Двофазни систем наизменичне струје

Двофазни систем је био претеча данашњег трофазног система. Његове фазе су померене за 90 ° једна у односу на другу, тако да је прва имала синусоидну криву напона, друга - косинус.

Најчешће је струја била распоређена на четири жице, ређе на три, а једна је имала већи пречник (морало се израчунати за 141% струје у одвојеним фазама).

Први од ових генератора имао је два ротора ротирана за 90° један према другом, тако да су више личили на два повезана једнофазна генератора постављена да производе двофазни наизменични напон. Генератори инсталирани на Нијагариним водопадима 1895. били су двофазни и били су највећи у то време.

Поједностављени дијаграм двофазног генератора

Двофазни систем је имао предност што је дозвољавао асинхрони електромотори.

Ротационо магнетно поље, које ствара двофазну струју, обезбеђује ротору обртни момент који је у стању да га окрене из мировања. Једнофазни систем то не може учинити без употребе стартних кондензатора. Конфигурација намотаја двофазног мотора је иста као за једнофазни кондензаторски стартни мотор.

Такође је било лакше анализирати понашање система са две потпуно одвојене фазе. У ствари, то је било све до 1918. године када је измишљена метода симетричних компоненти, која је омогућила пројектовање система са неуравнотеженим оптерећењима (у суштини сваки систем где је из неког разлога немогуће избалансирати оптерећења појединих фаза, обично стамбених).

Намотај двофазног мотора око 1893.

Већина корачни мотори могу се сматрати и двофазним моторима.

Трофазна дистрибуција, у поређењу са двофазном дистрибуцијом, захтева мање жица за исти напон и исту преносну снагу. Ово захтева само три жице, што значајно смањује трошкове инсталирања система.

Као двофазни извор струје коришћен је посебан генератор, који је имао два сета намотаја ротираних један у односу на други за 90 °.

Двофазни и трофазни системи се могу директно повезати помоћу два трансформатора у такозвану Сцотт везу, решење које је јефтиније и ефикасније од употребе ротационих претварача.

Скотово коло: фазе И1, И2, И3 трофазног система; Р1, Р2 — једна фаза двофазног система, Р3, Р4 — друга фаза двофазног система

У време када сам прелазио са двофазног на трофазни систем, било је потребно одлучити како равномерно распоредити оптерећење двофазних машина на трофазни систем да би се оно избалансирало, јер поједине фазе не могу се посебно регулисати.

Поред тога, може да претвара електричну енергију не само из трофазног система у двофазни систем, већ и обрнуто, чиме се обезбеђује међусобна повезаност између већих електричних јединица и размена енергије између њих.

Под претпоставком да напон на трофазној и двофазној страни треба да буде исти, један од њих се чује тачно у средини, намотај се цепа 50:50 и његови крајеви су повезани у две фазе, а други има само 86,6 % намотаја, сходно томе, ту се ствара грана...

Овај други трансформатор је повезан са средиштем првог, а славина је повезана са преосталом фазом.Тада се производи струја на секундарним намотајима, који су померени за 90° један у односу на други.

Нажалост, ова веза није у стању да избалансира неуравнотежено оптерећење појединих фаза, неравнотежа двофазног система се преноси на трофазни систем и обрнуто, зависно од тога који је извор прикључен.

Систем је сада замењен модернијим трофазним системом скоро свуда у свету, али се систем и даље користи у деловима САД, као што су Филаделфија и Јужни Џерси у САД (где је у опадању). Разлози зашто овај систем још увек функционише су историјски.

Једнофазна, трожична комунална мрежа која је посебно честа у Северној Америци понекад се погрешно назива двофазним системом, иако је једнофазни систем у главној инсталацији.