Différence principale entre l’alimentation électrique monophasée &triphasée

La production et la distribution d’électricité ont commencé au milieu de l’année 1880 et depuis, l’alimentation électrique en courant alternatif a été utilisée pour alimenter les articles ménagers courants, les équipements de bureau et les machines industrielles. Le courant alternatif existe et est utilisé sous deux formes c’est-à-dire qu’il s’agit d’une alimentation monophasée ou d’une alimentation triphasée.

Il n’existe pas d’alimentation biphasée. Sous l’une ou l’autre forme, elle est utilisée pour alimenter les appareils et la machine à courant alternatif. Généralement, l’alimentation triphasée est utilisée pour accommoder les charges lourdes dans les industries tandis que l’alimentation monophasée est utilisée pour alimenter les petites charges dans les maisons et les petites entreprises. Cependant, il existe diverses différences entre l’alimentation monophasée et triphasée et cet article l’explique en détail avec un tableau de comparaison.

Avant d’entrer dans les différences entre l’alimentation CA monophasée et triphasée, discutons des bases de la phase en électricité.

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Différence entre l'alimentation monophasée et triphasée

Phase en électricité

Contrairement au courant continu DC, le courant alternatif AC oscille entre zéro et sa valeur maximale. Le courant varie constamment pour former une forme d’onde sinusoïdale comme le montre la figure ci-dessous.

Phase en électricitéEn signal électrique, la fréquence et la phase d’un signal périodique sont définies comme ; la fréquence d’un signal est le nombre de cycles par seconde. Alors que la phase est le point ou la position dans le temps de la forme d’onde et elle est toujours mentionnée en degrés, ° ou radians. Dans le système électrique, la phase fait référence au nombre de formes d’onde sinusoïdales distinctes en courant alternatif ayant la même fréquence mais ayant une différence de phase commune.

L’alimentation en courant alternatif a généralement une fréquence de 50/60 Hz selon la région. Alors que la phase du système dépend du type de système électrique utilisé. Il y a 360° dans un cycle. Une alimentation électrique monophasée n’a qu’une seule onde alternative.

Alors que l’alimentation triphasée a trois formes d’onde également séparées ayant la même fréquence. Les 360° de phase par cycle sont divisés uniformément en trois parties. Par conséquent, la différence de phase entre deux phases quelconques est de 120°.

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Alimentation électrique monophasée

Le type d’alimentation en courant alternatif où toutes les tensions du système varient selon un même schéma sinusoïdal est appelé alimentation électrique monophasée. Elle est délivrée en utilisant seulement deux fils c’est-à-dire le fil d’alimentation également connu sous le nom de fil chaud ou fil sous tension ou ligne ou fil de phase et un fil neutre.

L’énergie circule entre le fil de phase et le fil neutre à travers la charge. Le fil de phase est utilisé pour fournir la puissance à la charge tandis que le fil neutre fournit un chemin de retour pour le courant qui circule à travers la charge. Parfois, on l’appelle aussi phase divisée.

Alimentation électrique monophasée

La figure donnée montre la forme d’onde de la tension et du courant alternatif pour une alimentation monophasée. La tension fluctue entre le point zéro et le point de crête. Où le point de crête maximum se produit à 90° et le point de crête minimum se produit à 270°. La tension va parfois jusqu’à zéro. C’est pourquoi l’alimentation monophasée n’est pas très cohérente par rapport à une alimentation triphasée et ne peut pas être utilisée pour alimenter des machines à haut rendement. Elle est surtout utilisée pour les appareils de moins de 1000 Watt.

Puisqu’elle ne nécessite que deux fils, l’alimentation monophasée est assez simple et le coût de conception est très bon marché. Mais il n’est pas aussi fiable que le triphasé car une panne de courant peut se produire en raison d’un défaut dans la ligne. Elle a un large éventail d’applications, allant de tous les articles ménagers aux bureaux et aux petits équipements dans les industries. Elle est efficace pour alimenter les petits appareils de moins de 1000W.

L’inconvénient d’une alimentation monophasée est qu’elle ne peut pas faire fonctionner les moteurs par elle-même car elle ne peut pas générer de champ magnétique tournant (RMF) dans un moteur à induction. elle nécessite un circuit de démarrage de moteur supplémentaire pour un bon fonctionnement.

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Alimentation électrique triphasée

L’alimentation triphasée contient trois tensions qui sont séparées de 120° en forme d’onde sinusoïdale individuelle. L’alimentation triphasée est constituée de trois conducteurs d’alimentation individuels, c’est-à-dire 3 fils de couleur différente codés pour les phases individuelles. La tension et le courant entre deux conducteurs d’alimentation sont séparés par une phase de 120°. L’alimentation triphasée est également connue sous le nom de système d’alimentation polyphasé.

