兩相交流系統
兩相繫統是當今三相繫統的先驅。它的相位相對於彼此移動了 90°,因此第一個具有正弦電壓曲線,第二個具有餘弦。
大多數情況下,電流分佈在四根電線上,較少分佈在三根電線上,其中一根的直徑更大(必須計算 141% 的電流分相)。
這些發電機中的第一個有兩個相互旋轉 90° 的轉子,因此它們看起來更像是兩個連接的單相發電機,設置為產生兩相交流電壓。 1895 年安裝在尼亞加拉大瀑布的發電機是兩相的,是當時最大的。
兩相發電機的簡化圖
兩相繫統的優點是允許 異步電動機.
產生兩相電流的旋轉磁場為轉子提供了能夠將其從靜止狀態轉動的扭矩。如果不使用啟動電容器,單相繫統無法做到這一點。兩相電動機的繞組配置相同 用於單相電容啟動電機.
分析具有兩個完全獨立階段的系統的行為也更容易。事實上,直到 1918 年發明了對稱分量的方法,才使得設計負載不平衡的系統成為可能(基本上是任何由於某種原因無法平衡各相負載的系統,通常是住宅系統)。
大約 1893 年的兩相電機繞組。
多數 步進電機 也可以認為是兩相電動機。
三相配電與兩相配電相比,相同電壓和相同傳輸功率需要更少的電線。這只需要三根電線,大大降低了安裝系統的成本。
作為兩相電流源,使用了一種特殊的發電機,它有兩組相對旋轉 90° 的線圈。
兩相和三相繫統可以在所謂的斯科特連接中使用兩個變壓器直接連接,這種解決方案比使用旋轉轉換器更便宜、更高效。
斯科特電路:三相繫統的Y1、Y2、Y3相; R1、R2——雙相繫統的一相,R3、R4——雙相繫統的第二相
在我從兩相繫統轉換到三相繫統的時候,需要決定如何將兩相機器的負載平均分配到三相繫統上以使其平衡,因為不能單獨調節各個階段。
此外,它不僅可以將電力從三相繫統轉換為兩相繫統,還可以將電力從三相繫統轉換為兩相繫統,從而確保更大的電氣單元之間的互連和它們之間的能量交換。
假設三相側和兩相側的電壓應該一樣,其中一個聽到正中,繞組分裂50:50,兩端接兩相,另一個只有86.6繞組的百分比,相應地,在那裡創建了一個分支......
第二個變壓器連接到第一個變壓器的中心,抽頭連接到剩餘的相。然後在次級繞組上產生電流,它們相對於彼此錯開 90°。
不幸的是,這種連接無法平衡各相的不平衡負載,兩相繫統的不平衡會轉移到三相繫統,反之亦然,具體取決於所連接的電源。
該系統現在幾乎在世界各地都已被更現代的三相繫統所取代,但該系統仍在美國部分地區使用,例如美國的費城和南澤西(正在衰落)。該系統仍然有效的原因是歷史性的。
在北美特別常見的單相三線公用網絡有時被錯誤地稱為兩相繫統,即使它在主安裝中是單相繫統。