Ostatnie artykuły

według kategorii

Główna

Left Banner

Potrzebujesz pomocy?

Ostatnie artykuły

Jak zastosować zasilanie jednofazowe w systemie trójfazowym?
Autor      06/17/2025 00:42:13
Jak zastosować zasilanie jednofazowe w systemie trójfazowym?

Prąd zmienny (AC) występuje w trzech formach: jednofazowej, dwufazowej i trójfazowej. W porównaniu z powszechnie znanym zasilaniem jednofazowym, prąd trójfazowy jest mniej znany ogółowi. Dzieje się tak, ponieważ najczęściej stosuje się go w przemyśle. Z kolei prąd jednofazowy ma szerokie zastosowanie w codziennym życiu, dlatego jest bardziej rozpowszechniony.

 

Jak pokazano na rysunku 1, przebieg napięcia prądu jednofazowego to fala sinusoidalna. Typowa częstotliwość to 50 Hz lub 60 Hz. Prąd jednofazowy wykorzystywany jest głównie w niskonapięciowych systemach zasilania (poniżej 600 V). Przykładami są instalacje domowe czy oświetlenie. W zależności od sposobu połączenia z odbiornikiem, wyróżniamy dwa typy połączeń: jednofazowe dwuprzewodowe (1Φ2W) oraz jednofazowe trzyprzewodowe (1Φ3W).

 

System zasilania prądem trójfazowym składa się z trzech prądów przemiennych. Mają one tę samą częstotliwość oraz jednakową amplitudę napięcia, lecz przesunięcie fazowe wynosi 120°, co widać na rysunku 2. System ten generowany jest przez trójfazowy generator z trzema uzwojeniami. Powszechnie stosuje się go w przemyśle. Aby zapewnić stabilność pracy generatora, musi on mieć co najmniej trzy uzwojenia. Teoretycznie można mieć więcej faz, ale trzy to najbardziej opłacalne rozwiązanie. Z tego powodu większość krajów korzysta właśnie z systemu trójfazowego.

 

Rys.1Przebieg prądu jednofazowego

Rys.2Przebieg prądu trójfazowego

 

Istnieją dwa sposoby połączenia uzwojeń w systemie trójfazowym: gwiazda (Y) oraz trójkąt (∆). W połączeniu gwiazda jeden koniec każdego uzwojenia łączy się w jeden punkt wspólny N. Drugi koniec prowadzi do odbiornika, jak na rysunku 3. Punkt wspólny N to tzw. punkt neutralny. Przewód wychodzący z punktu neutralnego łączy się z obciążeniem. W sumie do obciążenia dochodzą cztery przewody — jest to system trójfazowy czteroprzewodowy (3Φ4W). Na rysunku 4 pokazano układ bez przewodu neutralnego, czyli system trójfazowy trzypoziomowy (3Φ3W). Zazwyczaj punkt neutralny jest uziemiony, a uziemienie zastępuje przewód neutralny. Takie rozwiązanie umożliwia zastosowanie zabezpieczeń, co zwiększa bezpieczeństwo. Zależność między napięciem i prądem w połączeniu gwiazda wygląda następująco:

 

a) Prąd liniowy IL = prąd fazowy IP

b) Napięcie liniowe VL = √3 × napięcie fazowe VP

Rys.3: System trójfazowy czteroprzewodowy(34ΦW)

(z przewodem neutralnym)

Rys.4: System trójfazowy trzypoziomowy (3Φ3W)

(bez przewodu neutralnego)

 

Połączenie trójkątne polega na podłączeniu końców trzech uzwojeń do przeciwnych końców odbiornika. Tworzy się w ten sposób zamknięta pętla, co ilustruje rysunek 5. Brak jest przewodu neutralnego, dlatego stosuje się tylko system trójfazowy trzypoziomowy (3Φ3W). Zależność między napięciem i prądem jest następująca:

 

a) Napięcie liniowe VL = napięcie fazowe VP

b) Prąd liniowy IL = √3 × prąd fazowy IP

Rys.5Połączenie trójkątne w systemie trójfazowym

 

Produkty firmy MEAN WELL są dostosowane zarówno do zasilania jednofazowego, jak i trójfazowego. Klienci mogą wybrać odpowiedni typ zasilania zgodnie z wymaganiami zastosowania. Jednak z uwagi na rzadsze wykorzystanie trójfazowego zasilania AC, liczba dostępnych produktów dla tego typu zasilania jest mniejsza.

 

Dlatego, jeśli produkty jednofazowe spełniają wymagania funkcjonalne, ale mają być używane w systemie trójfazowym, można zastosować konfiguracje z rysunków 6 do 8, by rozwiązać ten problem. Aby zapewnić równowagę w systemie trójfazowym, zaleca się, by liczba zasilaczy była wielokrotnością trzech, a moc rozłożona równomiernie pomiędzy fazy.

 

Jeśli jednak brak równowagi fazowej nie stanowi problemu lub klient może dopasować inne obciążenia w systemie, by osiągnąć balans, wtedy można bezpośrednio podłączyć dwa przewody fazowe do wejścia zasilacza jednofazowego, jak pokazano na [rysunkach 6–8] (VR-S / VS-T / VT-S do L / N). Należy jednak upewnić się, że napięcie wejściowe mieści się w dopuszczalnym zakresie danego produktu. W praktyce, jeśli użytkownik końcowy nie wie, do jakiego systemu należy jego instalacja, może zmierzyć napięcie między dowolnymi dwoma przewodami za pomocą miernika trójfazowego. Jeśli wartość napięcia mieści się w zakresie wejściowym urządzenia, system będzie działać poprawnie.

Rys.6Połączenie trójkątne trójfazowe przy 220VAC

Rys.7Połączenie gwiazda czteroprzewodowe przy 220/380VAC

 

Rys.8Połączenie gwiazda czteroprzewodowe przy 110/190VAC