Alimentation électrique triphaséeL’alimentation électrique triphasée utilisée pour alimenter une charge peut être connectée dans l’une ou l’autre des deux configurations à savoir la configuration en triangle et la configuration en étoile ou en étoile (étoile et triangle représentés par les symboles de Y et Δ respectivement). Dans la configuration en triangle, il n’y a pas de câble neutre. Il utilise uniquement le câble triphasé ou le câble d’alimentation pour fournir de l’énergie à la charge.

Alors que dans la configuration étoile ou Wye, il y a un quatrième câble neutre. Le câble neutre est prolongé à partir du point commun de combinaison des enroulements triphasés dans un transformateur ou un générateur. Par conséquent, la configuration en étoile ou en étoile nécessite quatre câbles pour fournir une alimentation triphasée, y compris trois câbles d’alimentation et un câble neutre.

Alimentation triphasée connectée en étoile et en triangleLe câble neutre est bénéfique pour détecter les courants de défaut dans le système c’est pourquoi la transmission de l’énergie alternative se fait en utilisant une configuration triphasée en étoile ou en étoile. L’alimentation connectée en étoile peut être utilisée pour alimenter 3 circuits individuels monophasés. Une alimentation monophasée peut être prise entre un câble de phase et un câble neutre, ce qui se fait principalement dans l’UE et les pays asiatiques. Les maisons sont alimentées en courant monophasé à partir d’une ligne électrique triphasée existante qui est en configuration en étoile.

L’alimentation triphasée contient trois formes d’ondes alternatives individuelles avec une différence de 120° entre elles. Comme le montre la figure, la tension instantanée à tout moment n’atteint pas le point 0. Par conséquent, la puissance délivrée par le triphasé est beaucoup plus cohérente et fournit plus de puissance qu’une 3 lignes électriques monophasées. Elle est utilisée pour alimenter des charges lourdes supérieures à 1000 Watts. Elle est imperméable aux pannes de courant en cas de défaut d’une phase car les deux autres phases délivrent toujours du courant.

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Différences clés entre l’alimentation monophasée & triphasée

Voici les principales différences entre l’alimentation monophasée et polyphasée (triphasée).

Alimentation électrique monophasée Alimentation électrique triphasée
Le courant alternatif où toutes les tensions ont la même configuration sinusoïdale. Le courant alternatif où il y a 3 tensions sinusoïdales ayant une différence de phase de 120°.
Il ne nécessite que deux fils pour compléter le circuit. Il nécessite soit 3 ou 4 conducteurs selon la configuration.
Il est également connu sous le nom de système à phases séparées. Il est également connu sous le nom de système polyphasé
Le monophasé est très simple. Il est plus complexe que le monophasé.
Il peut alimenter de petites charges inférieures à 1000 watts. Il peut alimenter de lourdes charges supérieures à 1000 watts.
Une panne de courant se produit en raison d’un défaut dans la ligne électrique. Impuissant à une panne de courant due à un défaut dans la ligne électrique de signalisation.
Il est moins fiable et moins efficace que le triphasé. Il est plus fiable et efficace que le courant monophasé.
La tension et le courant vont à zéro dans un cycle. La tension et le courant ne vont jamais à zéro.
Il ne peut pas générer de champ magnétique rotatif dans le moteur à induction. Il utilise un circuit supplémentaire. Il peut générer un RMF sans circuit supplémentaire.
La tension fournie est égale à la différence de tension entre la phase et le neutre. La tension phase à phase est égale à √3 fois la tension de phase. Alors que la tension de phase à neutre est égale à la tension monophasée.
Elle transporte moins de puissance que l’alimentation triphasée équivalente. Elle peut transporter une puissance élevée par rapport à 3 alimentations AC monophasées.
Elle est utilisée pour la distribution d’énergie sur de courtes distances. Il est utilisé pour la transmission de puissance sur de longues distances en raison des pertes de cuivre plus faibles.
Les pertes de puissance en monophasé sont relativement plus élevées. Les pertes de puissance en triphasé sont relativement plus faibles.
Il faut des convertisseurs coûteux pour convertir en alimentation triphasée. L’alimentation triphasée disposée en étoile peut offrir 3 monophasés en utilisant soit le fil de phase et le fil neutre.
Il est moins économique par rapport au système polyphasé. Il est plus économique car il utilise seulement 4 fils au lieu de 6 pour fournir la même puissance.
Il est utilisé pour alimenter les appareils ménagers et les équipements de bureau. Il est utilisé pour alimenter les charges lourdes dans les industries.

La conclusion de ce sujet est que l’alimentation monophasée étant simple et moins chère à concevoir est utilisée pour les petites charges comme dans les maisons et les bureaux. Alors que la charge triphasée étant beaucoup plus fiable et cohérente dans la capacité de livraison de puissance lourde est utilisée pour les charges lourdes dans les industries pour utiliser moins de cuivre.

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