¿Por qué la fase 3 y no 1 de la fase de transmisión de energía?

Question

¿Por qué la transmisión de energía de uso de tres líneas con tres diferentes fases? ¿Por qué no tres líneas en la misma fase? Qué tiene que ver con los alternadores utilizados para la generación de energía, o es que hay menos pérdida de las fases de las tres líneas que son todos diferentes?

^{Mi pregunta es un poco a la inversa de "¿por Qué tres de la fase de alimentación? ¿Por qué no un mayor número de fases?" (cf. "¿Por qué tres de desplazamiento de fase de 120 grados?").}

Answer 1

¿Por qué no tres líneas en la misma fase?

1. Porque entonces no hay camino de retorno.
2. Porque de una sola fase no tiene la "rotación". Tres de fase hace que sea muy sencillo para hacer una rotación del motor con la fase de la secuencia de la determinación de la dirección de la rotación. Intercambiar dos fases y la dirección se invierte.

Hay menos pérdida cuando las fases de las tres líneas que son todos diferentes?

1. Tres de la fase de distribución de energía requiere menos de cobre o de aluminio para transferir la misma cantidad de energía como en comparación con alimentación monofásica.
2. El tamaño de un motor trifásico es más pequeño que el de un motor monofásico de la misma clasificación.
3. Motores trifásicos se auto de partida ya que puede producir un campo magnético giratorio. El motor monofásico requiere un especial a partir de bobinado ya que sólo produce un campo magnético pulsante.
4. En motores monofásicos, la energía transferida en los motores es una función de la potencia instantánea que se varían constantemente. En las tres fases de la potencia instantánea es constante.
5. Motores monofásicos son más susceptibles a vibraciones. En los motores trifásicos, sin embargo, la energía transferida es uniforme a través del ciclo y, por tanto, las vibraciones se reducen considerablemente.
6. Motores trifásicos tienen un mejor factor de potencia de regulación.
7. Tres de fase permite CC eficiente rectificación con una ondulación muy baja.

Figura 1. Resultante DC desde las tres de la fase de rectificador.

8. Los generadores también se benefician mediante la presentación de una constante de la carga mecánica a través de la revolución completa, por lo tanto, maximizar la potencia y también minimizar la vibración.

Answer 2

Buena respuesta de @Transistor. Para agregar un poco más: -

Tres de fase es inherentemente de corriente y de tensión equilibrada desde un punto de vista de la generación de interferencias. En cualquier punto en el tiempo (y razonablemente equilibrado de carga) el campo magnético de la emisión es baja debido a que todos los campos magnéticos se cancelan debido a las corrientes que se está equilibrada.

Hay neto de la balanza del voltaje en el cercano campo lejano - importante para la reducción de EMI. Esto no es cierto de una sola fase y el cable de retorno debido a la red de CA voltaje de campo visto en el cercano campo lejano es la mitad de la CA en el campo directo de la terminal. Esto puede generar EMI.

Claramente, usted puede hacer un argumento para decir que bajo el desequilibrio de las condiciones no será una red de campo magnético, pero, para contrarrestar esto, en una gran línea de transmisión de energía, el desequilibrio será, normalmente, sólo un pequeño porcentaje máximo: -

Así, para un equilibrado 30 Una carga (por fase), debido a los 120 grados de equilibrio de la red suma de las tres actuales phasors es cero.

Otro beneficio es que al convertir a DC, 3 fase produce una menor cantidad de ondulación de la tensión debido al hecho de que siempre hay dos diodos de la realización de: -

Answer 3

Me centraré mi respuesta en la transmisión solo, sin explicar por qué, la fase 3 es útil en general, porque las otras respuestas lo hizo.

La transmisión de potencia es un compromiso. Un compromiso entre la eficiencia de la transmisión y la facilidad de la conversión. La forma más eficiente de transmisión de energía eléctrica es DC. Esta es la razón por la mayoría de los superlong líneas HVDC (corriente continua de alta tensión). Sin embargo, la DC es la peor para la conversión de HV cuando usted desea enviar desde la estación de energía, y de vuelta a LV cuando se desea alimentar a los consumidores.

CA por otra parte, es muy conveniente para convertir - sólo hay que poner un transformador. Sin embargo, la transmisión de mierda. Por ejemplo. AC irradia una parte de la energía de distancia, pero esa no es la principal preocupación. Si usted mira sinusoidal gráfico, te das cuenta de que el cable de CA no funciona el 100% del tiempo. Mientras que el cable de DC lleva útil actual de todos los tiempos (uno puede pensar de DC como el 100% de ciclo de trabajo PWM), de CA cable que lleva la corriente sólo parte del tiempo. Esto significa que para el mismo voltaje pico (que determina el costo de aislamiento de la línea) y para la misma corriente de pico (que determina el tamaño y costo de los conductores), de CA puede transmitir sólo una parte de la energía.

Aquí viene la idea de multi-fase. Por supuesto, multi-fase por sí solo no significa nada, puede tener 3 fases en 6 conductores (3 pares completamente independientes el uno del otro). La clave aquí es el intercambio de los cables entre fases. Es como una bañera de literas en un buque de guerra - 2 marineros compartir 1 litera, cuando un chico se despierta y comienza su turno, los otros extremos de su turno y se va a dormir. El punto es no tener un vacío de la litera perdiendo espacio, y 3-CA de fase de obras en el mismo concepto: en el tiempo cuando una fase de "silencios", otra es la fase de re-uso de uno de los cables para transmitir actual. No está claro a primera vista porque es muy fluido, una caída hacia 0 mientras el resto de la subida, y nunca hay un momento en una fase como un cable a sí mismo. Pero el punto es re-utilizar el tiempo de inactividad de los cables.

¿Por qué 3? Porque 2 es demasiado pequeño, usted no puede tener 2 fases 2 cables. 3 es el mínimo número de fases que pueden compartir todos los cables. Por qué offset? Debido a una fase en la X de los conductores es lo mismo que 1 conductor X veces más grueso.

Al comparar la fase 3 del sistema para un 1 de fase del sistema, se puede ver claramente que con la adición de sólo un 50% más de los cables se obtiene 3 veces más actual.

3-fase de transmisión utiliza los cables con el DOBLE de eficacia como de 1 fase. Así que usted puede utilizar la mitad de la cantidad de cobre en la construcción de la línea.