3 เฟสกับ 2 เฟส: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ไฟฟ้าเป็นหนึ่งในประโยชน์ของสิ่งประดิษฐ์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 เครื่องวัดเฟสเดียว สองเฟส และสามเฟสถูกค้นพบในเวลาหลังจากการกำเนิดของกระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายพลังงานในปริมาณที่เหมาะสมในโครงสร้าง

คำว่าเฟสหมายถึงการกระจายโหลดของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับมิเตอร์ ตามชื่อสายไฟมีอยู่ในตัวจ่ายไฟ

ตัวอย่างเช่น มีสายสามเฟสในสายสามเฟสและสายสองเฟสในสองเฟส

ประเด็นที่สำคัญ

1. ระบบ 3 เฟสใช้กระแสสลับ 2 กระแส ในขณะที่ระบบ 3 เฟสใช้ XNUMX กระแส ทำให้ระบบ XNUMX เฟสมีประสิทธิภาพในการจ่ายพลังงานมากขึ้น
2. ระบบ 3 เฟสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในงานอุตสาหกรรมและการพาณิชย์ ในขณะที่ระบบ 2 เฟสพบได้น้อยกว่าและส่วนใหญ่จะพบในการติดตั้งแบบเก่า
3. มอเตอร์ 3 เฟสให้แรงบิดที่นุ่มนวลและสม่ำเสมอมากกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานหนักเมื่อเทียบกับมอเตอร์ 2 เฟส

3 เฟสกับ 2 เฟส

ระบบ 3 เฟสมีตัวนำ 120 ตัว โดยตัวนำ XNUMX ตัวนำกระแสที่เท่ากันและสมดุลซึ่งอยู่นอกเฟส XNUMX องศาซึ่งให้พลังงานที่มีประสิทธิภาพมากกว่า โอนและใช้ในงานอุตสาหกรรมมากขึ้น ระบบ 2 เฟสมีตัวนำสองตัว

ในศตวรรษที่ 3 Mikhail Dolivo-Dobrovolsky ค้นพบระบบไฟฟ้า XNUMX เฟส ทำหน้าที่ทั้งหมด (ส่ง สร้าง และจำหน่าย) พลังงานทางเลือก

โหลดไฟฟ้า จัดหาอุปกรณ์ ถูกแยกออกเป็น 3 ระยะเพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน นอกจากนี้พลังงานไฟฟ้า 3 เฟสยังคุ้มค่ากว่ามิเตอร์แบบเฟสเดียวและ 2 เฟส

ไฟฟ้า 2 เฟส ประกอบด้วย 1800 เฟส (ที่จ่ายไฟฟ้าในอาคาร) ผู้จัดจำหน่ายไฟฟ้าเหล่านี้มีขึ้นในช่วงปลายปี XNUMX

ในระบบนี้มีสายสี่สายเป็นส่วนใหญ่ แต่ละเฟสประกอบด้วยสายไฟสองเส้น มีสายไฟสามเส้นในระบบ 2 เฟสบางระบบ อันหนึ่งสำหรับแต่ละเฟส และอันที่สามสำหรับสายไฟทั่วไป

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	3 เฟส	2 เฟส
คำนิยาม	เครื่องวัดสามเฟสเป็นเครื่องวัดที่มีการกระจายพลังงานไปทั่วสามเฟส	มิเตอร์ 2 เฟสจะจ่ายไฟออกเป็นสองเฟส
คิดค้นโดย	วิศวกรชาวรัสเซีย Mikhail Dolivo-Dobrovolsky เป็นผู้คิดค้นมันขึ้นมา	กลุ่มผู้เชี่ยวชาญ (Charles Proteus Steinmetz และ Elihu Thomson) อยู่เบื้องหลังการประดิษฐ์ 2 ขั้นตอน
มุมเฟส	มุมเฟสของระบบไฟฟ้า 3 เฟสคือ 120 องศาไฟฟ้า	มุมเฟสของระบบ 2 เฟสคือ 90 องศาไฟฟ้า
เมื่อจะติดตั้ง	ติดตั้งระบบไฟฟ้า 3 เฟส เมื่อมีการใช้ไฟฟ้าในอาคารมากกว่า 10 กิโลวัตต์	ควรใช้ระบบไฟฟ้า 2 เฟส เมื่อมีการใช้ไฟฟ้าน้อยกว่า 10 กิโลวัตต์
ราคา	ระบบไฟฟ้า 3 เฟสค่อนข้างถูก	ระบบไฟ 2 เฟสแพงกว่าระบบ 3 เฟส

3 เฟส คืออะไร?

Mikhail Dolivo-Dobrovolsky ค้นพบไฟฟ้า XNUMX เฟสในศตวรรษที่ XNUMX มีไว้สำหรับส่ง สร้าง และกระจายพลังงานทางเลือก

มันจัดอยู่ในหมวดหมู่ของระบบหลายเฟส (ซึ่งถูกประดิษฐ์โดยคนหลายคน (Galileo Ferraris, Mikhail Dolivo-Dobrovolsky, Jonas Wenström, John Hopkinson, William Stanley) จูเนียร์และนิโคลา เทสลา)

สามเฟสวางอย่างสมมาตรและประกอบด้วยตัวนำสามตัว ตัวนำมีความถี่และแรงดันไฟฟ้าเท่ากันในการอ้างอิงเดียวกัน วลีเหล่านี้แตกต่างกันไปตามมุมเฟส

