Alta energia, Consumo de energia, Energia, História, Sistema de potência

50 e 60 Hz, qual é a diferença?

Por quê alguns países adotam energia elétrica de 60 Hz e outros de 50 Hz e qual é a diferença entre as duas frequências? É o assunto deste post.

Origens

No final do século XIX, várias frequências diferentes foram usadas. A frequência dependia da máquina a vapor, turbina d’água e/ou do projeto da máquina elétrica. Em 1895, na cidade de Coventry, Inglaterra, tinha um sistema de distribuição monofásico de 87 Hz, foi usado até 1906. Esta é a fórmula para o cálculo da frequência em Hz para geradores AC. p é o número de polos e n é a velocidade em rpm.

f=\frac{(p\cdot n)}{120}

Na Europa, a maioria das frequências usadas eram 40 e 53 Hz. Enquanto nos EUA, em 1886, a empresa de Westinghouse usou em Great Barrington um alternador fabricado pela Siemens com 16 polos que girava a 1000 rpm, portanto, frequência de 133 + 1/3 Hz.

A empresa Thomson-Houston usava geradores com 125 Hz. Em 1887, o motor de indução, mostrado abaixo, foi inventado por Nikola Tesla e exigia uma frequência menor.

Foi comprovado que 60 Hz é mais eficiente que 133 Hz. Em 1890, a Westinghouse adotou esta nova frequência, para colocar os motores de indução e os geradores no mesmo padrão. A frequência de 125 Hz produzia harmônicas, um tipo de interferência. Em 1891, na Europa, a empresa alemã AEG adotou a frequência de 50 Hz, depois de observar o efeito estroboscópico das lâmpadas em 40 Hz.

Regiões que usam 50 ou 60 Hz

No mapa abaixo, os países em vermelho adotam o padrão americano de 60 Hz. Enquanto os países em azul usam o padrão europeu de 50 Hz.

No Japão, a parte leste do país usa 50 Hz e a parte oeste implementou 60 Hz.

Diferenças entres os padrões

Um motor feito para 50 Hz operando em 60 Hz vai aumentar a velocidade em 20%. Para aumentar o torque na mesma proporção, a relação tensão/frequência deve ser constante. Nas frequências mais baixas, as perdas do núcleo e correntes parasitas são menores. E se um motor para 60 Hz for usado em 50 Hz? Vai consumir mais corrente devido a menor impedância do motor, perder potência e aumentar a temperatura, podendo queimar. Quanto à eficiência, tem pouca diferença entre as frequências. O que mais influencia é a tensão 110 ou 220 V, mais detalhes serão explicados futuramente. São usados conversores de frequência para evitar estes problemas, que serão assunto para outro post.

Alguns aparelhos podem operar nas duas frequências.

 

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About Pedro Ney Stroski

67 thoughts on “50 e 60 Hz, qual é a diferença?

  1. Bom dia,
    Estou viajando para Europa, onde é 220 V, 50 Hz.
    Posso utilizar um eletrodoméstico (Panela Elétrica de Arroz) 220 V, 60 Hz ?
    Tenho que instalar um conversor ?

    Obrigado

    1. Bom dia,
      A panela de arroz tem um termostato e uma resistência, são componentes que funcionam em corrente contínua. Porém, se na panela diz 60 Hz, deve ter uma fonte cujo transformador foi feito para operar em 60 Hz. Neste caso, é melhor ter um conversor de frequência de 50 para 60 Hz.

  2. Excelente matéria!!
    Estou indo para Europa e gostaria de adquirir uma chopeira! Contudo o modelo de lá é 230v/50hz. Tudo bem se eu utilizar aqui no Brasil? No caso estou pensando em usar um transformador 230v-120v. Existe transformador que altera também a frequecia? Seria necessário?

