I sistemi monofase sono utilizzati principalmente per applicazioni su piccola scala, come edifici residenziali e commerciali. Sono costituiti da due fili: un filo sotto tensione e un filo neutro. I sistemi trifase sono utilizzati per applicazioni industriali su larga scala e trasmissione di potenza a lunga distanza.
Punti chiave
- I sistemi di alimentazione monofase hanno una forma d'onda di corrente alternata, mentre i sistemi trifase hanno tre forme d'onda sfalsate di 120 gradi l'una dall'altra.
- I sistemi trifase possono fornire più potenza utilizzando meno materiale conduttore e sono più efficienti dei sistemi monofase.
- I sistemi monofase sono più semplici e più comuni nelle applicazioni residenziali, mentre i sistemi trifase sono utilizzati in vari ambienti commerciali e industriali per requisiti di potenza più elevati.
Cos'è una fase singola?
Le fluttuazioni di tensione in un'alimentazione monofase si verificano ovunque contemporaneamente. A causa della sua prevalenza negli ambienti domestici, la corrente monofase viene talvolta definita "tensione residenziale". In una configurazione monofase, l'alimentazione viene trasmessa lungo entrambi i fili di fase e neutro.
Il funzionamento di una connessione monofase è convenzionale e facile da comprendere. A causa di questo calo di utilizzo, la trasmissione di potenza tramite un collegamento monofase è più efficiente e utilizza meno energia. I motori che richiedono fino a 5 HP possono essere azionati in sicurezza da una fonte di alimentazione monofase.
In un sistema di alimentazione monofase, l'elettricità viene trasmessa lungo solo due fili, la "fase" e il "neutro". Il filo di fase è responsabile della fornitura di energia al carico, mentre il filo neutro riporta l'alimentazione. La tensione monofase comune è 230 V e la frequenza è 50 Hz (ma varia a seconda della località) (dipende da dove vivi). In una connessione monofase, le fluttuazioni di tensione interrompono il flusso costante di energia al carico.
I collegamenti monofase mirano ad alimentare case e altre strutture domestiche. Ciò è dovuto alla bassa quantità di energia richiesta dai tipici elettrodomestici (TV, luci, ventilatore, frigorifero, ecc.). Non è possibile alimentare un motore industriale o altri macchinari pesanti con un'alimentazione monofase.
A causa della bassa partenza coppia richiesto, i piccoli motori con una potenza nominale inferiore a un kilowatt non possono essere alimentati da un'alimentazione monofase. Pertanto, l'avviatore del motore è un componente essenziale.
Che cos'è un trifase?
L'alimentazione trifase utilizza tre servizi elettrici indipendenti attraverso 3 correnti alternate. È un tipo di distribuzione di energia elettrica. In corrente alternata, la tensione su ciascun conduttore raggiunge il picco nello stesso punto del ciclo ogni terzo di secondo.
In una configurazione trifase, sono necessari tre fili sotto tensione e un filo neutro. Gli angoli di 120 gradi tra i fili conduttori sono abbastanza precisi. Inoltre, un'alimentazione di collegamento trifase può assumere un design a stella oa triangolo. Sia il filo di terra che quello neutro sono necessari per una disposizione del circuito a stella. Non è richiesto un filo neutro in un circuito Delta.
L'elettricità trifase genera tre correnti alternate e tre distinti servizi elettrici. Ciascun ramo della corrente alternata raggiunge una tensione massima dopo appena un terzo di un ciclo. In altre parole, la potenza erogata da un generatore trifase è costante e non scende mai sotto lo zero.
La tensione tra due fasi qualsiasi è di circa 415 V in un sistema di alimentazione trifase. La tensione tra qualsiasi fase e neutro è di 240V. Un'alimentazione trifase può facilmente fungere da tre alimentazioni monofase separate.
Ci sono diversi inconvenienti nelle forniture trifase. Ad esempio, il cablaggio non può essere sovraccaricato in alcun modo. Inoltre, può essere costoso riparare eventuali apparecchiature danneggiate. A causa dell'elevata tensione dell'unità, l'isolamento di una connessione di alimentazione trifase può essere costoso.
Differenza tra monofase e trifase
- L'alimentazione monofase ha 1 ciclo d'onda intero, mentre l'alimentazione trifase ne ha 3.
- Il livello di tensione di uscita dell'alimentazione monofase è 230 V e dell'alimentazione trifase è 415 V.
- L'alimentazione monofase è meno efficiente di quella trifase.
- La perdita di potenza è maggiore nell'alimentazione monofase che nell'alimentazione trifase.
- L'alimentazione monofase viene utilizzata negli elettrodomestici e nelle attività non industriali. D'altra parte, l'alimentazione trifase viene utilizzata nelle attività industriali.
Confronto tra monofase e trifase
| Parametri di confronto | Monofase | trifase |
|---|---|---|
| Ciclo delle onde | 1 | 3 |
| Livelli di tensione in uscita | 230V | 415V |
| EFFICIENZA | Meno efficiente | Più efficiente |
| Perdita di potenza | Maggiore | Abbassare |
| Applicazioni | Elettrodomestici | Imprese industriali |
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6908042/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4126819/
Ultimo aggiornamento: 29 luglio 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
