Elektrība ir viens no izgudrojumu ieguvumiem 18. gadsimta beigās. Vienfāzes, divfāzes un trīsfāžu skaitītāji tika atklāti savlaicīgi pēc elektrības parādīšanās, lai nodrošinātu konstrukcijās piemērotu enerģijas daudzumu.
Termins fāze attiecas uz elektrisko ierīču slodzes sadalījumu, kas savienotas ar skaitītāju. Saskaņā ar nosaukumiem strāvas sadalītājā atrodas vadi.
Piemēram, ir trīsfāžu vadi trīsfāzu un divfāžu vadi divfāzu.
Atslēgas
- 3-fāzu sistēmās tiek izmantotas trīs maiņstrāvas, savukārt 2-fāzu sistēmās tiek izmantotas divas, padarot 3-fāžu sistēmas efektīvākas enerģijas sadalei.
- Trīsfāzu sistēmas tiek plaši izmantotas rūpnieciskos un komerciālos lietojumos, turpretim 3 fāžu sistēmas ir retāk sastopamas un galvenokārt sastopamas vecākās iekārtās.
- 3-fāzu motori nodrošina vienmērīgāku un vienmērīgāku griezes momentu, padarot tos par labāku lieljaudas lietojumiem salīdzinājumā ar 2-fāzu motoriem.
3 fāze pret 2 fāzi
Trīsfāzu sistēmai ir trīs vadītāji, kur trīs vadītāji nes vienādas un līdzsvarotas strāvas, kas ir 3 grādu fāzē viena ar otru, kas nodrošina efektīvāku jaudu pārsūtīt, un tos vairāk izmanto rūpnieciskos lietojumos. 2 fāžu sistēmai ir divi vadītāji.
Deviņpadsmitajā gadsimtā Mihails Dolivo-Dobrovolskis atrada 3 fāžu energosistēmu. Tas veic visus uzdevumus (pārraida, ģenerē un sadala) alternatīvo enerģiju.
Elektrības slodze piegādāt ir sadalīts starp 3 fāzēm, lai izvairītos no jebkādām ar jaudu saistītām kļūmēm. Turklāt 3 fāžu elektroenerģija ir rentablāka nekā vienfāzes un 2 fāzes skaitītāji.
2 fāžu elektroenerģija sastāv no divām fāzēm (kas piegādā elektroenerģiju ēkā). Šie jaudas sadalītāji parādījās 1800. gadu beigās.
Pārsvarā šajā sistēmā ir četri vadi. Katrā fāzē ir divi vadi. Dažās no 2 fāžu sistēmām ir trīs vadi. Viens ir katrai fāzei, bet trešais - kopējam vadam.
Salīdzināšanas tabula
| Salīdzināšanas parametri | 3 fāze | 2 fāze |
|---|---|---|
| Definīcija | Trīsfāzu skaitītājs ir tāds, kurā jauda ir sadalīta trīs fāzēs. | 2 fāžu skaitītājs sadala jaudu divās fāzēs. |
| Izgudroja | To izgudroja krievu inženieris Mihails Dolivo-Dobrovolskis. | Ekspertu grupa (Charles Proteus Steinmetz un Elihu Thomson) ir aiz 2 posmu izgudrošanas. |
| Fāzes leņķis | Trīsfāzu energosistēmas fāzes leņķis ir 3 elektriskie grādi. | Divfāzu sistēmas fāzes leņķis ir 2 elektriskie grādi. |
| Kad instalēt | 3 fāžu energosistēmu ierīko, ja ēkas elektroenerģijas patēriņš ir lielāks par 10 kilovatiem. | Divfāzu elektrosistēma ir vēlama, ja elektroenerģijas patēriņš ir mazāks par 2 kilovatiem. |
| Izmaksas | Trīsfāzu elektriskā sistēma ir salīdzinoši lēta. | Divfāžu elektroenerģijas sistēma ir dārgāka nekā 2 fāžu sistēma. |
Kas ir 3 fāze?
Mihails Dolivo-Dobrovolskis deviņpadsmitajā gadsimtā atklāja trīsfāžu jaudu. Tas ir paredzēts alternatīvās enerģijas pārsūtīšanai, ģenerēšanai un sadalei.
Tā ietilpst daudzfāzu sistēmu kategorijā (kuru izgudroja vairāki cilvēki (Galileo Ferraris, Mihails Dolivo-Dobrovolskis, Jonass Venstrēms, Džons Hopkinsons, Viljams Stenlijs). Jrun Nikola Tesla).
Trīs fāzes ir novietotas simetriski un sastāv no trim vadītājiem. Vadītājiem ir tāda pati frekvence un spriegums vienā atsauces virzienā. Šīs frāzes atšķiras fāzes leņķos.