    1. Se a chopeira elétrica tem sistema de resfriamento termoelétrico, tem um sistema Peltier de transferência de calor que funciona com tensão contínua. A frequência indicada é para o transformador da fonte, que foi feito para operar em 50 hz. Se colocar em 60 Hz, haverá perda de eficiência, pois o núcleo do transformador foi feito para operar em 50 Hz.
      Se a chopeira tiver um compressor, este deve ter um motor AC para operar em 50 Hz. Colocando em 60 Hz aumenta a velocidade, mas diminui o torque, o que pode causar problemas pois compressores movem peças mecânicas para comprimir o fluido.
      O transformador não muda a frequência, apenas a tensão alternada.

  3. É possível utilizar, ao mesmo tempo, um transformador de 230V para 127V e também usar um conversor de frequência de 60Hz para 50Hz? Já existe algum aparelho que faz ambas as conversões?
    Gostaria de usar alguns eletrodomésticos brasileiros nos Estados Unidos. Lá é 127V – 50Hz. Pensei em comprar um transformador 230V para 127V, mas isso não me resolve o problema da frequência, que para os nossos eletrodomésticos, é de 60Hz. Como solucionar os dois problemas?
    Obrigada desde já!

      1. Quero sim, eu preciso fazer um trabalho explicando o porque de tais valores para a frequência da rede elétrica. Se você tiver mais alguma coisa falando sobre isso me mande por favor.

  4. Vou viajar para os EUA e comprei um adaptador universal de tomada bivolt de 110 à 250 volts amperes. Posso usar na chapinha e etc. Voltagem nos meus aparelhos é 220V.
    Obrigada!

  5. Boa tarde!
    Estou de mudança da Europa para o Brasil, minha geladeira é 220v 50Hz, será que consigo usá-la no Brasil sendo que no Brasil e 60Hz,?

    1. Boa noite.
      Um aparelho de 220 V não vai funcionar em 127 V, a tensão é muito baixa. Alguns lugares do Brasil usam 220 V, depende do lugar onde vai ficar. Quanto à frequência, a geladeira tem compressor, veja o segundo parágrafo da minha resposta ao Quinti.

  6. Boa tarde,
    Trabalho com algumas centrais que tem origem inglesa, elas trabalham com 230v/50hz, na entrada.
    Porém, as saídas trabalham com 24v/dc, acha necessário a instalação de um inversor.
    Pergunto pois seguidamente temos problemas, muitas vezes de difícil solução,

  7. Ótimo texto.
    Tenho uma furadeira elétrica cujo carregador de bateria é bivolt 110/220V a 60Hz.

    Tenho dúvidas se posso ligar o carregador da bateria numa rede 220V 50Hz.
    (A furadeira não é utilizada enquanto a bateria é carregada.)

    Obrigado.

  8. Bom dia,
    Estou me mudando da Europa para o Brasil. Parte dos meus eletrodomésticos são apenas para 50hz (outros foram projetados para as duas frequências). Qual seria exatamente a consequência de utilizá-los no Brasil, principalmente geladeira, máquina de lavar e TV, em termos de desempenho, consumo de energia e vida útil? Um inversor de frequência eh uma alternativa aceitável? Qual o custo aproximado de um inversor?
    Obrigado

    1. Como escrevi no post e comentários, a frequência no Brasil é de 60 Hz. Sobre geladeira e máquina de lavar em 50 Hz, estes aparelhos têm motores para 50 Hz. Operando em 60 Hz, aumenta e velocidade e diminui o torque, portanto perdem desempenho, vida útil e podem dar problemas. Estou assumindo que sua TV é de LED. Neste caso é improvável que dê algum problema, pois a TV usa uma fonte AC/DC.

      https://www.electricalelibrary.com/2018/05/16/como-funciona-a-tv-de-led/

      Se a geladeira e a máquina de lavar não operam nas 2 frequências e for bem mais barato trazer da Europa do que comprar aqui. O inversor de frequência é uma alternativa aceitável. Inversores têm uma grande variaedade de preço e especificações.
      De nada.

  9. Boa noite tenho um auto transformador 50Hz posso utilizar em nossa rede aqui no Brasil 60HZ , que tipo de problemas posso ter com o uso em uma freqüência maior do o fabricante recomendou?

  10. Bom dia!
    Vou viajar para a Europa.. queria levar meu secador de cabelo onde a voltagem é 220v, porém 60hz, e minha chapinha bivolt, também 60hz.
    Terei problemas?

