În acest tutorial, vom învăța diferențele dintre sursele de alimentare CA monofazate și trifazate. Vom vedea câteva elemente de bază ale sistemelor monofazate și trifazate, avantaje și dezavantaje, precum și câteva diferențe cheie între sursele de alimentare monofazate și trifazate.

Cuprins

Introducere

Aproape 90% din energia electrică pe care o folosim în viața noastră de zi cu zi provine dintr-o sursă alternativă. Fie că sunt aparate electrocasnice, echipamente de birou sau mașini industriale, folosim sursa de curent alternativ pentru a alimenta aceste dispozitive.

Dacă sunteți începător, atunci curentul alternativ sau pur și simplu AC este un tip de energie electrică în care curentul electric se schimbă periodic, atât amploare, cât și direcție. Mai mult, în funcție de aplicație, alimentarea CA poate fi livrată fie într-un sistem monofazat, fie într-un sistem trifazat.

Un sistem de alimentare cu curent alternativ monofazat constă din două fire cunoscute sub numele de fază (sau uneori Linie sau Sub tensiune) și firul neutru. În cazul unui sistem trifazat, utilizați fie trei fire, fie patru fire pentru transmiterea puterii (fără neutru în puterea trifazată cu trei fire).

Să trecem acum la detaliile sistemelor monofazate și trifazate și să vedem, de asemenea, diferența dintre sursele de alimentare monofazate și trifazate.

Ce este sursa de alimentare monofazată?

După cum sa menționat mai devreme, într-o sursă de alimentare monofazată, puterea este distribuită folosind doar două fire numite fază și neutru. Deoarece puterea de curent alternativ ia forma unei unde sinusoidale, tensiunea într-o singură fază alimentează cu vârfuri la 90 0 în timpul ciclului pozitiv și din nou la 270 0 în timpul ciclului negativ.

dintre

Firul de fază transportă curentul la sarcină, iar firul neutru asigură calea de retur a curentului. De obicei, tensiunea monofazată este de 230V și frecvența este de 50Hz (în funcție de locul în care locuiți).

Deoarece tensiunea într-o singură fază de alimentare crește și scade, o putere constantă nu poate fi livrată sarcinii.

Avantaje

  • Este o formă foarte comună de alimentare cu energie pentru cele mai mici cerințe de energie. Aproape toate consumabilele rezidențiale sunt consumabile monofazate, deoarece aparatele electrocasnice necesită o cantitate mică de energie pentru a alimenta luminile, ventilatoarele, răcitoarele, încălzitoarele, aparatele de aer condiționat mici etc.
  • Proiectarea și funcționarea unui sistem de alimentare cu energie monofazată sunt adesea simple.
  • În funcție de regiune, o alimentare monofazată este suficientă pentru sarcini de până la 2500 wați.

Dezavantaje

  • Motoarele monofazate mici (de obicei mai mici de 1kW) nu pot porni direct cu ajutorul unei alimentări monofazate, deoarece nu există un cuplu inițial suficient pentru motor. Deci, circuite suplimentare, cum ar fi un motor de pornire (cum ar fi un condensator de pornire în ventilatoare și pompe) sunt necesare pentru o funcționare corectă.
  • Sarcinile grele, cum ar fi motoarele industriale și alte echipamente, nu pot fi rulate cu o singură fază de alimentare.

Ce este sursa de alimentare trifazată?

O sursă de alimentare trifazată constă din trei fire de alimentare (sau cele trei faze). În plus, în funcție de tipul circuitului (care există două tipuri), este posibil să aveți sau nu un fir neutru. Într-un sistem de alimentare cu energie trifazată, fiecare semnal de alimentare CA este 120 0 defazat unul cu celălalt.

Într-o sursă de alimentare trifazată, în timpul unui ciclu de 360 ​​0, fiecare fază ar fi ajuns la tensiune de două ori. De asemenea, puterea nu scade niciodată la zero. Acest flux constant de putere și capacitatea de a manipula sarcini mai mari face o alimentare trifazată potrivită pentru operațiuni industriale și comerciale.

