¿Sistema bifásico para una casa inteligente?

Aug 18 2020

Primero pido disculpas por mi ignorancia en materia eléctrica. Estoy analizando un conjunto de datos de una casa inteligente. Algunas de las medidas de potencia se dividen en fase A y B. Sus valores son algo similares (tanto en magnitud como en tiempo de ocurrencia) pero difieren en una pequeña diferencia.

Algunos ejemplos: la potencia de la lavadora tiene una sola medida, pero la secadora tiene potencia de la fase A y B. El horno también tiene A y B. El microondas tiene una sola medida. Intenté buscar sistemas de energía de dos fases y descubrí que no se han utilizado desde principios del siglo XX.

Esto me lleva a algunas preguntas: ¿Por qué hay dos fases? ¿Esta casa tiene un sistema de alimentación de dos fases? ¿Por qué solo algunos de los equipos tienen mediciones de 2 fases y el resto no? ¿La potencia total es la suma de las dos fases o el promedio?

Su ayuda y conocimientos son muy apreciados.

Respuestas

3 hacktastical Aug 18 2020 at 09:29

'2 fases' solo significa una alimentación dividida de 240 V con un neutro. Estos feeds normalmente se llaman L1, L2 y, por supuesto, N para neutral. El neutro está conectado a tierra en el panel, L1 y L2 tienen 120 V con respecto a ese neutro y 240 V entre sí.

¿Por qué una alimentación dividida? Las primeras bombillas funcionaban con 110 V; los que funcionaban con 220-240 V no llegaron hasta un poco más tarde. Entonces, para solucionar el problema, tanto Edison como Westinghouse ofrecieron sistemas de alimentación dividida, que usaban 110 V para iluminación y electrodomésticos livianos, y 220 V para cargas más pesadas.

Este enfoque dividido se mantuvo en los EE. UU., mientras que Europa, que se incorporó más tarde que los EE. UU., aprovechó las bombillas de filamento metálico más nuevas que podían funcionar con 220 V más altos.

Más aquí:https://electronics360.globalspec.com/article/10511/how-the-u-s-came-to-adapt-120v-while-others-are-using-230v

Prácticamente todas las casas de EE. UU. tienen un sistema de alimentación dividida. Los interruptores en el panel se dividen entre L1 y L2. Los interruptores alternan piernas a medida que descienden por el panel.

Algunos aparatos usan L1 y L2, otros usan solo uno. Las alimentaciones de alta potencia, como las unidades de A/C y las secadoras, usan ambas patas, L1 y L2, y usarán un conjunto vinculado de interruptores adyacentes que recogen L1 y L2 como un par. Los enchufes de pared y la iluminación, por otro lado, solo tienen una pata y un neutro.

Puede medir con precisión la corriente de 240 V tomando la suma de las corrientes en L1 y L2. A continuación se muestra un ejemplo:

De aquí:https://help.ekmmetering.com/support/solutions/articles/6000081677-single-phase-3-wire-120-240v-or-120-208v-metering

1 DwayneReid Aug 18 2020 at 11:43

Algo a tener en cuenta: una secadora tiene dos cargas separadas. El motor normalmente funciona con una sola fase. El (los) elemento(s) calefactor(es) funcionan desde ambas fases.

Verá esto mientras observa la corriente del secador. Durante el período de "enfriamiento", los elementos calefactores se apagan mientras el motor continúa funcionando.

1 Harper-ReinstateMonica Aug 21 2020 at 13:10

no es bifasico

Un sistema de potencia de dos fases tiene dos fases desfasadas 90 grados. Esto no se puede hacer con menos de cuatro cables. Son muchos cables para poca transmisión de potencia. No hace falta decir que este sistema no ha ido muy lejos.

La trifásica transporta 1,732 veces más energía en 1,5 veces más cables que la monofásica, por lo que es el sistema que se usa ampliamente para aplicaciones de alta potencia.

Lo que está tratando es en realidad monofásico, con un toque central para neutral. Esto se llama fase dividida . Llamarlo bifásico es incorrecto.

Comprender la fase dividida

La forma más fácil para una persona de electrónica de CC de pensar en la fase dividida como neutral es 0V, el polo L1 es +120V y el polo L2 es -120V. Esto no lo llevará demasiado mal, siempre y cuando recuerde que es CA, por lo que solo es cierto la mitad de las veces :)

Neutral es lo que la gente de electrónica llama GND o Vss. La red eléctrica de CA también tiene un "escudo de seguridad" que en ese mundo se llama tierra, aunque nunca transporta corriente excepto durante condiciones de falla.

Las cargas pequeñas en el territorio de <=1500 vatios se conectan a una pata de 120 V; se conectan a una fase u otra, y también al neutro. Una tostadora puede estar conectada entre L1 y Neutral. Un refrigerador podría conectarse entre L2 y neutral.

Las cargas grandes (>2000 W) generalmente se conectan a las patas L1 y L2 y disfrutan de 240 V entre ellas.

Neutral solo maneja "corriente diferencial".

Monitoreo de energía

Es común poner los monitores de corriente en L1 y L2, y no poner ninguno en neutral. Es fácil ver lo que se mueve en neutral; es la diferencia de corriente entre L1 y L2.

Cuando el monitor de energía detecta una carga de 120 V, aparece como actividad en un solo polo: L1 o L2.

Cuando el monitor de energía detecta una carga de 240 V, parece que la actividad es exactamente igual en ambos polos.

Algunas cargas (secadora, estufa) tienen componentes de 240 V y componentes de 120 V. Las partes de 240 V de la carga se presentan como carga igual en ambos polos. Las partes de 120V se presentan como carga en un solo polo. Entonces, lo que ves en la red son dos sorteos que son grandes y ligeramente diferentes. Los ejemplos son:

  • Secadoras, con aproximadamente 20 A de carga de bobina de calentamiento de secadora de 240 V y aproximadamente 3 A de carga de motor de tambor.
  • Estufas, con 5-38 A de varias estufas de 240 V y bobinas de calentamiento del horno y aproximadamente 0,3 A de controles, reloj y luz del horno.