    1. O secador de cabelo tem um motor elétrico. Veja na parte “Diferença entre os padrões” para ver o que acontece com um motor para 60 Hz operando em 50 Hz.
      A chapinha tem resistências que aquecem as placas, estas resistências são controladas por um circuito eletrônico. Algumas chapinhas têm circuitos simples, outras têm circuito mais complexo. As placas da chapinha geralmente não usam nenhum componente indutivo, portanto, é improvável que tenha algum problema.

  11. Boa noite Pedro!
    Ótima matéria.
    Eu sou leigo e me perdi um pouco. Veja se pode me ajudar por favor.
    Eu tenho um inversor de 50 Hz e quero carregar uma bateria de furadeira 60 Hz. O que vai acontecer? Pode queimar?
    Obrigado.

    1. Bom dia
      A bateria fornece energia em corrente contínua, onde a frequência é zero. O inversor tem saída alternada, para carregar a bateria com o inversor, você precisa de um circuito retificador. Um exemplo deste circuito está no post sobre Diodos.
      https://www.electricalelibrary.com/2017/08/07/diodos/
      Verifique as tensões da bateria e de amplitude do inversor para evitar sobretensão. Lembrando que deve ter um resistor entre os polos positivos do retificador e da furadeira para limitar a corrente e não queimar.

  12. Amigo acabei de comprar uma geladeira no Paraguai voltagem 220 e frequência de 50 htz,no brasil tenho uma tomada de 220 que queria ligar ela,o que me recomenda fazer nesse caso,obrigado

  13. Boa tarde, amigo, li tudo, mas fiquei na dúvida quando o Sr. Fala da diferença de aparelhos que usem motor elétrico (secador) e resistência (chapinha). Pretendo usar um ferro de passar bivolt comprado para viagens. No manual nada fala quanto a frequência, mas foi comprado no Br, em Portugal, onde a voltagem é 220v, mas a frequência 50hz há algum risco no uso? Obrigado

  14. Me tira uma duvida: tenho uma escova rotativa que comprei no Brasil (220v 60hz). Vou viajar pra Australia e lá é 220v 50hz. A minha escova vai funcionar normalmente la?

    Obrigada!

  15. Outra pergunta, comprei uma maquininha de cortar cabelos, daquelas de cabeleireiro (220v 50Hz). Ela funcionará no Brasil numa voltagem de 220v 60Hz? Grato pela resposta!

    1. Vai aumentar a velocidade da lâmina móvel. Se for de motor rotativo, este vai girar mais rápido. Caso seja do tipo magnético ou pivot, tem uma ou duas bobinas que quando recebem corrente alternada, movem uma peça metálica ligada à lâmina móvel.

  16. Moro na fronteira do Uruguai/Brasil. Trouxe um Boiler do Uruguai 2400W/50Hz. Este Boiler tem somente uma resistência para aquecer a água. Está correto dizer que este Boiler terá uma transferência de potência de 60/50 (ou 6/5) maior se instalado no Brasil?… ou seja, terá uma potência de 2880W.

      1. Olá…tenho uma máquina de lavar eletrôlux produzido n py .. ciclo de 50 já..e mudei p Brasil e ela ligou mas não funcionou .oq devo fazer. .. adquirir um alternador ???

        1. O motor da máquina foi feito para operar em 50 Hz. Adquira um conversor de frequência para converter 60 Hz da sua casa em 50 Hz para o motor da máquina. O conversor deve fornecer na saída a mesma tensão da tomada da sua casa onde liga a máquina.

  17. Olá,
    Muito interessante o post!
    Contudo, mesmo lendo os comentários, tenho uma dúvida.
    Pretendo levar várias ferramentas da Europa para o Brasil, sendo a maioria delas à bateria, e só mencionam ser 50hz, apesar de serem novas.
    A diferença de frequência nesse caso pode me dar problemas nos carregadores (furadeira, tico-tico, serra circular, etc)?

