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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Diferença entre a Fonte de Alimentação Monofásica e Trifásica

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.

Fase em ElectricidadeEm 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°.

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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.

Fornecimento de fase única

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.

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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 trifásicaA 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.

Fornecimento de energia trifásica conectada à estrela DeltaO 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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