Sistema de corrent altern bifàsic

El sistema bifàsic va ser el precursor del sistema trifàsic actual. Les seves fases es van desplaçar 90 ° entre si, de manera que la primera tenia una corba de tensió sinusoïdal, la segona - cosinus.

Molt sovint, el corrent es distribuïa en quatre cables, menys sovint en tres, i un d'ells tenia un diàmetre més gran (s'havia de calcular per al 141% del corrent en fases separades).

El primer d'aquests generadors tenia dos rotors girats 90° entre si, de manera que semblaven més dos generadors monofàsics connectats per produir voltatge alterna bifàsic. Els generadors instal·lats a les cascades del Niàgara el 1895 eren de dues fases i eren els més grans de l'època.

Un esquema simplificat d'un generador bifàsic

Un esquema simplificat d'un generador bifàsic

El sistema de dues fases tenia l'avantatge de permetre motors elèctrics asíncrons.

El camp magnètic giratori, que crea un corrent bifàsic, proporciona al rotor un parell que és capaç de girar-lo des del repòs. Un sistema monofàsic no pot fer-ho sense l'ús de condensadors d'arrencada. La configuració de bobinatge d'un motor bifàsic és la mateixa que per a un motor d'arrencada de condensador monofàsic.

També va ser més fàcil analitzar el comportament d'un sistema amb dues fases completament separades. De fet, va ser fins al 1918 quan es va inventar el mètode dels components simètrics, que va permetre dissenyar sistemes amb càrregues desequilibrades (bàsicament qualsevol sistema on per alguna raó sigui impossible equilibrar les càrregues de les fases individuals, normalment residencials).

Bobinatge del motor bifàsic cap al 1893.

Bobinatge del motor bifàsic cap al 1893.

Majoria motors pas a pas també es poden considerar motors bifàsics.

Distribució trifàsica, en comparació amb la distribució bifàsica, requereix menys cables per a la mateixa tensió i la mateixa potència transmesa. Això requereix només tres cables, cosa que redueix significativament el cost d'instal·lació del sistema.

Com a font de corrent bifàsica, es va utilitzar un generador especial, que tenia dos jocs de bobines girades entre si 90 °.

Els sistemes bifàsics i trifàsics es poden connectar directament mitjançant dos transformadors en l'anomenada connexió Scott, una solució més econòmica i eficient que utilitzar convertidors rotatius.

L'esquema de Scott

Circuit Scott: fases Y1, Y2, Y3 d'un sistema trifàsic; R1, R2 - una fase d'un sistema de dues fases, R3, R4 - la segona fase d'un sistema de dues fases

En el moment en què estava canviant d'un sistema bifàsic a un sistema trifàsic, calia decidir com distribuir uniformement la càrrega de les màquines bifàsiques en un sistema trifàsic per tal d'equilibrar-la, perquè les fases individuals no es poden regular per separat.

A més, pot convertir l'electricitat no només d'un sistema trifàsic a un sistema bifàsic, sinó també a l'inrevés, assegurant així la interconnexió entre unitats elèctriques més grans i l'intercanvi d'energia entre elles.

Suposant que la tensió als costats trifàsic i bifàsic hauria de ser el mateix, un d'ells s'escolta just al mig, el bobinatge es divideix 50:50 i els seus extrems estan connectats a dues fases, i l'altre només té 86,6. % del bobinatge, per tant, s'hi crea una branca...

Aquest segon transformador es connecta al centre del primer, i l'aixeta es connecta a la fase restant.A continuació es produeix un corrent als bobinatges secundaris, que es desplacen 90 ° entre si.

Malauradament, aquesta connexió no és capaç d'equilibrar la càrrega desequilibrada de les fases individuals, el desequilibri d'un sistema bifàsic es transfereix a un sistema trifàsic i viceversa, depenent de quina font estigui connectada.

El sistema s'ha substituït ara pel sistema trifàsic més modern a gairebé tot el món, però el sistema encara s'utilitza a parts dels EUA, com Filadèlfia i South Jersey als EUA (on està en declivi). Les raons per les quals aquest sistema encara funciona són històriques.

La xarxa de serveis públics monofàsica i de tres fils que és particularment comuna a Amèrica del Nord de vegades s'anomena incorrectament sistema bifàsic, tot i que és un sistema monofàsic a la instal·lació principal.

Us recomanem que llegiu:

Per què és perillós el corrent elèctric?