Conversión de sistemas monofásicos y trifásicos
En algunos casos, es necesario convertir sistemas de CA con un número de fases a sistemas con un número diferente de fases, así como realizar otras conversiones.
La transformación de sistemas equilibrados en equilibrados o desequilibrados en desequilibrados es relativamente sencilla. Cuando convierte un sistema desequilibrado en un sistema equilibrado o viceversa, se introducen condensadores o inductores o ambos en el sistema.
Durante los períodos de tiempo en que la potencia del sistema excede el promedio, el exceso de potencia se almacena en un capacitor o inductor, y cuando la potencia es menor que el promedio, se devuelve al sistema.
Un ejemplo de un esquema para convertir un sistema monofásico desequilibrado en un sistema bifásico desequilibrado se muestra en la Fig. 1.
Arroz. 1. Esquema de conversión a un sistema bifásico
Devanado secundario transformador monofásico dividida en dos mitades iguales. En una mitad de la bobina actúa la FEM, digamos, de 0 a A, y en la otra mitad de B a 0.Si consideramos que la dirección del EMF desde el comienzo del devanado hasta el final es positiva, entonces obtenemos un sistema de dos fases, el EMF de las mitades del devanado está desfasado entre sí por un ángulo π (Fig. 1).
Un sistema monofásico se puede convertir en un sistema equilibrado. Un ejemplo de un esquema para convertir un sistema monofásico en un sistema trifásico se muestra en la Fig. 2.
Arroz. 2. Esquema para convertir un sistema monofásico en un sistema trifásico equilibrado
Se eligieron reacciones adicionales xc y xl para que los módulos Za — jx° С y + jхl fueran iguales (e iguales al módulo Zc, y los argumentos fueran iguales — π/ 3 y π/ 3 respectivamente. En este caso, obtener un sistema trifásico simétrico de corrientes AzA, circuito integrado AzBanda y el correspondiente sistema trifásico simétrico de tensión.
La conversión de un sistema monofásico a cualquier sistema multifásico se puede realizar mediante diversos dispositivos electrónicos y electromecánicos. Por ejemplo, podemos obtener el sistema polifásico requerido a partir de un generador eléctrico polifásico accionado por un motor monofásico. El déficit y el exceso de potencia en este caso están cubiertos por cambios en la energía cinética del motor en rotación.
Los convertidores de CA trifásicos son los más utilizados en sistemas de CA multifásicos. Los sistemas polifásicos con seis, doce y más fases se utilizan para alimentar rectificadores, variadores de velocidad y otros fines.
Un diagrama del convertidor de seis fases más simple se muestra en la fig. 3.
Arroz. 3. Diagramas vectoriales y un diagrama de la transformación de un sistema trifásico en un sistema de seis fases.
El devanado primario del transformador se alimenta de una fuente de alimentación trifásica.Cada uno de los tres devanados secundarios tiene conductores desde sus puntos medios. Los cables del medio de los devanados secundarios están conectados entre sí.
Básicamente, en el lado de los devanados secundarios, obtenemos un sistema de voltajes simétricos de seis fases, que forman una estrella de seis rayos y se desplazan entre sí en un ángulo de π / 3 (Fig. 3).
Para obtener sistemas con una gran cantidad de fases, se debe introducir una EMF adicional para proporcionar los cambios de voltaje de fase necesarios.
También se pueden obtener otros sistemas por transformación, por ejemplo, un sistema de dos voltajes desplazados entre sí por un ángulo de π / 2.