Dvoufázová soustava: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Smazaný obsah Přidaný obsah
m tzpo, stzl
m vytučnění, odkazy, mezera, {{Zdroj?}}e
Řádek 1: Řádek 1:
Dvoufázová soustava byla předchůdcem dnešní [[Střídavý proud|trojfázové soustavy]], její fáze byly vůči sobě posunuty o 90°, tedy první měla sinusový průběh, druhá pak cosinusový průběh. Proud byl rozváděn nejčastěji čtveřicí vodičů, méně často trojicí, kde jeden z nich měl větší průměr (musel být dimenzován na 141% proudu jednotlivých fází). První z těchto generátorů měly dva rotory vůči sobě otočené o 90°, byly to tedy spíše dva spojené jednofázové generátory seřízené pro dodávku dvoufázové elektřiny. Generátory instalované [[1895]] na [[Niagarské vodopády|Niagarských vodopádech]] byly dvoufázové a zároveň největší ve své době.

[[Soubor:Elementary Two Phase Alternator.jpg|náhled|Zjednodušené schéma dvojfázového generátoru]]
[[Soubor:Elementary Two Phase Alternator.jpg|náhled|Zjednodušené schéma dvojfázového generátoru]]
'''Dvoufázová soustava''' byla předchůdcem dnešní [[Střídavý proud|trojfázové soustavy]]. Její fáze byly vůči sobě posunuty o 90°, tedy první měla [[sinus]]ový průběh, druhá pak [[cosinus]]ový průběh. Proud byl rozváděn nejčastěji čtveřicí vodičů, méně často trojicí, kde jeden z nich měl větší průměr (musel být dimenzován na 141 % proudu jednotlivých fází).{{Zdroj?}} První z těchto generátorů měly dva rotory vůči sobě otočené o 90°, byly to tedy spíše dva spojené jednofázové generátory seřízené pro dodávku dvoufázové elektřiny. Generátory instalované [[1895]] na [[Niagarské vodopády|Niagarských vodopádech]] byly dvoufázové a zároveň největší ve své době.{{Zdroj?}}


== Výhody ==
== Výhody ==

Verze z 24. 3. 2013, 17:41

Zjednodušené schéma dvojfázového generátoru

Dvoufázová soustava byla předchůdcem dnešní trojfázové soustavy. Její fáze byly vůči sobě posunuty o 90°, tedy první měla sinusový průběh, druhá pak cosinusový průběh. Proud byl rozváděn nejčastěji čtveřicí vodičů, méně často trojicí, kde jeden z nich měl větší průměr (musel být dimenzován na 141 % proudu jednotlivých fází).[zdroj?] První z těchto generátorů měly dva rotory vůči sobě otočené o 90°, byly to tedy spíše dva spojené jednofázové generátory seřízené pro dodávku dvoufázové elektřiny. Generátory instalované 1895 na Niagarských vodopádech byly dvoufázové a zároveň největší ve své době.[zdroj?]

Výhody

Dvoufázový systém skýtal výhodu toho, že umožňoval běh indukčních elektrických motorů. Točivé pole, které vytváří dvoufázový proud, poskytuje rotoru krouticí moment, který je schopný jej roztočit z klidu. Toho jednofázový systém není schopen bez použití startovacích kondenzátorů. Konfigurace cívek dvoufázového motoru je shodná, jako u kondenzátorově startovaného jednofázového motoru.

Vinutý dvojfázový elektromotor okolo roku 1893

Také bylo snazší analyzovat chování systému s dvěmi zcela oddělenými fázemi. V podstatě to platilo až do roku 1918, kdy byl vynalezen způsob symetrického komponentu, který umožnil navrhnout systémy s nevyváženou zátěží (v podstatě každý systém, kde nelze z nějakého důvodu vyvážit zátěže jednotlivých fází, typicky obytná zástavba)

Nevýhody

Trojfázový rozvod, oproti dvoufázovému, vyžaduje menší počet vodičů při stejném napětí a stejném přenášeném výkonu. Navíc na rozdíl od dvoufázového vyžaduje pouze tři vodiče, což významně snižuje náklady na instalaci systému.

Zdroje dvoufázového proudu

Generátor

Jedná se o generátor, který je speciálně určen pro výrobu dvoufázového proudu, má dvě sady cívek, které jsou proti navzájem otočeny o 90°.

Transformátor

Obě soustavy, tedy dvoufázovou a trojfázovou lze spojit přímo, využívá se k tomu dvou transformátorů v tzv. Scottově zapojení, řešení je levnější a efektivnější, než používání rotačních měničů.

V době kdy se přecházelo z dvoufázového na trojfázový systém,bylo zapotřebí vyřešit, jak rovnoměrně rozložit zátěž dvoufázových strojů na trojfázovou soustavu, aby byla vyvážena, napětí jednotlivých fází totiž nejde regulovat samostatně.

Navíc je schopný převádět elektřinu nejen z trojfázové do dvoufázové soustavy, ale i obráceně, tedy umožňuje propojení větších elektrických celků a výměnu energie mezi nimi.

Technické detaily

Za předpokladu, že má být napětí na troj- i dvou-fázové straně stejné, je na jednom z nich přesně uprostřed vytvořena odbočka, cívka je rozdělena 50:50 a její konce jsou připojeny ke dvěma fázím, druhý má navinuto jen 86,6% vinutí, respektive je tam vytvořena odbočka. Tento druhý transformátor je připojen na střed prvního a odbočka je připojena na zbývající fázi. Na sekundárních vinutích je pak získán proud navzájem posunutý o 90°.

Toto zapojení bohužel není schopné vyrovnat nevyváženou zátěž jednotlivých fází, nevyváženost dvoufázového systému se přenáší do trojfázového a vice versa, záleží na tom, ve kterém je zapojen zdroj.

Scottovo zapojení; Y1, Y2, Y3 fáze trojfázového systému; R1, R2 - jedna fáze dvoufázového systému, R3, R4 - druhá fáze dvoufázového systému
Veličina Vzorec Jednotka
Zdánlivý výkon S = 2U*I VA
Výkon P = S*cosφ W
Jalový výkon Q = S*sinφ VAr
Sdružené napětí Us = √2*U V

Využití

V současnosti je systém nahrazen modernějším systémem trojfázovým, nicméně v některých částech USA je stále tato soustava používána, například v Philadelphii a jižním Jersey (kde je však na ústupu). Důvody proč je tento systém stále udržován v chodu jsou historické, v Philadelphii je tento systém nazýván two-phases five wires, což plně odpovídá dvěmi fázím po dvou vodičích a zemnícímu vodiči.

Odkazy

http://pecworld.zxq.net/Basic_circuit_trainining/08_3_phase/02_two_phase.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Two-phase_electric_power

http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=48960

http://www.energie.ch/drehstrom-und-wechselstrom
http://www.ablegroup.net/3phase-2phase.htm
http://wiki.answers.com/Q/How_can_a_240V_single-phase_split_ac_work_in_the_US_which_has_a_120V_2-phase_system
http://www.philadelphiaspeaks.com/forum/center-city/30345-history-undergrounding-electrical-wires-center-city.html