Однофазные и трехфазные системы: разница и сравнение

Термины «Однофазная» и «Трехфазная система» относятся к электроснабжению или электричеству. В наше время электричество является основной потребностью человеческой жизни. Мы используем электричество в повседневной жизни. Переменный ток — это тип электроэнергии, подаваемой в однофазной или трехфазной системе.

Основные выводы

1. В однофазных системах используется один переменный ток, в то время как в трехфазных системах используются три тока, смещенные на 120 градусов.
2. Трехфазные системы обеспечивают большую мощность и более эффективны, что делает их подходящими для коммерческого и промышленного применения.
3. Однофазные системы проще и доступнее, что делает их распространенными в жилых помещениях.

Однофазная система против трехфазной

Разница между однофазной и трехфазной системами заключается в том, что в однофазной системе для подачи питания используются два провода, а в трехфазной системе используются три или четыре провода. Кроме того, напряжение однофазной системы составляет 230 В, а трехфазной системы — 415 В.

В однофазной системе для подачи переменного тока используются два провода, которые называются фазой и нейтралью. Фазный провод используется для передачи тока на нагрузку. В то время как нейтральный провод используется для обеспечения обратного пути тока. Кроме того, в однофазной системе подача напряжения неравномерна, оно то растет, то падает, из-за чего постоянная мощность не может подаваться на нагрузку.

В трехфазной системе обычно используются три жилы. Иногда также используется четвертый провод, который является нейтральным проводом. Выходная мощность трехфазной сети остается постоянной. Он не падает до нуля.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	Однофазная система	Трехфазная система
Что это такое?	Источник питания переменного тока использует два провода: фазу и нейтраль.	Источник питания переменного тока с тремя фазами, т. е. с тремя жилами и одной нейтралью (иногда используется).
Конфигурации	Основная конфигурация синусоидальной волны. Нет типов.	Две конфигурации схемы: звезда и треугольник.
Напряжение	Напряжение однофазной сети 230В.	Напряжение трехфазной сети 415В.
Эффективность	Его эффективность меньше, чем у трехфазной системы.	Его эффективность выше.
Многогранность	Конструкция и работа просты.	Это немного сложно.

Что такое однофазная система?

Через однофазную систему подается питание. В этой системе используются два провода: фаза и нейтраль. Фазный провод используется для передачи тока на нагрузку. А для обеспечения обратного пути току используется нулевой провод.

Однофазная система представляет собой синусоидальную волну. Максимальное напряжение составляет 90 градусов во время положительного цикла, а во время отрицательного цикла оно составляет 270 градусов. Поскольку напряжение то возрастает, то падает, мощность не подается на нагрузку постоянно. Напряжение однофазной системы составляет 230В.

Однофазная система подходит для небольших территорий, таких как дома и небольшие магазины. Обычно однофазное питание используется для нагрузок до 2500 Вт, поэтому любое место, где требуется мощность до 2500 Вт, может работать от однофазной системы.

Преимущество этой системы заключается в простоте конструкции и эксплуатации однофазной системы. Однако недостатком является то, что ее эффективность низка, и эта система имеет большую вероятность неисправности. Он не может выдерживать тяжелые электронные нагрузки. Кроме того, небольшие однофазные двигатели мощностью менее 1 кВт не могут запуститься через эту систему питания. Это связано с тем, что для запуска не хватает начального крутящего момента.

Что такое трехфазная система?

Трехфазная система — это система, в которой для подачи питания используются три или четыре провода. В основном используется четвертый провод, который является нейтральным проводом, наряду с тремя жилами. В этой системе каждый сигнал мощности переменного тока сдвинут по фазе на 120 градусов относительно другого. Кроме того, во время полного цикла в 360 градусов каждая фаза находится на пике напряжения, в два раза превышающем время. И мощность никогда не падает до нуля, так как выходная мощность остается постоянной.

В трехфазной системе существует два типа конфигураций цепи: звезда и треугольник. Конфигурация звезды имеет нейтральный провод, а иногда и провод заземления. Нейтральный провод не используется в конфигурации треугольника. В основном конфигурация треугольника используется во всех высоковольтных системах.

Трехфазное питание подходит для больших помещений, таких как промышленные зоны, офисы, торговые центры и т. д., поскольку эта система может выдерживать более высокие нагрузки и обеспечивать постоянный поток электроэнергии. Хотя многие страны используют трехфазную систему питания и для жилых районов. Большие нагрузки могут очень легко проходить через эту систему. Основным преимуществом этой системы является то, что ее общая эффективность также выше.

Основные различия между однофазными и трехфазными системами

1. В однофазной системе для подачи питания используются два провода, называемые нейтралью и фазой. В то время как в трехфазной системе используются три (а иногда и четыре) провода.
2. Однофазная система не может обеспечить постоянную мощность, в то время как выходная мощность остается постоянной в трехфазной системе.
3. Напряжение однофазного источника питания ниже (230 В), чем трехфазного источника питания (415 В).
4. КПД однофазной системы ниже, чем у трехфазной.
5. Общая сложность сети в однофазной системе меньше, чем в трехфазной, поскольку в однофазной системе используются только два провода, а в трехфазной системе используется больше проводов.
6. Однофазная система подходит для небольших площадей, таких как небольшие дома, а трехфазная система подходит для больших площадей, таких как магазины и предприятия.
7. В однофазной системе вероятность отказа выше, чем в трехфазной.

Рекомендации

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4126819/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/228328/