    Obrigado,
    Adriano

  18. Parabéns pelo post e sua prontidão em responder as dúvidas.
    Sou leiga no assunto.
    Morei na Alemanha e voltei c mudança para São Paulo. Trouxe vários eletrodomésticos de lá e mudei a tensão das tomadas para 220v.
    A minha preocupação ao ler o post e comentários é com a lava roupa e secadora q operam só em 50hz.
    O q vc me aconselha fazer? Teria q trocar o motor dessas máquinas? Existe algum serviço/lugar q faça a conversão?
    Obrigada
    Beatriz

  19. Boa noite,

    utilizo geradores de ozônio de baixa potência (10W, 220V, 50hz) que são acionados por curtos espaços de tempo ao longo do dia, em média 5 minutos cada um entre 3 e 6 vezes por dia mais outros dois um pouco mais fortes (35W, 220V, 50hz) que são acionados duas vezes por dia por 10 minutos cada.

    Notei que quando são acionados dois nobreaks do local ficam acionando e desacionando constantemente, como se houvesse interferência elétrica forte. Embora estejam em outra linha de distribuição, estão na mesma rede elétrica. Notei também que dois relógios eletrônicos, um radio relógio e o do microondas passaram a adiantar significativamente após isso.

    Hoje tive a perda da bateria de um dos nobreaks prematuramente, com menos de um ano de uso leve e bateria de primeira linha.

    Minhas dúvidas são:
    -Faz sentido associar a inexatidão dos relógios e os problemas dos nobreaks com a diferença de frequência?
    -Existe algo que possa ser feito para converter essa frequência e eliminar tais interferências? (reduzir de 60 para 50 @220v )

    Intenção é avaliar se vale o custo de algo para conversão, que desconheço totalmente, ou refazer tudo com equipamentos a 60hz ou até mesmo usa-los em 127V, que traria menor geração de ozonio que poderia ser compensada com maior tempo de atuação.

    Antecipadamente agradeço.

    Seu material descritivo foi o mais esclarecedor que encontrei depois de vários dias de pesquisas sobre o assunto.

    1. Bom dia Daniel,
      A diferença de frequência causa erro nos relógios, pois estes usam a frequência de alimentação para sincronizar o clock.
      Quanto aos nobreaks, verifique se o tipo permite operação nas duas frequências. É possível haver interferência eletromagnética mesmo na mesma rede. Provavelmente um nobreak causa no outro.
      Escrevi recentemente um post sobre EMI.
      https://www.electricalelibrary.com/2020/07/04/interferencia-eletromagnetica-emi/
      A maioria dos nobreaks atualmente operam nas duas frequências.
      Para reduzir de 60 Hz para 50 Hz, você deve usar um conversor de frequência.
      Continue usando 220 V. Se alimentar aparelhos de 220 V com 127 V, não vai funcionar.

      1. Bom dia e obrigado pela resposta Pedro, procurei pelos conversores de frequencia e nao achei nada “pequeno” para esses pequenos aparelhos, só equipamento pesado.

        Como são diversos ozonizadores pequenos espalhados pelo local (uso para ozonizar agua de poço e agua de irrigação), não é viável fazer uma linha de alimentação exclusiva.

        Indica algum equipamento que seja pequeno e que tenha custo acessível para uso doméstico?

        Dois nobreaks, mais antigos, não apresentam problema, os mais novos, microcontrolados, são os que “piram” com a interferência.

        Novamente agradeço a atenção e a disponibilidade em me orientar. Lamento a demora em interagir, urgências médicas me tomando o tempo.

      2. Aproveito o ensejo para questionar se é viável a montagem de um conversor doméstico, para cada aparelho que está gerando interferência.

        Tive mais um prejuízo que pode estar associado com a interferência, um SSD queimado em um notebook. Confesso que foi a primeira vez que vi um SSD queimar, sem sinal algum mais.

        Obrigado

          1. Realmente está além da minha capacidade e conhecimento, até retificar AC para DC tudo bem, a parte de chavear o ciclo já foge do meu conhecimento.

            Vou desativar os ozonizadores e substitui-los aos poucos por versoes de 60hz

            Obrigado!

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