Hlavní rozdíl mezi jednofázovým & třífázovým napájením

Výroba a distribuce elektrické energie začala v polovině roku 1880 a od té doby se střídavé napájení používá pro napájení běžných domácích spotřebičů, kancelářské techniky a průmyslových strojů. Střídavý proud existuje a používá se ve dvou formách, tj. buď se jedná o jednofázové napájení, nebo o třífázové napájení.

Dvoufázové napájení neexistuje. V obou formách se používá k napájení střídavých spotřebičů a strojů. Obecně se třífázové napájení používá pro napájení velkých zátěží v průmyslu, zatímco jednofázové se používá pro napájení malých zátěží v domácnostech a malých firmách. Mezi jednofázovým a třífázovým napájením však existují různé rozdíly a tento článek je podrobně vysvětluje pomocí srovnávací tabulky.

Než se budeme zabývat rozdíly mezi jednofázovým a třífázovým napájením střídavým proudem, probereme si základy fáze v elektřině.

  • Výhody třífázové soustavy oproti jednofázové
  • Výhody třífázového transformátoru oproti jednofázovému

Rozdíl mezi jednofázovým a třífázovým napájením

Fáze v elektřině

Na rozdíl od stejnosměrného proudu kolísá střídavý proud mezi nulou a svou špičkovou hodnotou. Proud se neustále mění a tvoří sinusový průběh, jak je znázorněno na obrázku níže.

Fáze v elektřiněV elektrickém signálu jsou frekvence a fáze periodického signálu definovány jako; frekvence signálu je počet cyklů za sekundu. Zatímco fáze je bod nebo poloha v čase tvaru vlny a vždy se uvádí ve stupních, ° nebo radiánech. V elektrické soustavě se fází rozumí počet různých sinusových průběhů střídavého proudu se stejnou frekvencí, ale se společným fázovým rozdílem.

Střídavý proud má obvykle frekvenci 50/60 Hz v závislosti na regionu. Zatímco fáze systému závisí na typu použitého elektrického systému. V jednom cyklu je 360°. Jednofázové napájení má pouze jednu střídavou vlnu.

Zatímco třífázové napájení má tři stejně oddělené vlny, které mají stejnou frekvenci. Fáze 360° na jeden cyklus je rovnoměrně rozdělena na tři části. Proto je fázový rozdíl mezi libovolnými dvěma fázemi 120°.

  • Rozdíl mezi jednofázovým &třífázovým indukčním motorem
  • Rozdíl mezi alternátorem a generátorem s porovnáním

Jednofázový zdroj

Typ střídavého zdroje, kde se všechna napětí v soustavě mění ve stejném sinusovém průběhu, se nazývá jednofázový zdroj. Dodává se pouze pomocí dvou vodičů, tj. silového vodiče známého také jako horký vodič nebo vodič pod napětím nebo vodič vedení či fázový vodič a nulového vodiče.

Napájení probíhá mezi fázovým a nulovým vodičem přes zátěž. Fázový vodič slouží k napájení zátěže, zatímco nulový vodič zajišťuje zpětnou cestu pro proud protékající zátěží. Někdy se také označuje jako dělená fáze.

Jednofázový zdroj

Na uvedeném obrázku je znázorněn průběh střídavého napětí a proudu pro jednofázový zdroj. Napětí kolísá mezi nulovým a špičkovým bodem. Kde maximální špičkový bod nastává při 90° a minimální špičkový bod nastává při 270°. Napětí občas klesne na nulu. Proto jednofázové napájení není ve srovnání s třífázovým napájením příliš konzistentní a nelze jej použít k napájení strojů s vysokým jmenovitým výkonem. Většinou se používá pro spotřebiče s výkonem pod 1000 W.

Protože vyžaduje pouze dva vodiče, je jednofázové napájení poměrně jednoduché a náklady na jeho konstrukci jsou velmi nízké. Není však tak spolehlivý jako třífázový, protože může dojít k výpadku napájení v důsledku poruchy na vedení. Má širokou škálu použití od každého předmětu v domácnosti až po kanceláře a malá zařízení v průmyslu. Je efektivní pro napájení malých spotřebičů s výkonem pod 1000 W.

Nevýhodou jednofázového napájení je, že nemůže samo o sobě spouštět motory, protože nedokáže generovat točivé magnetické pole (RMF) v indukčním motoru. pro správnou funkci vyžaduje další obvody pro spouštění motoru.

  • Rozdíl mezi střídavým a stejnosměrným generátorem
  • Rozdíl mezi střídavým a stejnosměrným motorem

Třífázový zdroj

Třífázový zdroj obsahuje tři napětí, která jsou od sebe vzdálena 120° jednotlivé sinusové křivky. Třífázový napájecí zdroj se skládá ze tří samostatných napájecích vodičů, tj. 3 různě barevně označených vodičů pro jednotlivé fáze. Přitom napětí a proud mezi libovolnými dvěma napájecími vodiči jsou od sebe vzdáleny 120° fází. Třífázový napájecí zdroj je také známý jako polyfázový napájecí systém.

Třífázový napájecí zdrojTřífázový napájecí zdroj používaný pro napájení zátěže může být zapojen v jedné ze dvou konfigurací, tj. v konfiguraci delta a v konfiguraci hvězda nebo Wye (hvězda a delta jsou reprezentovány symboly Y a Δ). V konfiguraci delta není nulový kabel. K napájení zátěže se používá pouze třífázový kabel nebo napájecí kabel.