ผลรวมของกระแสชั่วขณะของตัวนำทั้งสามมีค่าเท่ากับศูนย์ หมายความว่าปริมาณกระแสไฟฟ้าในตัวนำตัวใดตัวหนึ่งเทียบเท่ากับกระแสรวมในตัวนำอีกสองตัว

เครื่องหมายทางคณิตศาสตร์ของตัวนำตัวเดียวและผลรวมของตัวนำจะอยู่ตรงข้ามกัน ตัวอย่างเช่น เฟส 1 มีกระแสไฟ +240 V กระแสในอีกสองเฟสจะเป็น (-120 V) ในแต่ละเฟส

ผลรวม =+ 240 + (-120) + (-120)= 0

หากระบบสามเฟสมีแนวโน้มที่จะมีสายที่สี่ แสดงว่าเป็นสายกลาง พลังงานไฟฟ้าสามเฟสให้ความหนาแน่นของพลังงานมากกว่าเฟสเดียวหรือ 2 เฟสที่ค่าแอมแปร์เท่ากัน

เนื่องจากสามารถรองรับโหลดได้สูง จึงติดตั้งเพื่อวัตถุประสงค์เชิงพาณิชย์เป็นส่วนใหญ่

นอกจากนี้ ในบ้านหลังใหญ่ ผู้คนยังติดตั้งไฟ 3 เฟส เพื่อจัดการโหลดของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด กล่าวโดยสรุปคือ โหลดของอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกประเภทจะกระจายเท่าๆ กันระหว่าง 3 เฟส

เนื่องจากโหลดของกระแสไฟฟ้ามีความสมดุล การสั่นของกำลังไฟฟ้าจึงต่ำเช่นกัน

2 เฟส คืออะไร?

ระบบไฟฟ้า 2 เฟสเกิดขึ้นเมื่อระบบไฟฟ้าเฟสเดียวล้าสมัย ระบบไฟฟ้า 2 เฟสยังกระจายกำลังไปยังมอเตอร์ที่สตาร์ทเอง

ทั้งสองเฟสสามารถรองรับโหลดของเครื่องใช้ไฟฟ้าต่ำกว่า 10 กิโลวัตต์ หากจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า มิเตอร์ 2 เฟสอาจล้มเหลวได้ ในกรณีส่วนใหญ่ ระบบสองเฟสไม่สามารถรองรับเครื่องปรับอากาศขนาดกลางได้มากกว่าสองเครื่อง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดที่ติดตั้งในศตวรรษที่ 19 ที่ Niagara Falls ทำงานบนระบบไฟฟ้า 2 เฟส มีการใช้วงจรสองวงจรในระบบ 2 เฟส และสายไฟสามหรือสี่เส้นอยู่ภายใต้ระบบ 2 เฟส

ในระบบสองเฟสบางระบบ แต่ละเฟสจะมีสายไฟสองเส้น ในขณะที่ระบบอื่นๆ แต่ละเฟสจะมีสายไฟหนึ่งเส้นและสายไฟที่ใช้ร่วมกันหนึ่งเส้นอยู่ใต้วงจร

เฟส (ตัวพาไฟฟ้า) ถูกจัดเรียงอย่างสมมาตรที่ 90 องศา สิ่งเหล่านี้กลายเป็นมิเตอร์แบบเก่าและเป็นตัวจ่ายไฟราคาแพง

อย่างไรก็ตามข้อดีอย่างหนึ่งคือสามารถจ่ายไฟฟ้าได้ในอัตราคงที่เหมือนมิเตอร์ 3 เฟส

เมื่อระบบไฟ 3 เฟสเชื่อมต่อกับหม้อแปลงสองตัวในลักษณะที่ 2 เฟสอยู่กับหม้อแปลงหนึ่งตัวและระบบเฟสเดียวกับอีกหม้อแปลงหนึ่ง

จากนั้น 3 เฟสมิเตอร์จะทำหน้าที่เป็น 2 เฟสมิเตอร์และ 1 เฟสมิเตอร์บนหม้อแปลงที่แตกต่างกัน

ความแตกต่างหลักระหว่าง 3 เฟสและ 2 เฟส

1. Mikhail Dolivo-Dobrovolsky นำแนวคิดของมิเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟส ในทางกลับกัน เครื่องวัด 2 เฟสได้รับการแนะนำโดยผู้เชี่ยวชาญสามคน
2. สายไฟในวงจรของระบบไฟ 3 เฟสคือ 3 ส่วนในกรณีของระบบไฟ 2 เฟส สายไฟอาจมีสามหรือสี่เส้นขึ้นอยู่กับวงจร
3. มิเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟส สามารถรองรับโหลดไฟฟ้าได้มากกว่าเมื่อเทียบกับมิเตอร์ไฟฟ้า 2 เฟส
4. เมื่อเชื่อมต่อกับหม้อแปลงสองตัว 3 เฟสสามารถทำหน้าที่เป็นมิเตอร์ไฟฟ้า 2 เฟส อย่างไรก็ตาม เครื่องวัด 2 เฟสไม่สามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องจ่ายไฟ 3 เฟสได้
5. มิเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟสมีราคาไม่แพงมากเมื่อเทียบกับมิเตอร์ไฟฟ้า 2 เฟส

อ้างอิง

1. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/cp/c1cp23367j
2. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/cp/c2cp40745k

อัพเดตล่าสุด : 25 กรกฎาคม 2023