Панове Професійні Електрики! Не ведіть на дешевизну. Скупий платить двічі.

Яке обладнання використовує трифазне живлення?

• Електродвигуни

Для електродвигунів перевага трифазного живлення полягає в тому, що воно дозволяє створювати магнітне поле, що обертається. На цій схемі

магнітне поле, створюване кожною фазою, показано відповідним кольором. Таким чином, обертається векторна сума трьох полів.

Якщо ротор складається з постійного магніту, то він, очевидно, обертатиметься строго синхронно з магнітним полем, якщо не заклинить.

Ще краще, якщо ротор складається з набору провідників, подібних до цього:

Ротор обертається з дещо меншою швидкістю, ніж магнітне поле, і, отже, магнітне поле, що обертається, індукує струми в струмопровідних стрижнях. Ці струми створюють сильне магнітне поле в роторі, при цьому немає необхідності в щітках і контактних кільцях передачі струму в ротор. Такий двигун може прослужити десятиліття, оскільки у нього є тільки одна частина, що рухається, — сам ротор.

• Лінії електропередачі

При трифазній передачі електроенергії потрібна лише одна лінія кожної фази. Як показано на малюнку,

Кожна фаза одночасно служить як фазним, і зворотним проводом однієї ланцюга. Таким чином, три дроти виконують роботу шести. Саме тому лінії електропередачі великі відстані будуються групами по три.

(Неізольовані лінії на вершинах опор призначені для захисту від ударів блискавки.)

Вищевикладене відноситься до трифазної схеми "Δ" ("трикутник"). Трифазна мережа також може бути організована за схемою «Y»:

Y-подібна конфігурація вигідна поблизу кінцевих щаблів розподільної системи для приватних будинків, де трифазне живлення розподіляється по окремих однофазних лініях, оскільки нейтральний провід не вимагає ізоляції. Трифазний розподіл, навіть у Y-подібної конфігурації, економить дроти, оскільки, якщо всі три фази споживають однаковий струм, струм нейтралі дорівнює нулю, а при дисбалансі струмів, що споживаються трьома фазами, наприклад, коли одна фаза споживає нульовий струм, струм нейтралі ніколи не перевищує. Таким чином, у Y-подібній конфігурації чотири дроти виконують функцію шести.

• Зміна частоти, що подається.

Циклоконвертор схожий на інвертор, але він може приймати трифазний змінний струм на вході та видавати трифазний змінний струм різної частоти. Принцип простий (хоча реалізація не така проста): у кожний момент часу циклоконвертор підключає кожну вихідну лінію до тієї вхідної лінії, напруга якої найближча до відповідної. При трифазному вході можна отримати досить хорошу форму вихідного сигналу, але, використовуючи трифазний вхід як в Δ-, так і Y-конфігурації (через трансформатори), циклоконвертор може приймати еквівалент шестифазного вхідного сигналу для кращої якості вихідного сигналу.

Еквівалентна робота з однофазним харчуванням дає погане наближення, оскільки однофазний вхід періодично проходить через нуль. Звичайна процедура з однофазним входом полягає у випрямленні постійного вхідного струму за допомогою конденсатора великої ємності для забезпечення живлення при проходженні нуля, а потім використанні окремого інвертора для живлення кожної фази.

Зміна частоти живлення корисна, коли асинхронний двигун повинен працювати зі змінною швидкістю для компенсації навантаження, що змінюється. Асинхронний двигун працює найкраще, коли магнітне поле обертається трохи швидше за потрібну швидкість обертання двигуна. Таким чином, змінна частота вхідного сигналу асинхронного двигуна забезпечує точне та плавне керування двигуном відповідно до змінних потреб. Звичайно, двигун може працювати з однаковою легкістю у будь-якому напрямку, змінюючи часові інтервали вихідних сигналів.

Деякі побутові прилади, призначені для роботи від однофазного джерела живлення, поширеного в більшості будинків, використовують комбінацію випрямляча та інвертора. У цьому випадку вони забезпечують трифазний вихід для ефективного використання асинхронних двигунів, як описано вище.

Іншим можливим застосуванням зміни частоти мережі або навіть просто фази є передача електроенергії з однієї мережі до іншої, коли дві мережі знаходяться під керуванням окремих систем. Навіть у межах однієї мережі може виникнути неминучий зсув фаз через відстань.