Trīs vadītāju momentāno strāvu summa ir vienāda ar nulli. Tas nozīmē, ka elektriskās strāvas daudzums vienā no vadītājiem ir vienāds ar kopējo strāvu pārējos divos vadītājos.
Viena vadītāja matemātiskā zīme un vadītāja summa ir pretēja. Piemēram, 1. fāzei ir strāvas padeve +240 V. Strāva pārējās divās fāzēs būs (-120 V) katrā.
Summa =+ 240 + (-120) + (-120) = 0
Ja trīsfāzu sistēmai mēdz būt ceturtais vads, tas ir neitrāls vads. Trīsfāzu elektriskā barošana nodrošina lielāku jaudas blīvumu nekā vienfāzes vai 2 fāzes ar tādu pašu strāvas stiprumu.
Tā kā tas spēj izturēt lielu slodzi, tas tiek uzstādīts galvenokārt komerciāliem nolūkiem.
Turklāt arī milzīgās mājās cilvēki uzstāda 3 fāžu strāvu, lai pārvaldītu visu ierīču slodzi. Īsāk sakot, visu elektrisko iekārtu slodze tiek sadalīta vienādi starp 3 fāzēm.
Tā kā strāvas slodze ir līdzsvarota, arī jaudas vibrācijas ir zemas.
Kas ir 2 fāze?
Divfāžu elektriskā sistēma radās, kad vienfāzes energosistēma kļuva novecojusi. Divfāzu elektriskā sistēma arī sadala jaudu pašpalaišanas motoriem.
Abas fāzes var izturēt ierīču slodzi, kas ir mazāka par 10 kilovatiem. Ja tiek piegādāts augstāks spriegums, 2 fāžu skaitītājs var neizdoties. Vairumā gadījumu divfāžu sistēma nevar uzņemt vairāk kā divus vidēja izmēra gaisa kondicionierus.
Lielākie ģeneratori, kas uzstādīti 19. gadsimtā pie Niagāras ūdenskritumiem, darbojās ar 2 fāžu energosistēmu. Divfāžu sistēmā tiek izmantotas divas ķēdes, un 2 fāžu sistēmā ir trīs vai četri vadi.
Dažās divfāžu sistēmās katrai fāzei ir divi vadi, savukārt citās katrā fāzē ir viens vads un viens kopīgs vads zem ķēdes.
Fāzes (elektrības nesēji) ir izvietotas simetriski 90 grādu leņķī. Tie kļūst par vecmodīgiem skaitītājiem un ir dārgi strāvas sadalītāji.
Tomēr viena priekšrocība ir tā, ka tie var piegādāt elektroenerģiju nemainīgā ātrumā, piemēram, 3 fāžu skaitītāji.
Kad 3 fāžu energosistēma ir savienota ar diviem transformatoriem tā, ka 2 fāzes ir ar vienu transformatoru un vienfāzes sistēma ar citu transformatoru.
Tad 3 fāžu skaitītājs dažādiem transformatoriem darbojas kā 2 fāžu skaitītājs un 1 fāzes skaitītājs.
Galvenās atšķirības starp 3 fāzēm un 2 fāzēm
- Mihails Dolivo-Dobrovolskis ieviesa trīsfāzu elektrības skaitītāja koncepciju. No otras puses, 3 fāžu skaitītāju ieviesa trīs ekspertīzes.
- Vadi 3 fāžu energosistēmas ķēdē ir 3. Gluži pretēji, 2 fāžu energosistēmas gadījumā vadi var būt trīs vai četri atkarībā no ķēdes.
- 3 fāžu elektriskais skaitītājs var izturēt lielāku elektrisko slodzi, salīdzinot ar 2 fāžu skaitītājiem.
- Savienojot ar diviem transformatoriem, 3 fāzes var darboties kā 2 fāžu elektriskais skaitītājs. Tomēr 2 fāžu skaitītājs nekad nevar darboties kā 3 fāžu jaudas sadalītājs.
- Trīsfāzu elektriskais skaitītājs ir lētāks salīdzinājumā ar 3 fāžu skaitītājiem.
Atsauces
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/cp/c1cp23367j
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/cp/c2cp40745k
Pēdējo reizi atjaunināts: 25. gada 2023. jūlijā
Esmu pielicis tik daudz pūļu, rakstot šo emuāra ierakstu, lai sniegtu jums vērtību. Tas man ļoti noderēs, ja apsverat iespēju to kopīgot sociālajos medijos vai ar draugiem/ģimeni. DALĪŠANĀS IR ♥️
Pijušs Jadavs pēdējos 25 gadus ir pavadījis, strādājot par fiziķi vietējā sabiedrībā. Viņš ir fiziķis, kurš aizrautīgi cenšas padarīt zinātni pieejamāku mūsu lasītājiem. Viņam ir bakalaura grāds dabaszinātnēs un pēcdiploma diploms vides zinātnē. Vairāk par viņu varat lasīt viņa vietnē bio lapa.
