两相交流系统

两相系统是当今三相系统的先驱。它的相位相对于彼此移动了 90°,因此第一个具有正弦电压曲线,第二个具有余弦。

大多数情况下,电流分布在四根电线上,较少分布在三根电线上,其中一根的直径更大(必须计算 141% 的电流分相)。

这些发电机中的第一个有两个相互旋转 90° 的转子,因此它们看起来更像是两个连接的单相发电机,设置为产生两相交流电压。 1895 年安装在尼亚加拉大瀑布的发电机是两相的,是当时最大的。

两相发电机的简化图

两相发电机的简化图

两相系统的优点是允许 异步电动机.

产生两相电流的旋转磁场为转子提供了能够将其从静止状态转动的扭矩。如果不使用启动电容器,单相系统无法做到这一点。两相电动机的绕组配置相同 用于单相电容启动电机.

分析具有两个完全独立阶段的系统的行为也更容易。事实上,直到 1918 年发明了对称分量的方法,才使得设计负载不平衡的系统成为可能(基本上是任何由于某种原因无法平衡各相负载的系统,通常是住宅系统)。

大约 1893 年的两相电机绕组。

大约 1893 年的两相电机绕组。

多数 步进电机 也可以认为是两相电动机。

三相配电与两相配电相比,相同电压和相同传输功率需要更少的电线。这只需要三根电线,大大降低了安装系统的成本。

作为两相电流源,使用了一种特殊的发电机,它有两组相对旋转 90° 的线圈。

两相和三相系统可以在所谓的斯科特连接中使用两个变压器直接连接,这种解决方案比使用旋转转换器更便宜、更高效。

斯科特的计划

斯科特电路:三相系统的Y1、Y2、Y3相; R1、R2——双相系统的一相,R3、R4——双相系统的第二相

在我从两相系统转换到三相系统的时候,需要决定如何将两相机器的负载平均分配到三相系统上以使其平衡,因为不能单独调节各个阶段。

此外,它不仅可以将电力从三相系统转换为两相系统,还可以将电力从三相系统转换为两相系统,从而确保更大的电气单元之间的互连以及它们之间的能量交换。

假设三相侧和两相侧的电压应该一样,其中一个听到正中,绕组分裂50:50,两端接两相,另一个只有86.6绕组的百分比,相应地,在那里创建了一个分支......

第二个变压器连接到第一个变压器的中心,抽头连接到其余相。然后在次级绕组上产生电流,它们相对于彼此错开 90°。

不幸的是,这种连接无法平衡各相的不平衡负载,两相系统的不平衡会转移到三相系统,反之亦然,具体取决于所连接的电源。

该系统现在已被更现代的三相系统所取代,几乎在世界各地,但该系统仍在美国部分地区使用,例如美国的费城和南泽西(正在衰落)。该系统仍然有效的原因是历史性的。

在北美特别常见的单相三线公用网络有时被错误地称为两相系统,即使它在主安装中是单相系统。

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