Maior Diferença entre Fonte de Alimentação Monofásica &Fonte de Alimentação Trifásica
A geração e distribuição de energia começou em meados de 1880 e desde então a fonte de alimentação CA tem sido utilizada para alimentar artigos domésticos comuns, equipamentos de escritório e máquinas industriais. A energia CA existe e é utilizada de duas formas, ou seja, ou é energia monofásica ou trifásica.
Não há fonte de alimentação bifásica. Em ambas as formas, é utilizada para alimentar aparelhos e máquinas de corrente alternada. Geralmente, a alimentação trifásica é utilizada para acomodar cargas pesadas nas indústrias, enquanto que a monofásica é utilizada para alimentar pequenas cargas em residências e pequenas empresas. No entanto, existem várias diferenças entre a alimentação monofásica e trifásica e este artigo explica em detalhe com um gráfico de comparação.
Antes de entrar nas diferenças entre a alimentação monofásica e trifásica CA, vamos discutir os conceitos básicos de fase na electricidade.
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Fase em Electricidade
Corrente Contínua DC não Parecida, a Corrente Alternada AC oscila entre zero e o seu valor de pico. A corrente varia constantemente para formar uma forma de onda sinusoidal como mostra a figura abaixo.
Em sinal eléctrico, a frequência e fase de um sinal periódico são definidas como; a frequência de um sinal é o número de ciclos por segundo. Enquanto a fase é o ponto ou posição no tempo da forma de onda e é sempre mencionada em graus, ° ou radianos. No sistema eléctrico, a fase refere-se ao número de formas de onda senoidais distintas CA com a mesma frequência mas com uma diferença de fase comum.
A fonte de alimentação normalmente tem frequência 50/60 Hz, dependendo da região. Enquanto a fase do sistema depende do tipo de sistema elétrico que está sendo utilizado. Há 360° em um ciclo. Uma fonte de alimentação monofásica tem apenas uma onda CA.
A enquanto que a fonte trifásica tem três formas de onda igualmente separadas com a mesma frequência. Os 360° de fase por ciclo são divididos uniformemente em três partes. Portanto, a diferença de fase entre quaisquer duas fases é de 120°.
- Diferença entre uma fase & Motor de Indução Trifásica
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Fornecimento de Potência de Fase Única
O tipo de fornecimento CA onde todas as tensões no sistema variam em um mesmo padrão sinusoidal é chamado de fornecimento de potência monofásica. Ela é fornecida usando apenas dois fios, ou seja, o fio de alimentação também conhecido como fio quente ou fio vivo ou fio de linha ou fase e um fio neutro.
A energia flui entre a fase e o fio neutro através da carga. O fio de fase é usado para fornecer a energia à carga enquanto o fio neutro fornece um caminho de retorno para a corrente que flui através da carga. Algumas vezes, ele também é chamado de fase dividida.
A figura mostra a tensão CA e a forma de onda de corrente para um fornecimento monofásico. A tensão flutua entre os pontos zero e de pico. Onde o ponto máximo de pico ocorre a 90° e o ponto mínimo de pico ocorre a 270°. A voltagem vai a zero algumas vezes. É por isso que a potência monofásica não é muito consistente em comparação com uma potência trifásica e não pode ser usada para alimentar máquinas de alta potência. Ela é usada principalmente para aparelhos abaixo de 1000 Watt.
Desde que ela requer apenas dois fios, a alimentação monofásica é bastante simples e o custo do projeto é muito barato. Mas não é tão fiável como a trifásica porque pode ocorrer uma falha de energia devido a uma falha na linha. Tem uma vasta gama de aplicações desde todos os artigos domésticos até aos escritórios e pequenos equipamentos nas indústrias. É eficiente para alimentar pequenos aparelhos abaixo de 1000W.
A desvantagem de uma alimentação monofásica é que não pode operar motores por si só, pois não pode gerar campo magnético rotativo (RMF) em um motor de indução. requer um circuito extra de partida do motor para o funcionamento adequado.
- Diferença entre Gerador CA e CC
- Diferença entre Motores CA e CC
Fornecimento trifásico
Fornecimento trifásico contém três tensões que estão separadas 120° entre si em forma de onda sinusoidal individual. A fonte de alimentação trifásica consiste em três condutores de energia individuais, ou seja, 3 fios codificados por cores diferentes para fases individuais. Enquanto a tensão e a corrente entre quaisquer dois condutores de potência está a 120° de distância entre fases. A fonte de alimentação trifásica também é conhecida como sistema de alimentação polifásica.
