Vad är fördelen med en tre fas strömförsörjning till en enfas strömförsörjning?

Enfas den största fördelen med 3 fas är att det är effektivare för att köra AC motorer än en eller två fas. Trefas var avsedd att användas för att skapa ett roterande magnetfält i motorn, som börjar rotation av motorn. Hushållsnära tjänst var ursprungligen avsedd för belysning och uppvärmning, medan 3 fas var avsedda för industriella och kommersiella med stora motorer.

I amerikanska bostäder enfas service har du två hots, i fas med varandra.

  • Vhot1(t) = Vmax * sin (2 * pi * freq * t)
  • Vhot2(t) = Vmax * sin (2 * pi * freq * t + pi)

Var:

  • Vmax motsvarar den maximala spänningen till neutral. (Ca. 170V (120V * sqrt(2)) för amerikanska bostäder service)
  • Freq är frekvensen av linjen i Hz (60 för amerikanska bostäder service)
  • t är tiden i sekunder

Så:

  • Mellan antingen varma och neutral du har 120Vrms till neutral.
  • Mellan två hots (Vhot1(t) - Vhot2(t)) du har 240Vrms
  • Spänningen går till 0V 120 gånger per sekund, oavsett vad ledningar du väljer.
  • Du kan inte få 3 fas från enfas utan en speciell omvandlare.

3 fas

I en 3 fas system har du 3 hots, ur fas med varandra.

  • Vhot1(t) = Vmax * sin (2 * pi * freq * t)
  • Vhot2(t) = Vmax * sin (2 * pi * freq * t + 2 * pi/3)
  • Vhot3(t) = Vmax * sin (2 * pi * freq * t + 4 * pi/3)

Var:

  • Vmax motsvarar den maximala spänningen till neutral. (Ca 170V (120V * sqrt(2)) för 120/208V 3 fas)
  • Freq är frekvensen av linjen i Hz (60 för US service)
  • t är tiden i sekunder

Så:

  • Mellan någon het och neutral har du 120Vrms till neutral. Eftersom du bara använder två ledare i denna krets, är det identiskt med 120Vrms enfas ovan. Den kan användas att driva samma utrustning som skulle användas på 120Vrms enfas ström.
  • Mellan varje två hots har du 208Vrms. Återigen, detta är samma som ovan, men spänningen är mindre än enfas på grund av fasförskjutning. Detta kan användas som 240V enfas ovan, om belastningen kommer att tolerera något lägre spänning.
  • För tunga laster, kan alla 3 hots användas. Till skillnad från enfas, är en av hots alltid strömförande. Belastningen har alltid minst 140V (av en 208Vrms leverans) mellan två hots. Detta gör att det är värdefullt för motorer, så det finns alltid ett magnetfält som är närvarande att dra armaturen.
  • Du kan enkelt få enfas ström från 3 fas med ingen omvandlare.
  • 120/208V 3 fas tjänsten har 1,5 gånger power kapacitet lika fått 120/240V enfas.

Från Wikipedia:

  • En tre-fas motor blir mer kompakt och billigare än en enfas motor av samma spänning klass och betyg
  • Enfas växelströmsmotorer över 10 hk (7,5 kW) är ovanliga
  • Tre fas motorer kommer också vibrerar mindre och därmed längre än enfas motor av samma makt används på samma villkor.

Att summera

  • Enfas används i bostads-tjänsten. Den split fasen är för att driva stora laster som är för stor för att köra av 120V. Annars används 120V enfas.
  • Amerikanska konsumenternas apparater är enfas, så det finns inga incitament att köra 3 fas till hem.
  • 3 fas är oftast bara används i industriella miljöer med tung utrustning eller motordrivna verktyg
  • Till skillnad från bostäder service som alltid är 120/240 volt, kan industriella 3 fas vara mycket högre, med 480 inte ovanligt. Formgivaren av byggnaden förväntas utforma det elektriska systemet för användning av byggnaden. Det är inte ovanligt för dessa bygga för att ha sin egen transformator till 120/208V för lägre spänning laster.