Elekter on üks 18. sajandi lõpu leiutiste õnnistusi. Ühefaasilised, kahefaasilised ja kolmefaasilised arvestid avastati õigeaegselt pärast elektri tulekut, et varustada konstruktsioone sobivas koguses võimsust.
Mõiste faas viitab arvestiga ühendatud elektriseadmete koormuse jaotusele. Toitejaoturis on nimede järgi juhtmed olemas.
Näiteks on kolmefaasilised juhtmed kolmefaasilistes ja kahefaasilistes juhtmetes kahefaasilised.
Võtme tagasivõtmine
- 3-faasilised süsteemid kasutavad kolme vahelduvvoolu, samas kui 2-faasilised süsteemid kasutavad kahte, muutes 3-faasilised süsteemid energia jaotamisel tõhusamaks.
- 3-faasilisi süsteeme kasutatakse laialdaselt tööstuslikes ja kaubanduslikes rakendustes, samas kui 2-faasilised süsteemid on vähem levinud ja neid leidub peamiselt vanemates paigaldistes.
- 3-faasilised mootorid pakuvad sujuvamat ja ühtlasemat pöördemomenti, muutes need 2-faasiliste mootoritega võrreldes eelistatavamaks rasketes rakendustes.
3 faas vs 2 faas
3-faasilises süsteemis on kolm juhti, kus kolm juhti kannavad võrdseid ja tasakaalustatud voolusid, mis on üksteisega 120 kraadi faasist väljas, mis tagab tõhusama võimsuse üleja neid kasutatakse rohkem tööstuslikes rakendustes. 2-faasilisel süsteemil on kaks juhti.
Üheksateistkümnendal sajandil leidis Mihhail Dolivo-Dobrovolsky 3-faasilise elektrisüsteemi. See täidab kõiki alternatiivse energia ülesandeid (edastab, genereerib ja jaotab).
Koorem elektrit varustama on kaheharuline kolme faasi vahel, et vältida võimsusega seotud tõrkeid. Lisaks on 3-faasiline elektrienergia kulutõhusam kui ühe- ja kahefaasilised arvestid.
2-faasiline elektrienergia koosneb kahest faasist (mis varustavad elektrit hoones). Need toitejaoturid tekkisid 1800. aastate lõpus.
Enamasti on selles süsteemis neli juhtmestikku. Iga faas sisaldab kahte juhtmestikku. Mõnes kahefaasilises süsteemis on kolm juhtmestikku. Üks on iga faasi jaoks ja kolmas on ühise juhtme jaoks.
Võrdlustabel
| Võrdlusparameetrid | 3 faas | 2 faas |
|---|---|---|
| Määratlus | Kolmefaasiline arvesti on selline, milles võimsus on hajutatud kolme faasi vahel. | 2-faasiline arvesti jaotab toite kaheks faasiks. |
| Leiutaja | Selle leiutas vene insener Mihhail Dolivo-Dobrovolsky. | Kahe faasi leiutamise taga on ekspertide rühm (Charles Proteus Steinmetz ja Elihu Thomson). |
| Faasi nurk | 3-faasilise elektrisüsteemi faasinurk on 120 elektrikraadi. | Kahefaasilise süsteemi faasinurk on 2 elektrikraadi. |
| Millal installida | 3-faasiline elektrisüsteem paigaldatakse, kui hoonete elektritarbimine on üle 10 kilovati. | 2-faasiline elektrisüsteem on eelistatud juhul, kui elektritarbimine on alla 10 kilovati. |
| Maksma | 3-faasiline elektrisüsteem on suhteliselt odav. | Kahefaasiline elektrisüsteem on kallim kui 2-faasiline. |
Mis on 3 faas?
Mihhail Dolivo-Dobrovolsky avastas kolmefaasilise toite 19. sajandil. See on mõeldud alternatiivse energia edastamiseks, genereerimiseks ja jaotamiseks.
See kuulub mitmefaasilise süsteemi kategooriasse (mille leiutasid mitu inimest (Galileo Ferraris, Mihhail Dolivo-Dobrovolsky, Jonas Wenström, John Hopkinson, William Stanley Jrja Nikola Tesla).
Kolm faasi asetsevad sümmeetriliselt ja koosnevad kolmest juhist. Juhtidel on sama sagedus ja pinge sama viitepunkti suunas. Need fraasid erinevad faasinurkade järgi.
