Sistem de curent alternativ bifazat
Sistemul cu două faze a fost precursorul sistemului trifazat de astăzi. Fazele sale au fost deplasate cu 90 ° una față de alta, astfel încât prima avea o curbă de tensiune sinusoidală, a doua - cosinus.
Cel mai adesea, curentul era distribuit pe patru fire, mai rar pe trei, iar unul dintre ele avea un diametru mai mare (trebuia calculat pentru 141% din curent în faze separate).
Primul dintre aceste generatoare avea două rotoare rotite cu 90° unul față de celălalt, așa că arătau mai mult ca două generatoare monofazate conectate, setate pentru a produce tensiune alternativă bifazată. Generatoarele instalate la Niagara Falls în 1895 erau bifazate și erau cele mai mari la acea vreme.
O diagramă simplificată a unui generator cu două faze
Sistemul în două faze avea avantajul de a permite motoare electrice asincrone.
Câmpul magnetic rotativ, care creează un curent bifazat, oferă rotorului un cuplu care îl poate întoarce din repaus. Un sistem monofazat nu poate face acest lucru fără utilizarea condensatoarelor de pornire. Configurația înfășurării unui motor cu două faze este aceeași ca pentru un motor monofazat de pornire a condensatorului.
De asemenea, a fost mai ușor de analizat comportamentul unui sistem cu două faze complet separate. De fapt, până în 1918 a fost inventată metoda componentelor simetrice, care a făcut posibilă proiectarea sistemelor cu sarcini dezechilibrate (practic orice sistem în care din anumite motive este imposibilă echilibrarea sarcinilor fazelor individuale, de obicei rezidențiale) .
Înfășurarea motorului cu două faze circa 1893.
Majoritate motoare pas cu pas pot fi considerate și ca motoare bifazate.
Distribuție trifazată, în comparație cu distribuția bifazată, necesită mai puține fire pentru aceeași tensiune și aceeași putere transmisă. Acest lucru necesită doar trei fire, ceea ce reduce semnificativ costul instalării sistemului.
Ca sursă de curent cu două faze, a fost folosit un generator special, care avea două seturi de bobine rotite una față de alta cu 90 °.
Sistemele bifazate și trifazate pot fi conectate direct folosind două transformatoare într-o așa-numită conexiune Scott, o soluție mai ieftină și mai eficientă decât utilizarea convertoarelor rotative.
Circuit Scott: fazele Y1, Y2, Y3 ale unui sistem trifazat; R1, R2 - o fază a unui sistem cu două faze, R3, R4 - a doua fază a unui sistem cu două faze
La momentul în care treceam de la un sistem bifazat la un sistem trifazat, a fost necesar să decid cum să distribuim uniform sarcina mașinilor bifazate pe un sistem trifazat pentru a o echilibra, deoarece fazele individuale nu pot fi reglementate separat.
În plus, poate converti energia electrică nu numai dintr-un sistem trifazat într-un sistem bifazat, ci și invers, asigurând astfel interconectarea dintre unitățile electrice mai mari și schimbul de energie între ele.
Presupunând că tensiunea de pe părțile trifazate și bifazate ar trebui să fie aceeași, una dintre ele se aude chiar în mijloc, înfășurarea se desparte 50:50 și capetele sale sunt conectate la două faze, iar cealaltă are doar 86,6. % din înfășurare, în consecință, acolo se creează o ramură...
Acest al doilea transformator este conectat la centrul primului, iar robinetul este conectat la faza rămasă, apoi se produce un curent pe înfășurările secundare, care sunt deplasate cu 90 ° una față de alta.
Din păcate, această conexiune nu este capabilă să echilibreze sarcina dezechilibrată a fazelor individuale, dezechilibrul unui sistem bifazat este transferat la un sistem trifazat și invers, în funcție de sursa conectată.
Sistemul a fost acum înlocuit cu sistemul trifazat mai modern aproape peste tot în lume, dar sistemul este încă folosit în anumite părți ale SUA, cum ar fi Philadelphia și South Jersey din SUA (unde este în declin). Motivele pentru care acest sistem încă funcționează sunt istorice.
Rețeaua de utilități monofazate, cu trei fire, care este deosebit de comună în America de Nord, este uneori numită incorect sistem bifazat, chiar dacă este un sistem monofazat în instalația principală.