Tujuan pengalir neutral dalam sistem tiga fasa
Salah satu masalah ekonomi yang paling penting dalam bekalan kuasa adalah untuk mengurangkan berat wayar rangkaian elektrik untuk kuasa yang dihantar dan peratusan kerugian tertentu dalam rangkaian. Ia boleh dicapai bukan sahaja dengan meningkatkan voltan dalam rangkaian, tetapi juga dengan menggabungkan beberapa rangkaian bebas, dan dalam beberapa wayar adalah mungkin untuk mencipta arus yang mengimbangi satu sama lain. Ini memungkinkan untuk mengurangkan sama ada bilangan wayar atau keratan rentasnya.
Sudah pada tahun-tahun pertama pembangunan kejuruteraan elektrik, apabila penghantaran tenaga dilakukan pada voltan malar, idea ini digunakan dalam apa yang dipanggil. sistem tiga wayar, dicadangkan oleh Dolivo-Dobrovolski.
Biarkan terdapat dua sumber yang sama (dari segi voltan dan kuasa) bagi voltan malar U, setiap satunya memberi perkhidmatan kepada penggunanya.
Rangkaian ini terdiri daripada empat wayar.Jika anda menggabungkan dua wayar dalam wayar penyamaan (neutral) yang dipanggil, maka arus yang berlawanan arah akan dijumlahkan di dalamnya, jadi keratan rentas wayar dapat dikurangkan dengan ketara.
Sistem tiga wayar
Dengan beban simetri (I1 = I2), wayar penyamaan tidak diperlukan, dan penjimatan dalam wayar mencapai 50 °. Apabila beban berubah (tanpa menyamakan wayar), voltan akan diagihkan semula di antara mereka, yang tidak diingini.
Konduktor penyamaan dengan ketara mengurangkan taburan voltan tidak simetri. Sekiranya mungkin untuk mengabaikan rintangan dalaman sumber dan rintangan garisan, asimetri hampir dihapuskan sepenuhnya. Idea yang sama mendasari pembinaan sistem arus ulang alik berbilang fasa.
Sistem simetri polifasa ialah satu set beberapa voltan berselang-seli dengan amplitud dan frekuensi yang sama, secara simetri di luar fasa dengan masa. Sistem tiga fasa telah mendapat kelaziman praktikal (lihat - Sistem EMF tiga fasa).
Sistem tiga fasa (dan mana-mana polifasa) mempunyai beberapa kelebihan berbanding dengan sistem fasa tunggal: ia membolehkan anda menambah berat pada wayar rangkaian elektrik, memberikan beban yang lebih sekata pada motor, berputar elektrik tiga- penjana voltan fasa, dan akhirnya membolehkan anda mencipta medan magnet berputar yang luas digunakan dalam motor elektrik.
Jika sistem fasa tunggal (dengan kuasa yang sama dan voltan yang sama) digunakan dan bukannya sistem tiga fasa, maka hanya dua wayar diperlukan, tetapi keratan rentasnya perlu bergantung pada tiga kali ganda arus.Berbanding dengan sistem satu fasa, sistem tiga fasa menjimatkan 30-40% dalam berat wayar.
Lihat juga di sini: Arus tiga fasa lebih baik daripada fasa tunggal
Terlepas dari litar pensuisan penjana (biasanya tidak diketahui oleh pengguna), beban sistem tiga fasa juga boleh disambungkan dalam dua cara - delta atau bintang.
Dalam kes pertama, voltan pada setiap pengguna adalah sama dengan voltan talian dan tidak berubah apabila simetri beban dipecahkan. Arus dalam pengguna (fasa) berbeza daripada arus dalam talian.
Apabila pengguna disambungkan dengan bintang, arus dalam setiap beban adalah sama dengan arus talian yang sepadan, tetapi voltan pada setiap beban (fasa) adalah berbeza daripada talian.
Lihat juga -Nilai voltan, arus dan kuasa untuk sambungan bintang dan delta
Apabila beban berubah, arus diagihkan semula secara automatik dan jumlahnya (diperolehi pada titik sepunya beban) sentiasa hilang. Pada masa yang sama, terdapat pengagihan semula tegasan yang sepadan antara beban yang tidak sekata.
Kelemahan ini dihapuskan jika terdapat konduktor neutral (disambungkan ke titik sepunya beban), kerana ia membolehkan jumlah arus tiga fasa kekal bukan sifar, i.e. dalam beban tidak seimbang, konduktor neutral sistem tiga fasa membantu mengekalkan voltan beban malar.