Kolme juhi hetkevoolude summa võrdub nulliga. See tähendab, et elektrivoolu kogus ühes juhtmes on võrdne ülejäänud kahe juhtme koguvooluga.
Üksiku juhi ja juhtide summa matemaatiline märk on vastupidine. Näiteks 1. faasi toide on +240 V vool. Ülejäänud kahes faasis on vool (-120 V).
Summa = + 240 + (-120) + (-120) = 0
Kui kolmefaasilises süsteemis kipub olema neljas juhe, on see neutraaljuhe. Kolmefaasiline elektritoide annab sama voolutugevuse juures suurema võimsustiheduse kui ühefaasiline või kahefaasiline.
Kuna see talub suurt koormust, paigaldatakse see enamasti ärilistel eesmärkidel.
Lisaks paigaldavad inimesed ka suurtes majades 3-faasilise voolu, et hallata kõigi seadmete koormust. Lühidalt öeldes jaotatakse kõigi elektriliste seadmete koormus võrdselt kolme faasi vahel.
Kuna voolu koormus on tasakaalustatud, on ka vibratsioon võimsuses madal.
Mis on 2 faas?
Kahefaasiline elektrisüsteem tekkis siis, kui ühefaasiline elektrisüsteem vananes. Kahefaasiline elektrisüsteem jagab võimsust ka isekäivitavatele mootoritele.
Mõlemad faasid suudavad taluda alla 10 kilovatti seadmete koormust. Kõrgema pinge korral võib 2-faasiline arvesti ebaõnnestuda. Enamasti ei saa kahefaasiline süsteem mahutada rohkem kui kahte keskmise suurusega kliimaseadet.
Suurimad 19. sajandil Niagara jugadele paigaldatud generaatorid töötasid kahefaasilisel elektrisüsteemil. Kahefaasilises süsteemis kasutatakse kahte ahelat ja 2-faasilises süsteemis on kolm või neli juhtmest.
Mõnes kahefaasilises süsteemis on igal faasil kaks juhet, samas kui teistes on igal faasil üks juhe ja üks jagatud juhe ahela all.
Faasid (elektrikandjad) on paigutatud sümmeetriliselt 90 kraadi. Need on muutumas vanamoodsateks arvestiteks ja on kallid voolujaoturid.
Üks eelis on aga see, et nad suudavad tarnida elektrit konstantse kiirusega nagu 3-faasilised arvestid.
Kui 3-faasiline elektrisüsteem on ühendatud kahe trafoga nii, et 2-faasiline on ühe trafoga ja ühefaasiline süsteem teise trafoga.
Seejärel toimib 3-faasiline arvesti erinevatel trafodel 2-faasilise ja 1-faasilise arvestina.
Peamised erinevused 3 faasi ja 2 faasi vahel
- Mihhail Dolivo-Dobrovolsky tõi välja 3-faasilise elektriarvesti kontseptsiooni. Teisest küljest tutvustasid 2-faasilist arvestit kolm ekspertiisi.
- 3-faasilise toitesüsteemi ahelas on juhtmeid 3. Vastupidi, 2-faasilise elektrisüsteemi puhul võib juhtmeid olla kolm või neli, olenevalt vooluringist.
- 3-faasiline elektriarvesti talub rohkem elektrikoormust kui 2-faasilised arvestid.
- Kahe trafoga ühendamisel võib 3-faasiline toimida 2-faasilise elektriarvestina. Kahefaasiline arvesti ei saa aga kunagi toimida 2-faasilise võimsusjaoturina.
- 3-faasiline elektriarvesti on soodsam võrreldes 2-faasiliste arvestitega.
viited
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/cp/c1cp23367j
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/cp/c2cp40745k
Viimati värskendatud: 25. juulil 2023
Olen selle blogipostituse kirjutamisega nii palju vaeva näinud, et teile väärtust pakkuda. See on mulle väga kasulik, kui kaalute selle jagamist sotsiaalmeedias või oma sõprade/perega. JAGAMINE ON ♥️
Piyush Yadav on viimased 25 aastat töötanud kohalikus kogukonnas füüsikuna. Ta on füüsik, kelle kirg on muuta teadus meie lugejatele kättesaadavamaks. Tal on loodusteaduste bakalaureusekraad ja keskkonnateaduste magistrikraad. Tema kohta saate tema kohta rohkem lugeda bio-leht.
