Kahefaasiline vahelduvvoolusüsteem

Kahefaasiline süsteem oli tänapäeva kolmefaasilise süsteemi eelkäija. Selle faasid nihutati üksteise suhtes 90 ° võrra, nii et esimesel oli siinuseline pingekõver, teisel koosinus.

Kõige sagedamini jaotati vool neljale, harvem kolmele juhtmele ja üks neist oli suurema läbimõõduga (tuli arvutada 141% voolust eraldi faasides).

Esimesel neist generaatoritest oli kaks rootorit, mis olid pööratud üksteise suhtes 90°, nii et need nägid välja rohkem nagu kaks ühendatud ühefaasilist generaatorit, mis olid seatud tootma kahefaasilist vahelduvpinget. 1895. aastal Niagara juga paigaldatud generaatorid olid kahefaasilised ja olid sel ajal suurimad.

Kahefaasilise generaatori lihtsustatud skeem

Kahefaasilise süsteemi eeliseks oli see, et see võimaldas asünkroonsed elektrimootorid.

Pöörlev magnetväli, mis tekitab kahefaasilise voolu, annab rootorile pöördemomendi, mis on võimeline seda puhkeasendist pöörama. Ühefaasiline süsteem ei saa seda teha ilma käivituskondensaatoreid kasutamata. Kahefaasilise mootori mähise konfiguratsioon on sama, mis ühefaasilise kondensaator-käivitusmootori jaoks.

Samuti oli lihtsam analüüsida kahe täiesti eraldiseisva faasiga süsteemi käitumist. Tegelikult oli see kuni 1918. aastani, mil leiutati sümmeetriliste komponentide meetod, mis võimaldas projekteerida tasakaalustamata koormustega süsteeme (põhimõtteliselt iga süsteem, mille üksikute faaside, tavaliselt elamute, koormusi ei ole mingil põhjusel võimalik tasakaalustada).

Kahefaasilise mootori mähis umbes 1893. aastal.

Enamus samm-mootorid võib pidada ka kahefaasilisteks mootoriteks.

Kolmefaasiline jaotus, võrreldes kahefaasilise jaotusega, vajab sama pinge ja sama edastatava võimsuse jaoks vähem juhtmeid. Selleks on vaja ainult kolme juhtmestikku, mis vähendab oluliselt süsteemi paigaldamise kulusid.

Kahefaasilise vooluallikana kasutati spetsiaalset generaatorit, millel oli kaks komplekti mähiseid, mis pöörati üksteise suhtes 90 °.

Kahe- ja kolmefaasilisi süsteeme saab otse ühendada kahe trafo abil nn Scotti ühenduses, mis on pöördmuundurite kasutamisest odavam ja tõhusam lahendus.

Scotti ahel: kolmefaasilise süsteemi faasid Y1, Y2, Y3; R1, R2 – kahefaasilise süsteemi üks faas, R3, R4 – kahefaasilise süsteemi teine ​​faas

Ajal, mil läksin kahefaasiliselt süsteemilt üle kolmefaasilisele, oli vaja otsustada, kuidas kahefaasiliste masinate koormust kolmefaasilisele süsteemile ühtlaselt jaotada, et seda tasakaalustada, sest üksikuid faase ei saa eraldi reguleerida.

Lisaks suudab see muundada elektrienergiat mitte ainult kolmefaasilisest süsteemist kahefaasiliseks, vaid ka vastupidi, tagades seeläbi suuremate elektrisõlmede omavahelise ühenduse ja nendevahelise energiavahetuse.

Eeldusel, et kolmefaasilisel ja kahefaasilisel küljel peaks pinge olema sama, kostab üks neist täpselt keskelt, mähis jaguneb 50:50 ja selle otsad on ühendatud kahe faasiga ning teisel on ainult 86,6 % mähisest , vastavalt tekib sinna haru...

See teine ​​trafo on ühendatud esimese keskosaga ja kraan on ühendatud ülejäänud faasiga. Seejärel tekitatakse voolu sekundaarmähistele, mis on üksteise suhtes nihutatud 90 ° võrra.

Kahjuks ei ole see ühendus võimeline tasakaalustama üksikute faaside tasakaalustamata koormust, kahefaasilise süsteemi tasakaalustamatus kandub üle kolmefaasilisele süsteemile ja vastupidi, olenevalt sellest, milline allikas on ühendatud.

Süsteem on nüüdseks asendatud moodsama kolmefaasilise süsteemiga peaaegu kõikjal maailmas, kuid süsteemi kasutatakse endiselt USA osades, näiteks USA-s Philadelphias ja South Jerseys (kus see on languses). Põhjused, miks see süsteem ikka veel töötab, on ajaloolised.

Põhja-Ameerikas eriti levinud ühefaasilist kolmejuhtmelist tehnovõrku nimetatakse mõnikord valesti kahefaasiliseks süsteemiks, kuigi põhipaigaldises on tegemist ühefaasilise süsteemiga.