To-faset vekselstrømsystem

Tofasesystemet var forløberen for nutidens trefasede system. Dens faser blev forskudt med 90 ° i forhold til hinanden, så den første havde en sinusformet spændingskurve, den anden - cosinus.

Oftest blev strømmen fordelt på fire ledninger, sjældnere på tre, og en af ​​dem havde en større diameter (den skulle beregnes for 141% af strømmen i separate faser).

Den første af disse generatorer havde to rotorer roteret 90° i forhold til hinanden, så de lignede mere to forbundne enfasede generatorer sat til at producere tofaset vekselspænding. Generatorerne installeret ved Niagara Falls i 1895 var tofasede og var de største på det tidspunkt.

Et forenklet diagram af en tofaset generator

Det to-fasede system havde den fordel at tillade asynkrone elektriske motorer.

Det roterende magnetfelt, som skaber en to-faset strøm, giver rotoren et moment, der er i stand til at dreje den fra hvile. Et enkeltfasesystem kan ikke gøre dette uden brug af startkondensatorer. Viklingskonfigurationen af ​​en tofaset motor er den samme som for en enfaset kondensator-startmotor.

Det var også nemmere at analysere adfærden i et system med to helt adskilte faser. Faktisk var det indtil 1918, hvor metoden med symmetriske komponenter blev opfundet, hvilket gjorde det muligt at designe systemer med ubalancerede belastninger (dybest set ethvert system, hvor det af en eller anden grund er umuligt at afbalancere belastningerne i de enkelte faser, normalt boliger).

Tofaset motorvikling omkring 1893.

Flertal stepmotorer kan også betragtes som tofasede motorer.

Trefaset fordeling, sammenlignet med tofaset distribution, kræver færre ledninger til den samme spænding og den samme transmitterede effekt. Dette kræver kun tre ledninger, hvilket reducerer omkostningerne ved at installere systemet betydeligt.

Som en tofaset strømkilde blev der brugt en speciel generator, som havde to sæt spoler roteret i forhold til hinanden med 90 °.

To- og trefasesystemerne kan tilsluttes direkte ved hjælp af to transformere i en såkaldt Scott-forbindelse, en løsning, der er billigere og mere effektiv end at bruge roterende omformere.

Scott-kredsløb: faser Y1, Y2, Y3 i et trefaset system; R1, R2 — en fase af et tofaset system, R3, R4 — anden fase af et tofaset system

På det tidspunkt, hvor jeg skiftede fra et tofaset system til et trefaset system, var det nødvendigt at beslutte, hvordan man ligeligt fordelte belastningen af ​​tofasede maskiner på et trefaset system for at balancere det, fordi individuelle faser kan ikke reguleres særskilt.

Derudover kan den konvertere elektricitet ikke kun fra et trefaset system til et tofaset system, men også omvendt, og derved sikre sammenkoblingen mellem større elektriske enheder og udvekslingen af ​​energi mellem dem.

Hvis vi antager, at spændingen på de trefasede og tofasede sider skal være den samme, høres en af ​​dem lige i midten, viklingen deler sig 50:50 og dens ender er forbundet til to faser, og den anden har kun 86,6 % af viklingen, følgelig skabes en gren der...

Denne anden transformer er forbundet til midten af ​​den første, og hanen er forbundet med den resterende fase.Der produceres en strøm på sekundærviklingerne, som forskydes 90° i forhold til hinanden.

Desværre er denne forbindelse ikke i stand til at afbalancere den ubalancerede belastning af de enkelte faser, ubalancen i et tofaset system overføres til et trefaset system og omvendt, afhængig af hvilken kilde der er tilsluttet.

Systemet er nu erstattet af det mere moderne trefasede system næsten overalt i verden, men systemet bruges stadig i dele af USA, såsom Philadelphia og South Jersey i USA (hvor det er i tilbagegang). Årsagerne til, at dette system stadig fungerer, er historiske.

Det enfasede tre-leder forsyningsnetværk, der er særligt almindeligt i Nordamerika, kaldes nogle gange forkert et tofaset system, selvom det er et enfaset system i hovedinstallationen.