2상 교류 시스템

2상 시스템은 오늘날의 3상 시스템의 전신이었습니다. 그 위상은 서로에 대해 90 ° 이동하여 첫 번째는 정현파 전압 곡선, 두 번째는 코사인을 가졌습니다.

대부분의 경우 전류는 4개의 와이어에 분배되었고 덜 자주 3개에 분배되었으며 그 중 하나는 직경이 더 컸습니다(별도의 위상에서 전류의 141%에 대해 계산해야 함).

이 발전기 중 첫 번째는 서로 90° 회전한 두 개의 회전자를 가지고 있어서 2상 교류 전압을 생성하도록 설정된 두 개의 연결된 단상 발전기처럼 보입니다. 1895년에 나이아가라 폭포에 설치된 발전기는 2상이었고 당시에는 가장 컸습니다.

2상 발전기의 단순화된 다이어그램

2단계 시스템은 다음과 같은 장점이 있습니다. 비동기 전기 모터.

2상 전류를 생성하는 회전 자기장은 회전자를 정지 상태에서 돌릴 수 있는 토크를 제공합니다. 단상 시스템은 시동 커패시터를 사용하지 않고는 이를 수행할 수 없습니다. 2상 모터의 권선 구성은 다음과 같습니다. 단상 커패시터 시작 모터용.

또한 완전히 분리된 두 단계로 시스템의 동작을 분석하는 것이 더 쉬웠습니다. 실제로 1918년까지 대칭 구성 요소 방법이 발명되어 불균형 부하가 있는 시스템을 설계할 수 있었습니다(기본적으로 어떤 이유로 개별 위상의 부하 균형을 맞추는 것이 불가능한 모든 시스템, 일반적으로 주거용).

1893년경의 2상 모터 권선.

다수 스테퍼 모터 2상 모터로 간주할 수도 있습니다.

삼상 분배, 2상 분배와 비교하여 동일한 전압 및 동일한 전송 전력에 대해 더 적은 수의 전선이 필요합니다. 이것은 단지 3개의 와이어만 필요하므로 시스템 설치 비용을 크게 줄입니다.

2 상 전류원으로 서로에 대해 90 ° 회전 한 두 세트의 코일이있는 특수 발전기가 사용되었습니다.

2상 및 3상 시스템은 Scott 연결이라는 두 개의 변압기를 사용하여 직접 연결할 수 있으며, 이 솔루션은 로터리 컨버터를 사용하는 것보다 더 저렴하고 효율적입니다.

스콧 회로: 3상 시스템의 위상 Y1, Y2, Y3; R1, R2 — 2상 시스템의 한 단계, R3, R4 — 2상 시스템의 두 번째 단계

2상 시스템에서 3상 시스템으로 전환할 당시 2상 기계의 부하를 3상 시스템에 고르게 분배하여 균형을 맞추는 방법을 결정할 필요가 있었습니다. 개별 단계는 별도로 규제할 수 없습니다.

또한 3상 시스템에서 2상 시스템으로 전기를 변환할 수 있을 뿐만 아니라 그 반대로도 변환할 수 있으므로 더 큰 전기 장치 간의 상호 연결과 이들 간의 에너지 교환을 보장합니다.

3상측과 2상측의 전압이 같아야 한다고 가정하면 그 중 하나는 바로 가운데에서 들리고 권선이 50:50으로 갈라지고 그 끝은 2상에 연결되고 다른 하나는 86.6밖에 되지 않는다. 권선의 %, 그에 따라 분기가 생성됩니다...

이 두 번째 변압기는 첫 번째 변압기의 중심에 연결되고 탭은 나머지 위상에 연결됩니다.그런 다음 서로에 대해 90° 변위된 2차 권선에서 전류가 생성됩니다.

불행히도 이 연결은 개별 위상의 불균형 부하의 균형을 맞출 수 없으며 연결된 소스에 따라 2상 시스템의 불균형이 3상 시스템으로 또는 그 반대로 전송됩니다.

이 시스템은 이제 전 세계 거의 모든 곳에서 보다 현대적인 3상 시스템으로 대체되었지만 이 시스템은 미국의 필라델피아 및 사우스 저지와 같은 미국 일부 지역(쇠퇴하고 있는 곳)에서 여전히 사용되고 있습니다. 이 시스템이 여전히 작동하는 이유는 역사적입니다.

북미 지역에서 특히 흔한 단상 3선 유틸리티 네트워크는 주 설비의 단상 시스템임에도 불구하고 때때로 2상 시스템이라고 잘못 불리기도 합니다.