Sistema de corrente alternada bifásica

O sistema bifásico foi o precursor do sistema trifásico de hoje. Suas fases foram deslocadas em 90 ° uma em relação à outra, de modo que a primeira tinha uma curva de tensão senoidal, a segunda - cosseno.

Na maioria das vezes, a corrente era distribuída em quatro fios, menos frequentemente em três, e um deles tinha um diâmetro maior (deve ser calculado para 141% da corrente em fases separadas).

O primeiro desses geradores tinha dois rotores girados a 90° um do outro, então eles pareciam mais dois geradores monofásicos conectados configurados para produzir tensão alternada bifásica. Os geradores instalados nas Cataratas do Niágara em 1895 eram bifásicos e eram os maiores da época.

Um diagrama simplificado de um gerador bifásico

O sistema bifásico tinha a vantagem de permitir motores elétricos assíncronos.

O campo magnético rotativo, que cria uma corrente bifásica, fornece ao rotor um torque capaz de girá-lo a partir do repouso. Um sistema monofásico não pode fazer isso sem o uso de capacitores de partida. A configuração do enrolamento de um motor bifásico é a mesma que para um motor monofásico com capacitor de partida.

Também foi mais fácil analisar o comportamento de um sistema com duas fases completamente separadas. De fato, foi até 1918 que o método de componentes simétricos foi inventado, o que permitiu projetar sistemas com cargas desbalanceadas (basicamente qualquer sistema em que por algum motivo seja impossível equilibrar as cargas das fases individuais, geralmente residenciais) .

Enrolamento do motor bifásico por volta de 1893.

Maioria motores de passo também podem ser considerados motores bifásicos.

Distribuição trifásica, em comparação com a distribuição bifásica, requer menos fios para a mesma tensão e a mesma potência transmitida. Isso requer apenas três fios, o que reduz significativamente o custo de instalação do sistema.

Como fonte de corrente bifásica, foi utilizado um gerador especial, que possuía dois conjuntos de bobinas giradas entre si em 90 °.

Os sistemas bifásicos e trifásicos podem ser conectados diretamente por meio de dois transformadores na chamada conexão Scott, uma solução mais econômica e eficiente do que o uso de conversores rotativos.

Circuito Scott: fases Y1, Y2, Y3 de um sistema trifásico; R1, R2 — uma fase de um sistema bifásico, R3, R4 — a segunda fase de um sistema bifásico

Na época em que eu estava mudando de um sistema bifásico para um sistema trifásico, era necessário decidir como distribuir uniformemente a carga das máquinas bifásicas em um sistema trifásico para equilibrá-lo, porque o fases individuais não podem ser reguladas separadamente.

Além disso, pode converter eletricidade não só de um sistema trifásico para um sistema bifásico, mas também vice-versa, garantindo assim a interligação entre unidades elétricas de maior dimensão e a troca de energia entre elas.

Supondo que a tensão nos lados trifásico e bifásico deva ser a mesma, um deles é ouvido bem no meio, o enrolamento se divide 50:50 e suas pontas são conectadas a duas fases, e o outro tem apenas 86,6 % do enrolamento , conseqüentemente, um ramo é criado lá...

Este segundo transformador é conectado ao centro do primeiro e o tap é conectado à fase restante, produzindo uma corrente nos enrolamentos secundários, que são deslocados 90° um em relação ao outro.

Infelizmente, esta conexão não é capaz de equilibrar a carga desequilibrada das fases individuais, o desequilíbrio de um sistema bifásico é transferido para um sistema trifásico e vice-versa, dependendo de qual fonte está conectada.

O sistema agora foi substituído pelo sistema trifásico mais moderno em quase todo o mundo, mas o sistema ainda é usado em partes dos EUA, como Filadélfia e South Jersey nos EUA (onde está em declínio). As razões pelas quais esse sistema ainda funciona são históricas.

A rede elétrica monofásica de três fios, particularmente comum na América do Norte, às vezes é chamada incorretamente de sistema bifásico, embora seja um sistema monofásico na instalação principal.