Konwersja układów jednofazowych i trójfazowych
W niektórych przypadkach konieczna jest przeróbka układów AC o jednej liczbie faz na układy o innej liczbie faz, a także wykonanie innych przeróbek.
Przekształcenie systemów zrównoważonych w zrównoważone lub niezrównoważonych w niezrównoważone jest stosunkowo proste. Kiedy przekształcasz system niezbalansowany w system zrównoważony lub odwrotnie, do systemu wprowadzane są kondensatory lub cewki indukcyjne lub oba.
W okresach, gdy moc systemu przekracza średnią, nadwyżka mocy jest magazynowana w kondensatorze lub cewce indukcyjnej, a gdy moc jest mniejsza niż średnia, jest zwracana do systemu.
Przykład schematu konwersji niezrównoważonego układu jednofazowego na niezrównoważony układ dwufazowy pokazano na ryc. 1.
Ryż. 1. Schemat konwersji na system dwufazowy
Uzwojenie wtórne transformator jednofazowy podzielone na dwie równe połowy. W jednej połowie cewki EMF działa powiedzmy od 0 do A, a w drugiej od B do 0.Jeśli uznamy kierunek pola elektromagnetycznego od początku uzwojenia do końca za dodatni, to otrzymamy układ dwufazowy, którego pole elektromagnetyczne połówek uzwojenia jest przesunięte fazowo względem siebie o kąt π (ryc. 1).
System jednofazowy można przekształcić w system zrównoważony. Przykład schematu konwersji systemu jednofazowego na system trójfazowy pokazano na ryc. 2.
Ryż. 2. Schemat przekształcenia układu jednofazowego w zrównoważony układ trójfazowy
Dodatkowe reakcje xc i xl dobrano tak, aby moduły Za — jx° С i + jхl były takie same (i równe modułowi Zc, a argumenty były równe — odpowiednio π/ 3 i π/ 3. W tym przypadku otrzymać trójfazowy symetryczny układ prądów AzA, układ scalony AzBanda i odpowiadający mu trójfazowy symetryczny układ napięciowy.
Przekształcenie układu jednofazowego w dowolny układ wielofazowy można wykonać za pomocą różnych urządzeń elektronicznych i elektromechanicznych. Na przykład, możemy uzyskać wymagany system wielofazowy z wielofazowego generatora elektrycznego, który jest napędzany silnikiem jednofazowym. Deficyt i nadmiar mocy w tym przypadku pokrywany jest zmianami energii kinetycznej obracającego się silnika.
Trójfazowe przetwornice prądu przemiennego są najczęściej stosowane w wielofazowych systemach prądu przemiennego. Systemy wielofazowe z sześcioma, dwunastoma i więcej fazami są używane do zasilania prostowników, napędów o zmiennej prędkości i innych celów.
Schemat najprostszego konwertera sześciofazowego pokazano na ryc. 3.
Ryż. 3. Diagramy wektorowe i schemat przekształcenia układu trójfazowego w układ sześciofazowy
Uzwojenie pierwotne transformatora jest zasilane z trójfazowego źródła zasilania.Każde z trzech uzwojeń wtórnych ma wyprowadzenia z ich punktów środkowych. Wyprowadzenia ze środka uzwojeń wtórnych są ze sobą połączone.
Zasadniczo po stronie uzwojeń wtórnych otrzymujemy sześciofazowy symetryczny układ napięć, tworzących gwiazdę sześcioramienną i przesuniętych względem siebie o kąt π/3 (rys. 3).
Aby uzyskać układy o dużej liczbie faz, należy wprowadzić dodatkowe pole elektromagnetyczne, aby zapewnić niezbędne zmiany napięcia fazowego.
Przez przekształcenie można też otrzymać inne układy, na przykład układ dwóch napięć przesuniętych względem siebie o kąt π/2.