Conversione di sistemi monofase e trifase
In alcuni casi, è necessario convertire i sistemi CA con un numero di fasi in sistemi con un diverso numero di fasi, nonché eseguire altre conversioni.
La trasformazione di sistemi equilibrati in equilibrati o di sistemi sbilanciati in squilibrati è relativamente semplice. Quando si converte un sistema sbilanciato in un sistema bilanciato o viceversa, nel sistema vengono introdotti condensatori o induttori o entrambi.
Durante i periodi di tempo in cui la potenza del sistema supera la media, la potenza in eccesso viene immagazzinata in un condensatore o induttore e, quando la potenza è inferiore alla media, viene restituita al sistema.
Un esempio di uno schema per convertire un sistema monofase sbilanciato in un sistema bifase sbilanciato è mostrato in Fig. 1.
Riso. 1. Schema per la trasformazione in sistema bifase
Avvolgimento secondario trasformatore monofase divisa in due metà uguali. In una metà della bobina l'EMF agisce, diciamo, da 0 a A, e nell'altra da B a 0.Se consideriamo positiva la direzione dell'EMF dall'inizio dell'avvolgimento alla fine, otteniamo un sistema a due fasi, l'EMF delle metà dell'avvolgimento del quale è sfasato l'uno rispetto all'altro di un angolo π (figura 1).
Un sistema monofase può essere convertito in un sistema bilanciato. Un esempio di uno schema per convertire un sistema monofase in un sistema trifase è mostrato in Fig. 2.
Riso. 2. Schema per la conversione di un sistema monofase in un sistema trifase bilanciato
Reazioni addizionali xc e xl sono state scelte in modo che i moduli Za — jx° С e + jхl fossero gli stessi (e uguali al modulo Zc, e gli argomenti fossero uguali — π/ 3 e π/ 3 rispettivamente. In questo caso, abbiamo ottenere un sistema simmetrico trifase di correnti AzA, circuito integrato AzBanda e il corrispondente sistema di tensione simmetrica trifase.
La conversione di un sistema monofase in qualsiasi sistema multifase può essere effettuata utilizzando vari dispositivi elettronici ed elettromeccanici. Ad esempio, possiamo ottenere il sistema polifase richiesto da un generatore elettrico polifase azionato da un motore monofase. Il deficit e l'eccesso di potenza in questo caso sono coperti dai cambiamenti nell'energia cinetica del motore rotante.
I convertitori CA trifase sono ampiamente utilizzati nei sistemi CA multifase. I sistemi polifase con sei, dodici e più fasi vengono utilizzati per alimentare raddrizzatori, azionamenti a velocità variabile e altri scopi.
Uno schema del convertitore esafase più semplice è mostrato in fig. 3.
Riso. 3. Diagrammi vettoriali e diagramma della trasformazione di un sistema trifase in un sistema esafase
L'avvolgimento primario del trasformatore è alimentato da una fonte di alimentazione trifase.Ciascuno dei tre avvolgimenti secondari ha cavi dai loro punti medi. I conduttori dal centro degli avvolgimenti secondari sono collegati insieme.
Fondamentalmente, sul lato degli avvolgimenti secondari, otteniamo un sistema simmetrico di tensioni a sei fasi, formando una stella a sei raggi e spostate l'una rispetto all'altra di un angolo di π / 3 (Fig. 3).
Per ottenere sistemi con un numero elevato di fasi, è necessario introdurre un EMF aggiuntivo per fornire i necessari cambiamenti di tensione di fase.
Altri sistemi possono anche essere ottenuti mediante trasformazione, ad esempio un sistema di due tensioni spostate l'una rispetto all'altra di un angolo di π / 2.