Proti tomu v konfiguraci hvězda nebo v konfiguraci Wye je čtvrtý nulový kabel. Nulový vodič je prodloužen ze společného bodu kombinace tří fázových vinutí v transformátoru nebo generátoru. Proto konfigurace wye nebo hvězda vyžaduje čtyři kabely pro napájení třífázovým proudem, včetně tří silových kabelů a jednoho nulového kabelu.

Třífázový zdroj s deltovým zapojením hvězdyNulový kabel je výhodný pro detekci poruchových proudů v systému, proto se přenos střídavého proudu provádí pomocí třífázové konfigurace hvězda nebo wye. Zdroj zapojený do véčka lze použít k napájení 3 jednotlivých jednofázových obvodů. Jednofázové napájení lze odebírat mezi fázovým a nulovým kabelem, což se většinou provádí v zemích EU a v Asii. Domy jsou napájeny jednofázovým proudem ze stávajícího třífázového vedení, které je v konfiguraci wye.

Třífázový zdroj obsahuje tři jednotlivé střídavé vlny s rozdílem 120° mezi nimi. Jak je znázorněno na obrázku, okamžité napětí v žádném okamžiku nedosahuje bodu 0. Proto je výkon dodávaný třífázovým vedením mnohem konzistentnější a dodává větší výkon než 3 jednofázová vedení. Používá se pro napájení těžkých zátěží větších než 1000 W. Je odolné vůči výpadku napájení v případě poruchy jedné fáze, protože ostatní dvě fáze stále dodávají energii.

  • Rozdíl mezi střídavým a stejnosměrným přenosovým systémem & Napájecí vedení
  • Rozdíl mezi střídavými a stejnosměrnými pohony

Hlavní rozdíly mezi jednofázovým & třífázovým napájením

Následují hlavní rozdíly mezi jednofázovým a vícefázovým (3fázovým) napájením.

Jednofázový napájecí zdroj Třífázový napájecí zdroj
Napájení střídavým proudem, kde všechna napětí mají stejný sinusový průběh. Napájení střídavým proudem, kde jsou 3 sinusová napětí, která mají fázový rozdíl 120°.
Vyžaduje pouze dva vodiče pro dokončení obvodu. V závislosti na konfiguraci vyžaduje buď 3, nebo 4 vodiče.
Je také známý jako rozdělený fázový systém. Je také známý jako polyfázový systém.
Jednofázový systém je velmi jednoduchý. Je složitější než jednofázový.
Může napájet malé zátěže menší než 1000 W. Může napájet velké zátěže nad 1000 W.
K výpadku napájení dochází v důsledku poruchy v elektrickém vedení. Nedochází k výpadku napájení v důsledku poruchy v signálním vedení.
Je méně spolehlivá a účinná než třífázová. Je spolehlivější a účinnější než jednofázové napájení.
Napětí a proud klesá v cyklu na nulu. Napětí a proud nikdy neklesá na nulu.
Nemůže vytvářet točivé magnetické pole v indukčním motoru. Používá další obvody. Může generovat RMF bez dalších obvodů.
Přiváděné napětí je rovno rozdílu napětí mezi fází a nulou. Napětí mezi fázemi je rovno √3násobku fázového napětí. Zatímco napětí mezi fází a nulou se rovná jednofázovému napětí.
Přenáší menší výkon než ekvivalentní třífázový zdroj. Může přenášet vysoký výkon ve srovnání se 3 jednofázovými zdroji střídavého proudu.
Používá se pro rozvod energie na krátké vzdálenosti. Používá se pro přenos výkonu na dlouhé vzdálenosti kvůli nižším ztrátám v mědi.
Ztráty výkonu u jednofázového zdroje jsou relativně vyšší. Ztráty výkonu u třífázového zdroje jsou relativně nižší.
Potřebuje drahé měniče pro převod na třífázový zdroj. Třífázové napájení uspořádané do kříže může nabídnout 3 jednofázové s použitím buď fázového vodiče, nebo nulového vodiče.
V porovnání s vícefázovým systémem je méně hospodárné. Je úspornější, protože k napájení stejným výkonem používá pouze 4 vodiče místo 6 vodičů.
Používá se pro napájení domácích spotřebičů a kancelářských zařízení. Používá se pro napájení těžkých zátěží v průmyslu.

Závěr tohoto tématu je, že jednofázový zdroj, který je jednoduchý a levnější na konstrukci, se používá pro malé zátěže, například v domácnostech ad kancelářích. Zatímco třífázová zátěž, která je mnohem spolehlivější a konzistentnější ve schopnosti dodávat velký výkon, se používá pro velké zátěže v průmyslu, aby se využilo méně mědi.

  • Rozdíl mezi odporem střídavého a stejnosměrného proudu – který je větší?
  • Rozdíl mezi HVAC a HVDC – přenos energie
  • Rozdíl mezi nadproudem, přetížením a přepětím
  • Rozdíl mezi transformátorem a indukčním motorem
  • Výhody HVDC oproti HVAC přenosu energie
  • Který transformátor je účinnější při provozu na 50 Hz nebo 60 Hz?
  • Jednofázová elektroinstalace v domácnosti – NEC & IEC
  • Třífázová elektroinstalace v domácnosti – NEC & IEC

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.