Mikä on yksivaiheen ja kolmivaiheen sähköntarjonnan ero jännitteessä?
Yksivaiheen ja kolmivaiheen sähkövirran väliset erot jännitteessä
Yksivaiheinen ja kolmivaiheinen sähkövirta eroavat merkittävästi jännitteen, virtauksen ja sovellusten suhteen. Alla on pääasialliset erot jännitteessä sekä syyt, miksi vaihtosähköä yleensä käytetään kahdella tai useammalla vaiheella eikä vain yhdellä vaiheella.
Jännitteen erot
1. Jännitteen konfigurointi
Yksivaiheinen sähkövirta:
Koostuu yleensä kahdesta johtosta: vaihejohtosta (L) ja neutraalijohtosta (N).
Vakiointijännitteet vaihtelevat maasta ja alueesta, yleisiä yksivaiheisia jännitteitä ovat 120V (Pohjois-Amerikka), 230V (Eurooppa) ja 220V (Kiina).
Jännitteen aaltomuoto on siniaalto, yleensä taajuudella 50Hz tai 60Hz.
Kolmivaiheinen sähkövirta:
Koostuu yleensä kolmesta vaihejohtoksesta (L1, L2, L3) ja yhdestä neutraalijohtoksesta (N).
Vakiointijännitteet vaihtelevat maasta ja alueesta, yleisiä kolmivaiheisia jännitteitä ovat 208V, 240V, 400V ja 415V.
Jokaisella vaihejohtoksella on jännitteen aaltomuoto, joka on 120 astetta vaihe-eroon muiden kanssa, muodostamassa kolme siniaalua, jotka ovat vaihe-erossa 120 astetta toisistaan.
2. Jännitteen ominaisuudet
Yksivaiheinen sähkövirta:
Tarjoaa yhden jännitteen aaltomuodon, sopivan asuinrakennuksiin ja pieniin laitteisiin.
Jännitteen heilahtelut ovat merkittävämpiä ja vaikuttavat helposti kuormituksen muutoksiin.
Kolmivaiheinen sähkövirta:
Tarjoaa kolme vaihejännitteen aaltomuotoa, sopivaa suuriin teollisuuslaitteisiin ja suuriin tehoihin.
Jännite on vakaimpi, ja kuormituksen jakautuminen on tasainen, mikä tekee siitä vähemmän alttiin yksittäisten kuormituksen muutosten vaikutuksille.
Miksi vaihtosähköä yleensä käytetään kahdella tai useammalla vaiheella eikä vain yhdellä vaiheella
1. Tehonsiirron tehokkuus
Yksivaiheinen sähkövirta:
On alhaisempi tehostehokkuuden vuoksi, koska jännitteen aaltomuoto on nolla osan jokaisesta syklistä, mikä johtaa epäjatkuvaan tehonsiirtymiseen.
On riittämätön suurten tehosekoituslaitteiden kannalta tehonsiirron tehokkuuden ja vakauden suhteen.
Kolmivaiheinen sähkövirta:
On korkeampi tehostehokkuuden vuoksi, koska kolmen vaihejännitteen aaltomuodot varmistavat jatkuvan tehonsiirtymisen koko syklin ajan ilman keskeytyksiä.
On sopiva suurten tehosekoituslaitteiden ja teollisuussovellusten kannalta, tarjoaen vakaimman ja tehokkaimman sähkövarannon.
2. Kuormituksen tasapainottaminen
Yksivaiheinen sähkövirta:
Kuormituksen tasapainottaminen on haastavampaa, erityisesti kun useita laitteita käytetään samaan aikaan, mikä johtaa jännitteen heilahteluun ja virran epätasapainoon.
Ei ole sopiva suurille teollisuussovelluksille, sillä kuormituksen muutokset voivat vaikuttaa koko järjestelmän vakaudelle.
Kolmivaiheinen sähkövirta:
Kuormituksen tasapainottaminen on helpompaa, koska kolme vaihetta voivat tasata kuormituksen, vähentäen jännitteen heilahteluja ja virran epätasapainoa.
On sopiva suurille teollisuuslaitteille ja suuriin tehoihin, tarjoaen vakaimman sähkövarannon.
3. Laitteiden suunnittelu ja kustannukset
Yksivaiheinen sähkövirta:
Laitteiden suunnittelu on yksinkertaisempaa ja edullisempaa, mikä tekee siitä sopivan asuinrakennuksiin ja pieniin laitteisiin.
Kuitenkin se ei ole sopiva suurten tehosekoituslaitteiden kannalta, sillä suurempia johtoja ja monimutkaisempia piirejä tarvitaan suuren virran käsittelyyn.
Kolmivaiheinen sähkövirta:
Laitteiden suunnittelu on monimutkaisempaa ja kalliimpaa, mutta se voi käsittelyssä suuria tehosekoituslaitteita tehokkaammin.
On sopiva moottoreille, muuntajille ja muihin suuriin tehosekoituslaitteisiin, vähentäen johtojen kokoja ja materiaalikustannuksia.
4. Käynnistys- ja toimintamääritykset
Yksivaiheinen sähkövirta:
On huonommat käynnistys- ja toimintamääritykset, erityisesti suurille moottoreille, jotka vaativat lisäpiirejä (kuten kondensaattorikäynnistyksen) tarjotakseen riittävän käynnistystorquen.
Toimii alhaisemmalla tehokkuudella ja on altis ylijännitykselle.
Kolmivaiheinen sähkövirta:
On paremmat käynnistys- ja toimintamääritykset, erityisesti suurille moottoreille, tarjoten sujuvan käynnistyksen ja toiminnan prosessin.
Toimii korkeammalla tehokkuudella ja tuottaa vähemmän lämpöä.
Yhteenveto
Yksivaiheinen ja kolmivaiheinen sähkövirta eroavat merkittävästi jännitteen konfiguroinnissa, tehonsiirron tehokkuudessa, kuormituksen tasapainottamisessa, laitteiden suunnittelussa ja kustannuksissa sekä käynnistys- ja toimintamäärityksissä. Kolmivaiheinen sähkövirta käytetään yleensä suuriin teollisuuslaitteisiin ja suuriin tehoihin sen korkeamman tehokkuuden, paremman kuormituksen tasapainon ja vakaamman sähkövarannon vuoksi. Yksivaiheinen sähkövirta on sopivampi asuinrakennuksiin ja pieniin laitteisiin. Toivomme, että yllä oleva tieto on hyödyllistä teille.
