Conversão de sistemas monofásicos e trifásicos

Em alguns casos, é necessário converter sistemas CA com um número de fases para sistemas com um número de fases diferente, bem como realizar outras conversões.

A transformação de sistemas equilibrados em equilibrados ou desequilibrados em desequilibrados é relativamente simples. Quando você converte um sistema desbalanceado em um sistema balanceado ou vice-versa, capacitores ou indutores ou ambos são introduzidos no sistema.

Durante períodos de tempo em que a potência do sistema excede a média, o excesso de energia é armazenado em um capacitor ou indutor e, quando a potência é menor que a média, ela é devolvida ao sistema.

Um exemplo de esquema para converter um sistema monofásico desbalanceado em um sistema bifásico desbalanceado é mostrado na Fig. 1.

Arroz. 1. Esquema para conversão para um sistema bifásico

Enrolamento secundário transformador monofásico dividida em duas metades iguais. Em uma metade da bobina o EMF atua, digamos, de 0 a A, e na outra de B a 0.Se considerarmos a direção do EMF desde o início do enrolamento até o final como positiva, obtemos um sistema bifásico, o EMF das metades do enrolamento do qual é deslocado de fase em relação ao outro por um ângulo π (Fig. 1).

Um sistema monofásico pode ser convertido em um sistema balanceado. Um exemplo de esquema para converter um sistema monofásico em um sistema trifásico é mostrado na Fig. 2.

Arroz. 2. Esquema para converter um sistema monofásico em um sistema trifásico balanceado

As reações adicionais xc e xl foram escolhidas para que os módulos Za — jx° С e + jхl fossem os mesmos (e iguais ao módulo Zc, e os argumentos fossem iguais — π/ 3 e π/ 3 respectivamente. Nesse caso, nós obtenha um sistema simétrico trifásico de correntes AzA, circuito integrado AzBanda e o sistema de tensão simétrico trifásico correspondente.

A conversão de um sistema monofásico em qualquer sistema multifásico pode ser feita usando vários dispositivos eletrônicos e eletromecânicos. Por exemplo, podemos obter o sistema polifásico necessário a partir de um gerador elétrico polifásico acionado por um motor monofásico. O déficit e o excesso de potência neste caso são cobertos por mudanças na energia cinética do motor em rotação.

Os conversores CA trifásicos são mais amplamente usados ​​em sistemas CA multifásicos. Sistemas polifásicos com seis, doze e mais fases são usados ​​para retificadores de energia, inversores de velocidade variável e outros propósitos.

Um diagrama do conversor de seis fases mais simples é mostrado na fig. 3.

Arroz. 3. Diagramas vetoriais e um diagrama da transformação de um sistema trifásico em um sistema hexafásico

O enrolamento primário do transformador é alimentado por uma fonte de energia trifásica.Cada um dos três enrolamentos secundários tem condutores a partir de seus pontos médios. Os condutores do meio dos enrolamentos secundários são conectados entre si.

Basicamente, do lado dos enrolamentos secundários, obtemos um sistema de tensões simétricas de seis fases, formando uma estrela de seis raios e deslocadas entre si por um ângulo de π / 3 (Fig. 3).

Para obter sistemas com um grande número de fases, um EMF adicional deve ser introduzido para fornecer as mudanças de tensão de fase necessárias.

Outros sistemas também podem ser obtidos por transformação, por exemplo, um sistema de duas tensões deslocadas uma em relação à outra por um ângulo de π / 2.