A fonte de alimentação trifásica usada para alimentar uma carga pode ser conectada em qualquer uma das duas configurações, ou seja, configuração delta e configuração Estrela ou Wye (Estrela e Delta representados pelos símbolos de Y e Δ respectivamente). Na configuração em delta, não há cabo neutro. Ele só usa cabo trifásico ou cabo de alimentação para fornecer energia à carga.
Embora na configuração Estrela ou Wye, há um quarto cabo neutro. O cabo neutro é estendido do ponto comum de combinação de enrolamentos trifásicos em um transformador ou gerador. Portanto, a configuração wye ou em estrela requer quatro cabos para fornecer energia trifásica, incluindo três cabos de energia e um cabo neutro.
O cabo neutro é benéfico para detectar correntes de falha no sistema e é por isso que a transmissão de energia CA é feita usando a configuração em estrela trifásica ou wye. A fonte de alimentação wye connected pode ser usada para alimentar 3 circuitos monofásicos individuais. Uma alimentação monofásica pode ser feita entre um cabo fase e um cabo neutro, o que é feito principalmente na UE e em países asiáticos. As casas são fornecidas com uma fonte de alimentação monofásica de uma linha de alimentação trifásica existente que está na configuração wye.
3 fonte de alimentação fase contém três formas de onda CA individuais com 120° de diferença entre elas. Como mostrado na figura, a tensão instantânea em qualquer momento não atinge o ponto 0. Portanto, a potência fornecida por três fases é muito mais consistente e fornece mais potência do que 3 linhas de alimentação monofásicas. É utilizada para alimentar cargas pesadas superiores a 1000 Watts. É impermeável a falhas de energia em caso de falha em uma fase, porque as outras duas fases ainda fornecem energia.
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Diferenças de chave entre Sistemas de Transmissão Monofásica &Fornecimento trifásico
Seguinte são as principais diferenças entre a alimentação monofásica e polifásica (trifásica).
| Fonte de alimentação monofásica | Fonte de alimentação trifásica |
| A potência CA onde todas as tensões têm o mesmo padrão sinusoidal. | A potência CA onde existem 3 tensões sinusoidais com diferença de fase de 120°. |
| Requer apenas dois fios para completar o circuito. | Requer 3 ou 4 condutores, dependendo da configuração. |
| É também conhecido como Sistema de Fase Dividida. | É também conhecido como Sistema Polifásico |
| Fase única é muito simples. | É complexo que uma única fase. |
| Pode alimentar pequenas cargas inferiores a 1000 Watts. | Pode alimentar cargas pesadas superiores a 1000 Watts. |
| Falha de energia ocorre devido a uma falha na linha de alimentação. | Impervious to power failure due fault in signal power line. |
| É menos confiável e eficiente que três fases. | É mais fiável e eficiente que a alimentação monofásica. |
| A tensão e corrente vai a zero num ciclo. | A tensão e corrente nunca vai a zero. |
| Não pode gerar campo magnético rotacional no motor de indução. utiliza circuitos extra. | Pode gerar RMF sem qualquer circuito extra. |
| A tensão fornecida é igual à diferença de tensão entre fase e neutro. | A tensão de fase a fase é igual a √3 vezes a tensão de fase. Enquanto a tensão de fase para o neutro é igual à tensão monofásica. |
| Transporta menos energia do que a alimentação trifásica equivalente. | Transporta alta potência em comparação com 3 fontes de alimentação monofásicas. |
| É usado para distribuição de energia em curtas distâncias. | É usado para transmissão de energia em longas distâncias devido a menores perdas de cobre. |
| As perdas de energia em monofásicas são relativamente maiores. | As perdas de energia em trifásicas são relativamente menores. |
| Necessita de conversores caros para converter em fonte de alimentação trifásica. | A fonte de alimentação trifásica pode oferecer 3 monofásicos usando um fio fase e um fio neutro. |
| É menos económico em comparação com o sistema polifásico. | É mais económico porque usa apenas 4 fios em vez de 6 para fornecer a mesma energia. |
| É usado para alimentar aparelhos domésticos e equipamentos de escritório. | É usado para alimentar cargas pesadas em indústrias. |
A conclusão deste tópico é que a fonte de alimentação monofásica sendo simples e mais barata de desenhar é usada para cargas pequenas, como em casas e escritórios. Embora a carga trifásica seja muito mais confiável e consistente na capacidade de fornecimento de energia pesada é usada para cargas pesadas nas indústrias para utilizar menos cobre.
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