Avantatges d'un transformador trifàsic sobre un transformador monofàsic

Funcionament del modulador de fase electro-òptic

En el modulador de fase electro-òptic, un divisor de raigs i un combinador de raigs juguen un paper crucial en la manipulació de les ones de llum. Quan un senyal òptic entra al modulador, el divisor de raigs divideix el raig de llum en dues parts iguals, dirigint cada meitat per una trajectòria distinta. Posteriorment, un senyal elèctric aplicat altera la fase del raig de llum que viatja a través d'una d'aquestes trajectòries.

Després de travessar les seves trajectòries respectives, les dues ones de llum arriben al combinador de raigs, on es recombinen. Aquesta recombinació pot ocurrir de dues maneres: constructivament o destructivament. Quan es produeix la recombinació constructiva, les ones de llum combinades s'aporten mutuament, resultant en una ona de llum brillant a la sortida del modulador, tal com es representa per l'impuls 1. En canvi, durant la recombinació destructiva, les dues meitats del raig de llum s'anul·len mútuament, conduint a la no detecció d'un senyal de llum a la sortida, el que es indica per l'impuls 0.

Modulador d'absorció electro-òptic

El modulador d'absorció electro-òptic es fabriquen principalment a partir de fosforurani. En aquest tipus de modulador, el senyal elèctric que porta informació modifica les propietats del material a través del qual la llum es propaga. Depenent d'aquests canvis de propietats, es genera un impuls 1 o 0 a la sortida.

Es destaca que el modulador d'absorció electro-òptic es pot integrar amb un diode làser i encerrar en un paquet estàndard de papallona. Aquest disseny integrat ofereix avantatges significatius. Combinant el modulador i el diode làser en una sola unitat, es redueixen els requisits espacials totals del dispositiu. A més, optimitza el consum d'energia i reduïx les necessitats de tensió en comparació amb l'ús d'una font de làser separada i un circuit de modulador, fent-lo una solució més compacta, eficient i pràctica per a diverses aplicacions de comunicació òptica.

Desavantatges dels transformadors trifàsics en comparació amb els transformadors monofàsics

Els transformadors trifàsics, tot i que són ampliament utilitzats en sistemes d'energia elèctrica per la seva eficiència i capacitat, tenen diversos inconvenients quan es comparen amb els transformadors monofàsics. Aquests desavantatges es detallen a continuació:

Cost superior de les unitats d'emergència

Un dels principals obstacles dels transformadors trifàsics és el cost elevat associat al manteniment d'unitats d'emergència. Com que un transformador trifàsic serveix com a unitat única i integrada per a la distribució d'energia, tenir un transformador trifàsic de reserva requereix una inversió financera significativa. En contrast, els transformadors monofàsics són més econòmics d'estocar com a backups, permetent un enfocament més rentable per assegurar la fiabilitat del sistema.

Costos de reparació superiors i inconvenients

Reparar els transformadors trifàsics sol ser més car i complicat en comparació amb els seus equivalents monofàsics. El disseny complexe i les configuracions internes intricades dels transformadors trifàsics sovint requereixen una expertesa tècnica especialitzada i eines. Això no només augmenta els costos de reparació, sinó que també allarga el temps d'aturada durant la mantenedora, causant interrupcions a l'abastament d'energia i potencialment impactant diverses operacions industrials i comercials.

Interrupcions generals del sistema a causa d'avaris

En cas d'avi o fallada dins d'un transformador trifàsic, les conseqüències són extenses. Tota la càrrega elèctrica connectada al transformador experimenta immediatament un tall d'energia. A diferència dels transformadors monofàsics, on l'avi d'una unitat pot ser més fàcilment aïllat i gestionat, restablir l'energia a les àrees afectades amb un transformador trifàsic no és ni ràpid ni directe. La complexitat de diagnosticar i corregir problemes en un sistema trifàsic sovint retarda el procés de restabliment, provocant grans inconvenients i possibles pèrdues econòmiques per als consumidors.

Flexibilitat operativa limitada durant els avis

Els transformadors trifàsics no disposen de la flexibilitat operativa dels transformadors monofàsics quan es tracta d'avis. Específicament, un transformador trifàsic no pot ser operat temporalment en una connexió delta oberta durant una situació d'avi. En canvi, quan es fan servir tres transformadors monofàsics en lloc d'una unitat trifàsica única, és possible operar les unitats restants en una configuració delta oberta si una unitat falla. Aquest mode d'operació alternatiu permet un abastament continu d'energia a les càrregues essencials, encara que a una capacitat reduïda, proporcionant un grau de resiliència que els transformadors trifàsics no oferixen.

Costos de substitució superiors i aturades

Quan un transformador trifàsic falla, s'ha de substituir tota la unitat. Això no només comporta un cost substancial de substitució, sinó que també resulta en períodes prolongats d'aturada mentre es instal·la i comissiona el nou transformador. En contrast, amb els transformadors monofàsics, només cal substituir la unitat defectuosa, minimitzant tant la càrrega financera com la interrupció de l'abastament d'energia. A més, la naturalesa modular dels transformadors monofàsics fa que el procés de substitució sigui més ràpid i directe, contribuint a un sistema de distribució d'energia més fiable i rentable.