Yksivaihe- ja kolmivaihejärjestelmät

Yksivaiheiset vs. kolmivaihejärjestelmät

Kun on kyse voiman tuottamisesta pisteestä toiseen, on olemassa kaksi tavallista tapaa tehdä niin; yksivaiheiset ja kolmivaiheiset järjestelmät. Myös korkeamman kertaluokan järjestelmiä on, mutta ne ovat harvinaisempia. Tärkein ero kolmivaiheisten ja yksivaiheisten järjestelmien välillä on erillisten virtojen määrä, jotka lähetetään linjojen yli. Yksivaiheisella järjestelmällä on vain yksi siniaallon jännite, kun taas kolmivaiheisissa järjestelmissä käytetään kolmea, erillistä siniaallosta, jotka ovat siirtyneet 120 astetta toisistaan.

Koska yksivaiheisessa järjestelmässä on vain yksi, se tarvitsee vain kaksi johdinta piirin täydentämiseksi. Vertailun vuoksi kolmivaihejärjestelmät tarvitsevat vähintään kolme johdinta, yksi jokaisesta vaiheesta. Mutta neljäs lanka voidaan myös käyttää toimimaan neutraalina linjana.

Meillä on kodissamme yksivaiheiset järjestelmät. Tämä johtuu pääasiassa sen yksinkertaisuudesta ja siitä, että yksivaiheiset järjestelmät perustettiin jo kauan ennen kolmivaihejärjestelmiä. Useimmat ihmiset eivät tiedä, että sähköyhtiöt käyttävät kolmivaihejärjestelmiä voimalan toimittamiseksi tehtaalta suoraan muuntajiin, jotka sitten jakavat signaalit erillisiksi yksivaiheiksi linjoiksi ja syötetään koteihimme. Teollisuuslaitokset ja suuret, sähkökäyttöiset koneet käyttävät myös mieluummin kolmivaihejärjestelmiä kuin yksivaiheisissa järjestelmissä alla mainituista syistä.

Sähkönjakeluyritykset suosivat kolmivaiheisia järjestelmiä, koska ne ovat edullisempia kaapeleiden suhteen. Kolmijohdininen kolmivaiheinen järjestelmä kasvattaa samalla jännitteellä ja nykyisellä tasolla toimitettua tehoa noin 73 prosenttia verrattuna kaksilankaiseen, yksivaiheiseen järjestelmään, joka vain lisää kapasiteetin tarvetta 50 prosentilla, koska vain lisäät yksi ylimääräinen lanka.

Teollisuuslaitosten kanssa kolmivaiheiset järjestelmät ovat parempia, koska ne ovat tehokkaampia sähkömoottoreiden osalta. Kolmivaiheinen syöttö pystyy muodostamaan pyörivän magneettikentän, joka ohjaa akselin liikettä. Se huomattavasti yksinkertaistaa moottoreiden suunnittelua, vähentää hukkaan menevää energiaa, vähentää tärinää ja eliminoi tarpeet osista, jotka helposti kuluvat kuten kommutantit ja liukurengasrenkaat.

Yhteenveto:

1. Yksivaiheiset järjestelmät käyttävät yhtä ainoaa siniaallon jännitettä, kun taas kolmivaiheinen järjestelmä käyttää kolmea. 2. Yksivaiheinen järjestelmä käyttää kahta johdinta, kun taas kolmivaihejärjestelmä käyttää kolmea tai neljä. 3. Kolmivaiheisia järjestelmiä käytetään pääasiassa teollisissa ympäristöissä, kun taas yksivaiheisia järjestelmiä käytetään kodeissa. 4. Kolmivaiheiset järjestelmät ovat vähemmän kalliita tehon siirtämiseksi kuin yksivaiheiset järjestelmät. 5. Kolmivaiheinen järjestelmä toimii paremmin moottoreissa kuin yksivaiheisissa järjestelmissä.