工频

公用事业频率、（电力）线路频率（美式英语）或电源频率（英式英语）是交流电 (AC) 在从发电站传输到最终用户的广域同步电网中振荡的标称频率。 在世界大部分地区，该频率为 50 赫兹，但在美洲和亚洲部分地区通常为 60 赫兹。 按国家或地区划分的当前使用情况在按国家/地区划分的市电列表中给出。

在 19 世纪末和 20 世纪初商业电力系统的发展过程中，使用了许多不同的频率（和电压）。 对单一频率设备的大量投资使标准化成为一个缓慢的过程。 然而，到了 21 世纪之交，现在使用 50 Hz 频率的地方倾向于使用 220-240 V，而现在使用 60 Hz 的地方倾向于使用 100-127 V。今天两种频率共存（日本同时使用 ) 并没有很大的技术理由来偏爱其中一个，也没有明显的全球标准化愿望。

实际上，电网的准确频率在标称频率附近变化，电网重载时降低，轻载时加快。 然而，大多数公用事业公司会在一天中调整电网的发电量，以确保发生恒定数量的循环。 一些时钟使用它来准确地保持它们的时间。

有几个因素会影响交流系统中频率的选择。 照明、电机、变压器、发电机和传输线都具有取决于电源频率的特性。 所有这些因素相互作用，使电源频率的选择成为一个相当重要的问题。 最佳频率是相互矛盾的要求之间的折衷。

在 19 世纪后期，设计师会为具有变压器和弧光灯的系统选择相对较高的频率，以节省变压器材料并减少灯的可见闪烁，但会为传输线较长的系统选择较低的频率或 主要为电机负载或旋转转换器供电以产生直流电。 当大型中央发电站变得可行时，频率的选择是根据预期负载的性质进行的。 最终，机器设计的改进允许将单一频率用于照明和电机负载。 统一的系统提高了电力生产的经济性，因为系统负载在一天中更加均匀。

商业电力的xxx个应用是白炽灯和换向器式电动机。 两种设备都可以在直流电上运行良好，但直流电的电压不易改变，通常只能在所需的使用电压下产生。

如果白炽灯在低频电流下工作，灯丝会在交流电的每个半周期冷却，从而导致可察觉的亮度变化和灯的闪烁； 弧光灯以及后来的水银灯和荧光灯的效果更为明显。 打开的弧光灯在交流电上发出嗡嗡声，导致人们用高频交流发电机进行实验，将声音提高到人类听觉范围以上。

换向器型电机在高频交流电下运行不佳，因为电流的快速变化会受到电机磁场电感的反作用。 虽然换向器式通用电机在交流家用电器和电动工具中很常见，但它们是小型电机，小于 1 kW。 感应电机被发现在 50 到 60 赫兹左右的频率下工作良好，但 1890 年代可用的材料在 133 赫兹的频率下工作不佳。 感应电机磁场中的磁极数与交流电的频率、转速之间存在着固定的关系； 因此，给定的标准速度限制了频率的选择（反之亦然）。 一旦交流电动机变得普遍，标准化频率以与客户的设备兼容就变得很重要。

对于给定的极数，由低速往复式发动机运行的发电机将产生比由高速汽轮机运行的发电机低的频率。 对于非常慢的原动机速度，建造具有足够极数以提供高交流频率的发电机将是昂贵的。 同样，发现将两台发电机同步到相同的速度在较低的速度下更容易。 虽然皮带传动作为提高慢速发动机速度的一种方式很常见，但在非常大的额定功率（数千千瓦）中，这些发动机价格昂贵、效率低下且不可靠。 大约在 1906 年之后，由汽轮机直接驱动的发电机有利于更高的频率。 高速机器的稳定转速允许旋转转换器中的换向器令人满意地运行。