de Westinghouse se dieron cuenta de los impedimentos que presentaba una frecuencia de 130 Hz ya que hacía inviable el desarrollo de motores de inducción por el elevado número de polos requeridos. Por tanto, se redujo hasta 60 Hz. General Electric siguió utilizando en EE.UU. 50 Hz al igual que la europea AEG, sin embargo, al ser consciente de que estaba perdiendo fuerza en el mercado americano decidió pasar también a 60 Hz.
El empleo de una y otra frecuencia resultó del desarrollo tecnológico de aquella época, buscando solución a los problemas que surgían de la manera lo más óptima posible. La diferencia de 50 y 60 Hz entre Europa y EE.UU. -y a su vez a lo largo y ancho de todo el mundo- no es más que una anécdota, que refleja el predominio de AEG en Europa y General Electric en EE.UU.
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