Трехфазная электроэнергия


Трехфазная электроэнергия (сокращенно [1] ) — это распространенный тип переменного тока (AC), используемый при производстве , передаче и распределении электроэнергии . [2] Это тип многофазной системы , в которой используются три провода (или четыре, включая дополнительный нейтральный обратный провод), и это наиболее распространенный метод, используемый в электрических сетях по всему миру для передачи энергии.

Трехфазная электроэнергия была разработана в 1880-х годах несколькими людьми. При трехфазном питании напряжение на каждом проводе сдвинуто по фазе на 120 градусов относительно каждого другого провода. Поскольку это система переменного тока, она позволяет легко повышать напряжение с помощью трансформаторов до высокого напряжения для передачи и обратного для распределения, обеспечивая высокую эффективность.

Трехпроводная трехфазная цепь обычно более экономична, чем эквивалентная двухпроводная однофазная цепь при том же напряжении между фазой и землей, поскольку для передачи определенного количества электроэнергии в ней используется меньше проводникового материала. [3] Трехфазное питание в основном используется непосредственно для питания больших асинхронных двигателей , других электродвигателей и других тяжелых нагрузок. Небольшие нагрузки часто используют только двухпроводную однофазную цепь, которая может быть получена из трехфазной системы.

Проводники между источником напряжения и нагрузкой называются линиями, а напряжение между любыми двумя линиями называется линейным напряжением . Напряжение, измеренное между любой линией и нейтралью, называется фазным напряжением . [4] Например, для сети 208/120 В линейное напряжение составляет 208 В, а фазное напряжение — 120 В.

Многофазные энергосистемы были независимо изобретены Галилео Феррарисом , Михаилом Доливо-Добровольским , Йонасом Венстрёмом , Джоном Хопкинсоном , Уильямом Стэнли младшим и Николой Теслой в конце 1880-х годов. [5]

Трехфазная энергия возникла в результате разработки электродвигателей. В 1885 году Галилео Феррарис проводил исследования вращающихся магнитных полей . Феррарис экспериментировал с различными типами асинхронных электродвигателей . Исследования и его исследования привели к разработке генератора переменного тока , который можно рассматривать как двигатель переменного тока, работающий в обратном направлении, чтобы преобразовывать механическую (вращающуюся) энергию в электрическую энергию (в виде переменного тока). 11 марта 1888 года Феррарис опубликовал свое исследование в докладе для Королевской академии наук в Турине .


Изображение слева: элементарный шестипроводной трехфазный генератор переменного тока, в котором каждая фаза использует отдельную пару проводов передачи. [11] Изображение справа: элементарный трехпроводной трехфазный генератор переменного тока, показывающий, как фазы могут разделять только три провода. [12]