نظام التيار المتردد على مرحلتين

كان النظام المكون من مرحلتين رائدًا لنظام اليوم ثلاثي المراحل. تم إزاحة أطوارها بمقدار 90 درجة بالنسبة لبعضها البعض ، بحيث يكون للأول منحنى جهد جيبي ، والثاني - جيب التمام.

في أغلب الأحيان ، تم توزيع التيار على أربعة أسلاك ، وغالبًا ما يكون على ثلاثة أسلاك ، وكان قطر أحدها أكبر (كان لا بد من حسابه لـ 141٪ من التيار في مراحل منفصلة).

الأول من هذه المولدات كان له دورانان بزاوية 90 درجة لبعضهما البعض ، لذلك بدوا أشبه بمولدين أحاديي الطور متصلين تم إعدادهما لإنتاج جهد متناوب ثنائي الطور. كانت المولدات التي تم تركيبها في شلالات نياجرا عام 1895 ذات مرحلتين وكانت الأكبر في ذلك الوقت.

مخطط مبسط لمولد ثنائي الطور

نظام المرحلتين له ميزة السماح محركات كهربائية غير متزامنة.

يوفر المجال المغناطيسي الدوار ، الذي ينتج تيارًا ثنائي الطور ، للعضو الدوار عزمًا قادرًا على تحويله من السكون. لا يمكن لنظام أحادي الطور القيام بذلك دون استخدام مكثفات البدء. تكوين اللف لمحرك ثنائي الطور هو نفسه لمحرك تشغيل مكثف أحادي الطور.

كان من الأسهل أيضًا تحليل سلوك نظام بمرحلتين منفصلتين تمامًا. في الواقع ، كان حتى عام 1918 عندما تم اختراع طريقة المكونات المتماثلة ، مما جعل من الممكن تصميم أنظمة ذات أحمال غير متوازنة (بشكل أساسي أي نظام يكون فيه لسبب ما من المستحيل موازنة أحمال المراحل الفردية ، وعادة ما تكون سكنية).

لف محرك مرحلتين حوالي عام 1893.

غالبية محركات السائر يمكن اعتبارها أيضًا محركات ثنائية الطور.

توزيع ثلاث مراحلبالمقارنة مع التوزيع ثنائي الطور ، يتطلب عددًا أقل من الأسلاك لنفس الجهد ونفس الطاقة المرسلة. يتطلب هذا ثلاثة أسلاك فقط ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة تثبيت النظام.

كمصدر تيار ثنائي الطور ، تم استخدام مولد خاص ، والذي يحتوي على مجموعتين من الملفات يتم تدويرها بالنسبة لبعضهما البعض بمقدار 90 درجة.

يمكن توصيل الأنظمة ثنائية وثلاثية الطور مباشرة باستخدام محولين فيما يسمى اتصال سكوت ، وهو حل أرخص وأكثر كفاءة من استخدام المحولات الدوارة.

دارة سكوت: مراحل Y1 و Y2 و Y3 لنظام ثلاثي الطور ؛ R1 ، R2 - مرحلة واحدة من نظام مرحلتين ، R3 ، R4 - المرحلة الثانية من نظام من مرحلتين

في الوقت الذي كنت أتغير فيه من نظام من مرحلتين إلى نظام ثلاثي الطور ، كان من الضروري تحديد كيفية توزيع حمولة الآلات ثنائية الطور بالتساوي على نظام ثلاثي الطور من أجل موازنة ذلك ، لأن لا يمكن تنظيم المراحل الفردية بشكل منفصل.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكنه تحويل الكهرباء ليس فقط من نظام ثلاثي الطور إلى نظام من مرحلتين ، ولكن أيضًا العكس ، وبالتالي ضمان الترابط بين الوحدات الكهربائية الأكبر وتبادل الطاقة بينها.

بافتراض أن الجهد على الجانبين ثلاثي الطور والمرحلين يجب أن يكون متماثلاً ، يُسمع أحدهما في المنتصف مباشرةً ، وينقسم الملف 50:50 ونهاياته متصلة بمرحلتين ، والآخر به 86.6 فقط ٪ من اللف ، وبالتالي ، يتم إنشاء فرع هناك ...

يتم توصيل هذا المحول الثاني بمركز الأول ، ويتم توصيل الصنبور بالطور المتبقي ، ثم يتم إنتاج تيار على اللفات الثانوية ، والتي يتم إزاحتها بمقدار 90 درجة بالنسبة لبعضها البعض.

لسوء الحظ ، هذا الاتصال غير قادر على موازنة الحمل غير المتوازن للمراحل الفردية ، ويتم نقل عدم التوازن في نظام من مرحلتين إلى نظام ثلاثي الطور والعكس بالعكس ، اعتمادًا على المصدر المتصل.

تم استبدال النظام الآن بالنظام الأكثر حداثة من ثلاث مراحل في كل مكان تقريبًا في العالم ، ولكن لا يزال النظام مستخدمًا في أجزاء من الولايات المتحدة ، مثل فيلادلفيا وجنوب جيرسي في الولايات المتحدة (حيث هو في حالة تراجع). الأسباب التي تجعل هذا النظام لا يزال يعمل هي أسباب تاريخية.

أحيانًا يطلق على شبكة المرافق أحادية الطور وثلاثية الأسلاك الشائعة بشكل خاص في أمريكا الشمالية اسم نظام مرحلتين ، على الرغم من أنه نظام أحادي الطور في التثبيت الرئيسي.