Avantages du système triphasé par rapport au système monophasé
Actuellement, le système triphasé est très populaire et est utilisé dans le monde entier pour la production d'électricité, la transmission d'électricité, la distribution et les moteurs électriques.
Le système triphasé présente les avantages suivants par rapport au système monophasé :
Le rapport puissance/poids de l'alternateur triphasé est plus élevé que celui de l'alternateur monophasé. Cela signifie que pour produire la même quantité de puissance électrique, la taille de l'alternateur triphasé est plus petite que celle de l'alternateur monophasé. Ainsi, le coût global de l'alternateur est réduit pour la production de la même quantité de puissance. De plus, en raison de la réduction de poids, le transport et l'installation de l'alternateur deviennent plus pratiques et moins d'espace est nécessaire pour l'installer dans les centrales électriques.
Pour la transmission et la distribution d'électricité de la même quantité de puissance, la quantité de matériau conducteur requise est moindre dans un système triphasé par rapport à un système monophasé. Ainsi, le système de transmission et de distribution triphasé est plus économique que le système monophasé.
Considérons la puissance produite par une alimentation monophasée et une alimentation triphasée avec un facteur de puissance unitaire. La forme d'onde de la puissance produite par une alimentation monophasée avec un facteur de puissance unitaire est montrée à la figure (C), et la figure (D) montre la forme d'onde de la puissance produite par une alimentation triphasée.
D'après les formes d'ondes de puissance montrées aux figures (C) et (D) ci-dessus, il est clair que dans le système triphasé, la puissance instantanée est presque constante sur le cycle, ce qui entraîne un fonctionnement lisse et sans vibrations de la machine. Tandis que dans le système monophasé, la puissance instantanée est fluctuante, ce qui conduit à des vibrations dans les machines.
Le rapport puissance/poids du moteur asynchrone triphasé est plus élevé que celui du moteur asynchrone monophasé. Cela signifie que pour la même quantité de puissance mécanique, la taille du moteur asynchrone triphasé est plus petite que celle du moteur asynchrone monophasé. Ainsi, le coût global du moteur asynchrone est réduit. De plus, en raison de la réduction de poids, le transport et l'installation du moteur asynchrone deviennent plus pratiques et moins d'espace est nécessaire pour l'installer.
Le moteur asynchrone triphasé se démarre automatiquement car le flux magnétique produit par l'alimentation triphasée est de nature rotative avec une magnitude constante. Tandis que le moteur asynchrone monophasé ne se démarre pas automatiquement car le flux magnétique produit par l'alimentation monophasée est de nature fluctuante. Il faut donc prévoir un dispositif pour rendre le moteur asynchrone monophasé capable de se démarrer, ce qui augmente encore le coût du moteur asynchrone monophasé.
Le moteur triphasé a un meilleur facteur de puissance
Le rapport puissance/poids du transformateur triphasé est plus élevé que celui du transformateur monophasé. Cela signifie que pour la même quantité de puissance électrique, la taille du transformateur triphasé est plus petite que celle du transformateur monophasé. Ainsi, le coût global du transformateur est réduit. De plus, en raison de la réduction de poids, le transport et l'installation du transformateur deviennent plus pratiques et moins d'espace est nécessaire pour l'installer.
Si une panne se produit dans un enroulement d'un transformateur triphasé, les deux autres enroulements peuvent être utilisés en delta ouvert pour alimenter la charge triphasée. Ceci n'est pas possible avec un transformateur monophasé. Cette capacité du transformateur triphasé augmente encore sa fiabilité.
Un système triphasé peut être utilisé pour alimenter une charge monophasée, tandis que l'inverse n'est pas possible.
Le courant continu rectifié à partir d'une alimentation triphasée a un facteur de ondulation de 4 %, tandis que le courant continu rectifié à partir d'une alimentation monophasée a un facteur de ondulation de 48,2 %. Cela signifie que le courant continu rectifié à partir d'une alimentation triphasée contient moins d'ondulations que le courant continu rectifié à partir d'une alimentation monophasée. Ainsi, le besoin de filtrage est réduit pour le courant continu rectifié à partir d'une alimentation triphasée, ce qui réduit le coût global du convertisseur.
Il est clair que le système triphasé est plus économique, efficace, fiable et pratique que le système monophasé.
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