După cum sa menționat mai devreme, există două tipuri de configurații de circuite într-o sursă de alimentare trifazată. Sunt Delta și Steaua (sau Wye). În configurația Delta, nu există fir neutru și toate sistemele de înaltă tensiune folosesc această configurație.

Venind la o configurație stea sau wye, există un fir neutru (terminalul comun al circuitului stelar) și un fir de împământare (uneori).

Tensiunea dintre două faze într-o sursă de alimentare trifazată este de 415V, în timp ce cea dintre o fază și neutru este de 240V. Prin urmare, puteți furniza trei consumabile monofazate folosind o sursă trifazată (așa se face în mod normal pentru încărcături rezidențiale și pentru întreprinderi mici).

NOTĂ: Există o diferență între o alimentare trifazată directă și o alimentare trifazată împărțită în trei surse monofazate.

Avantaje

  • Pentru aceeași putere, o sursă de alimentare trifazată folosește firele decât o sursă de alimentare monofazată.
  • Alimentarea cu trei faze este de obicei rețeaua preferată pentru sarcini comerciale și industriale. Deși în unele țări (cum ar fi majoritatea țărilor europene, de exemplu), chiar și oferta rezidențială este o aprovizionare trifazată.
  • Puteți rula încărcături mai mari foarte ușor.
  • Motoarele mari trifazate (utilizate de obicei în industrii) nu necesită un demaror, deoarece diferența de fază în sursa de alimentare trifazată va fi suficientă pentru a asigura un cuplu inițial suficient pentru pornirea motorului.
  • Aproape toată puterea generată într-o putere trifazată. Deși există un concept de putere multifazică, studiile au constatat că o sursă de alimentare trifazată este mai economică și mai ușor de produs.
  • Eficiența generală a sursei de alimentare trifazată este mai mare în comparație cu cea a unei surse de alimentare monofazate pentru aceeași sarcină.

Diferența dintre sursele de alimentare monofazate și trifazate

Să analizăm acum diferența dintre sursele de alimentare monofazate și trifazate.

  • Într-o sursă de alimentare monofazată, energia este alimentată prin două fire numite Fază și neutru. În sursa de alimentare trifazată, energia este alimentată prin trei fire (patru fire dacă este inclus firul neutru).
  • Tensiunea de alimentare monofazată este de 230V, în timp ce este de 415V într-o alimentare trifazată.
  • Pentru aceeași cantitate de energie, o alimentare monofazată necesită mai mult fir decât cea a unei alimentare trifazată.
  • Eficiența unei surse de alimentare trifazate este semnificativ mai mare decât o sursă de alimentare monofazată, iar capacitatea de transfer de energie este, de asemenea, mai mare.
  • Deoarece o sursă de alimentare monofazată utilizează doar două fire, complexitatea generală a rețelei este mai mică în comparație cu o sursă trifazată cu patru fire (neutru inclus).

Aveți nevoie de o sursă de alimentare trifazată?

În funcție de cerințele dvs., compania dvs. de distribuție a energiei va sugera fie o sursă de alimentare monofazată, fie o sursă de alimentare trifazată. Pentru casele mici și magazinele, o alimentare monofazată este suficientă.

Dar dacă aveți o casă mare cu trei până la patru unități de aer condiționat (toate ar putea funcționa în același timp), încălzitoare de apă, pompă mare submersibilă, mașină de spălat, frigider cu două uși etc., atunci este posibil să aveți nevoie de o alimentare trifazată. astfel încât sarcina pe fiecare fază să fie distribuită corect.

Întrucât nu avem dispozitive trifazate directe, ceea ce face compania de distribuție a energiei electrice este că cele trei faze din alimentarea trifazată sunt date ca trei surse separate monofazate. De exemplu, dacă aveți trei dormitoare cu trei sisteme de climatizare, atunci fiecare cameră va avea o fază diferită.

Este obișnuit ca apartamentele și comunitățile să aibă transformatoare dedicate, astfel încât să poată coborî 11kV, care vine direct de la stație la 240V, fără a depinde de transformatorul de stradă.