¿Por qué la compensación trifásica es de 120 grados?

Para la electricidad trifásica, la onda se compensa en 120 grados (2 Rad). ¿Por qué las fases no están más juntas? ¿Es porque afectará la frecuencia de las fases? ¿Cómo se eligieron estos 120 grados?$\pi/3$

Cuando hay 120 ° entre fases, la suma de los voltajes en cualquier momento será cero.

Esto significa que con una carga equilibrada no fluye corriente en la línea de retorno (neutral).

$\times$ $\sqrt{3}$

(imágenes de http://www.electrician2.com/electa1/electa3htm.htm )

Estar separados 120 grados hace que las fases se equilibren de manera que la transferencia de energía en cualquier instante sea constante. Si tuviera fases 'más cercanas' como sugiere, no habría ninguna ventaja real sobre la potencia monofásica.

En principio, cualquier generador de energía tiene un rotor con magents y una bobina en la periferia, una rotación del rotor es un ciclo de 360 ​​grados.

Suponga que el generador tiene un imán y una bobina, luego, a medida que el imán / rotor gira una vuelta, el voltaje generado en la bobina aumenta gradualmente y alcanza el pico (máximo) cuando la bobina se acerca más al imán y se reduce gradualmente a medida que el imán se aleja .

Supongamos que conectamos la bombilla y la velocidad de parpadeo es claramente visible. Esto se llama 360 grados, CA monofásica.

Ahora, suponga que el generador tiene dos imanes y dos bobinas colocadas de manera equidistante, luego aumenta la velocidad de parpadeo, es de 2 fases, 360/2 = 180 grados AC.

Digamos que el generador tiene 3 imanes y 3 bobinas colocadas equidistantemente, entonces la velocidad de parpadeo aumenta mucho; Es trifásico con 360/3 = 120 grados AC.

si tenemos 4 imanes y 4 bobinas colocadas de manera equidistante, entonces la velocidad de parpadeo aumenta mucho (no es visible), entonces es de 4 fases con 360/4 = 90 grados, CA de 4 fases.

En la práctica, la fase 3 es mucho más adecuada para el diseño.

Al separar las fases en 120 °, se mantienen los picos de voltaje (por ejemplo) uniformemente espaciados. Por ejemplo, 60 Hz tiene picos cada 16.66 ms, por lo que los picos de fase A, B, C se separarían un tercio de ese tiempo, en este patrón: A-5.55ms-B-5.55ms-C-5.55ms-A. Si uno separa las fases A y C de B, digamos 100 °, entonces las fases C y A se separarían en 160 °, y el patrón de picos sería A-4.63ms-B-4.63ms-C-7.40ms-A.

Tal conjunto de fases de tartamudeo (con, por ejemplo, 100 °, 100 °, 160 ° de separación) conllevaría muchas consecuencias ineficientes e innecesarias, entre las cuales se encontraría el diseño de un motor de CA que podría utilizar eficazmente los impulsos asombrosos de tal voltaje sincopado picos

La mayor parte de la energía eléctrica está hecha por generadores de corriente alterna.

2/3 de la energía eléctrica es utilizada por motores eléctricos de CA (entrada de energía eléctrica - salida de energía mecánica), están construidos de manera muy similar a los generadores eléctricos (entrada de energía mecánica - salida de energía eléctrica).

Para crear una rotación en motores eléctricos de CA, debe tener devanados igualmente espaciados en el estator alimentados por campos magnéticos igualmente espaciados; campos magnéticos igualmente espaciados son creados por corrientes igualmente espaciadas (esto responde a su pregunta de los 120 grados para el sistema trifásico).

La razón de usar 3 fases en lugar de 2, 6 o 12 es porque es el sistema más eficiente (tener 2 significaría más pérdidas de energía durante la transmisión, tener 6 fases significaría transportar la energía con 6 cables en lugar de 3).

También tenga en cuenta que el voltaje de fase a fase se reduciría enormemente con más fases. Solo podría usarlo de fase a tierra si agrega más fases. Con un transformador en estrella regular, aún podemos tener equipos con 208 voltios y 240 monofásicos. Agregue más fases, sería mucho más difícil agregar equipos trifásicos o más.